專利名稱：三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無料鐘高爐布料溜槽的裝置及其制備工藝，特別涉及一種復(fù)合型高爐布料溜槽及其制備工藝。
背景技術(shù)：
在煉鐵工業(yè)中，常用高爐布料溜槽往高爐中加物料，此種布料器溜槽布置在高爐爐頂?shù)闹虚g可繞高爐的垂直軸線回轉(zhuǎn)，并可繞一水平軸線傾動，使得爐內(nèi)加料均勻。所加物料按計量好的重量從一個料斗經(jīng)過中心給料喉管下落至布料器溜槽上，現(xiàn)代大型高爐，每天要將上萬噸由礦石、焦炭、燒結(jié)礦等組成的爐料由布料溜槽布入爐中，這些爐料硬度高、棱角尖銳、流速大、沖擊力強(qiáng)，加之爐頂溫度高，首先在溜槽的沖擊區(qū)內(nèi)以相當(dāng)大的沖擊能量撞擊布料溜槽，然后高速從溜槽的滑動區(qū)滾落。由此可見，布料溜槽受到非常嚴(yán)重沖擊磨損和磨料磨損，致使溜槽磨損嚴(yán)重、使用壽命短，穿孔、斷裂事故時有發(fā)生，嚴(yán)重影響布料系統(tǒng)，乃至整個高爐的正常運行。
為延長溜槽的使用壽命，國內(nèi)外各廠家從改進(jìn)材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及制造工藝等方面，做了大量嘗試，研制出多種形式的布料溜槽。在無料鐘布料溜槽的現(xiàn)有技術(shù)中，主要有整體型和嵌襯型結(jié)構(gòu)，嵌襯型結(jié)構(gòu)中又有內(nèi)置襯板型和安裝孤立硬質(zhì)合金塊型。中國專利CN-94115753.9，發(fā)明名稱是“用于散裝物料的布料器溜槽”公開了一種設(shè)置擋料腔的整體結(jié)構(gòu)布料溜槽，該發(fā)明用被阻擋在料盒內(nèi)的散料來承受沖擊和磨損，以提高溜槽的使用壽命，但是擋料腔的隔板不可避免地受到?jīng)_擊磨損和磨料磨損，且隔板厚度較薄，在磨損工況下很快高度下降，特別是在受沖擊區(qū)，隔板失效更為迅速，不能有效地構(gòu)成擋料腔貯存散料，使高處下落的爐料直接沖擊到底面而使溜槽穿孔報廢。中國專利CN-91222239.5，發(fā)明名稱是“無料鐘高爐布料溜槽襯板”，公開了一種由襯板基體和鑲嵌在襯板基體上的塊狀硬質(zhì)合金組成的耐磨襯板，在其襯板的基體上按一定間隔加工出溝槽，在溝槽內(nèi)鑲嵌塊狀硬質(zhì)合金，使襯板的耐磨性得以提高。但由于該鑲嵌工藝需進(jìn)行大量的溝槽精密機(jī)加工，工藝復(fù)雜、難度較大，由于硬質(zhì)合金屬于硬脆物質(zhì)，當(dāng)某些塊狀硬質(zhì)合金受到較大沖擊而碎裂時，溜槽中相鄰的塊狀硬質(zhì)合金將失去彼此支持而導(dǎo)致其它硬質(zhì)合金成片剝落，縮短了襯板的使用壽命，其次，由于硬質(zhì)合金與襯板基體耐磨程度不同，使用過程中襯板基體被選擇性磨損后，也會出現(xiàn)塊狀硬質(zhì)合金剝落而影響襯板的使用壽命，再者，分段襯板由于變形、壓塊松動等原因，經(jīng)常出現(xiàn)襯板移位，導(dǎo)致物料直接沖擊或磨損到外殼導(dǎo)致穿孔報廢。中國專利ZL96225684.6、ZL94238974.3和ZL96238231.0分別公開了三種不同位置排布組合方式的合金凸塊通過焊接或螺栓聯(lián)接到外殼基體上的布料溜槽，通過合金塊的耐磨特性來提高溜槽的使用壽命，但是工藝復(fù)雜且穩(wěn)定性差，合金塊間隙處的基體直接受物料磨損作用，合金塊與基體聯(lián)接經(jīng)常會松動、脫落，導(dǎo)致溜槽整體壽命差。
綜上所述，目前所用布料溜槽在材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和制造工藝等方面存在諸多問題，在耐沖擊性、耐磨性和使用壽命方面存在諸多的缺陷和不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種耐沖擊、耐磨損，使用壽命長，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，耐磨內(nèi)襯層由陶瓷棒、納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)、復(fù)合料三元材料復(fù)合而成的高爐布料溜槽及其制備工藝。
本發(fā)明的三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的
它主要由鋼套外層(1)、耐磨內(nèi)襯層(3、5)組成，按物料的流動強(qiáng)度分為沖擊區(qū)(2)和滑動區(qū)(4)。沖擊區(qū)(2)內(nèi)襯層(3)上表面是楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，滑動區(qū)(4)內(nèi)襯層(5)是等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)。耐磨內(nèi)襯層(3、5)由陶瓷棒(8)、納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)、復(fù)合料(10)復(fù)合而成。在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9) 的網(wǎng)孔中鑲嵌陶瓷棒(8)，復(fù)合料(10)填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)剩余縫隙中固化成型，復(fù)合制成的耐磨內(nèi)襯層(3、5)與鋼套外層(1)通過壓塊焊接或者螺栓相固定。
在上述技術(shù)方案中，沖擊區(qū)(2)內(nèi)襯層(3)上表面的楔形環(huán)狀斜面與溜槽軸線夾角為10°～60°，沖擊區(qū)(2)的長度為溜槽總長度的15％～50％?；瑒訁^(qū)(4)內(nèi)襯層(5)的厚度為5～100mm。
在上述技術(shù)方案中，鋼套外層(1)前端設(shè)有環(huán)狀凸棱(7)，在鋼套外層(1)后端焊接有緊固壓塊(11)，在鋼套外層(1)上邊緣固定有壓塊(6、14)。
在上述技術(shù)方案中，耐磨內(nèi)襯層(3、5)內(nèi)的陶瓷棒(8)軸線方向與物料下落方向接近平行。陶瓷棒(8)直徑為1～20mm，陶瓷棒(8)軸線與溜槽軸線夾角為30°～90°。陶瓷棒(8)可以選用氧化鋁棒或碳化鎢棒。
在上述技術(shù)方案中，耐磨內(nèi)襯層(3、5)內(nèi)納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)是緊密層疊，該納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)網(wǎng)孔尺寸為1～20mm，金屬絲直徑為0.1～3mm。納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)的材質(zhì)采用納米結(jié)構(gòu)低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼金屬絲；或者納米結(jié)構(gòu)低、中、高碳合金鋼金屬絲，或納米結(jié)構(gòu)錳鋼亞穩(wěn)材料金屬絲制作。
在上述技術(shù)方案中，復(fù)合料(10)主要是由水泥、氧化鋁粉組成，以水為填加劑；水泥選用鋁酸鹽類水泥，重量分?jǐn)?shù)為20～40％；氧化鋁粉的粒度為5～100um，重量分?jǐn)?shù)為40～70％；水的重量分?jǐn)?shù)是10～20％。
復(fù)合料(10)還可以由無機(jī)物粉料和耐熱樹脂組成，其重量比為1.5～3∶1；無機(jī)物粉料為氧化鋁粉粉、碳化硅粉、氮化鈦粉、碳化鈦粉或碳化鎢粉，粒度為5～100um，耐熱樹脂為環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。
本發(fā)明的制備工藝是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的其制備工藝依下述步驟進(jìn)行a.用碳鋼、合金鋼制作鋼套外層(1)；b.由編網(wǎng)機(jī)編織納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)；進(jìn)行酸洗處理；c.根據(jù)耐磨層(5)的形狀尺寸和陶瓷棒(8)軸線排布方向，剪切、疊合納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)；d.將陶瓷棒(8)緊密鑲嵌在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)的網(wǎng)孔內(nèi)；e.制備復(fù)合料(10)，按照上述技術(shù)方案配制復(fù)合料(10)；f.將制備好的復(fù)合料(10)，壓入或通過三維震動臺震動填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)剩余的縫隙中固化成型，即制作耐磨內(nèi)襯層(3、5)；g.把制作好的耐磨內(nèi)襯層(3、5)放置在鋼套外層(1)空腔內(nèi)，將緊固壓塊(11)和環(huán)狀凸棱(7)通過螺栓或焊接方式固定在鋼套外層(1)內(nèi)表面相應(yīng)位置上，并將壓塊(6、14)固定在鋼套外層(1)的上邊緣。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明耐磨內(nèi)襯層是由耐高溫、耐沖擊和耐磨損的三元復(fù)合材料制作，這種復(fù)合材料充分利用了陶瓷高硬度、抗磨損的特性，又克服了大塊陶瓷在沖擊下碎裂的難題，陶瓷棒起著直接承受物料載荷的作用，由于其高硬度，阻止了物料尖角的壓入與劃動造成的磨損，大大減少了耐磨層材料的損失。納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)與復(fù)合在絲網(wǎng)和陶瓷棒的間隙中的復(fù)合料共同起著牽連陶瓷棒和傳遞應(yīng)力波的作用，使作用在陶瓷棒上的應(yīng)力瞬間傳遞到周圍區(qū)域，避免了局部應(yīng)力集中造成的對材料的破壞，而且納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)既有高強(qiáng)度，又有高韌性，其本身是一種優(yōu)良的抗磨材料。因此該材料的耐沖擊和耐磨損性比其他材料高出3倍以上。
2、本發(fā)明的受物料沖擊區(qū)楔形環(huán)結(jié)構(gòu)，把物料的沖擊力分散成垂直于楔形斜面和平行于楔形斜面兩個方向，減小了對耐磨層的垂直沖擊力，有效地降低物料對溜槽的直接沖擊能量，從而減小了沖擊區(qū)耐磨層的沖擊磨損量，并可同時防止物料向溜槽外飛濺，提高布料均勻性。
3、本發(fā)明的沖擊區(qū)的楔形環(huán)結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)布料溜槽各部位的等壽命服役，大大延長了設(shè)備的檢修周期，保證煉鐵高爐長期連續(xù)作業(yè)。
4、本發(fā)明實現(xiàn)一體化整體制造，使它與鋼套外層的聯(lián)結(jié)緊密，避免了其它分段襯板結(jié)構(gòu)由于其中一塊或幾塊襯板松動、移位導(dǎo)致的物料流動反常及直接沖擊、磨損溜槽外套等缺陷，保證工作穩(wěn)定性。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1是實施例1的縱向剖視圖；圖2是圖1A-A橫截面剖視圖；圖3是圖1B-B橫截面剖視圖；圖4是圖1I局部放大圖；圖5是實施例2的縱向剖視圖；圖6是圖5A-A橫截面剖視圖；圖7是實施例3的縱向剖視圖；圖8是圖7B-B橫截面剖視圖；
圖9是圖7I局部放大圖；圖10是實施例1、2、3的工藝流程圖。
具體實施例方式
如下所述，但本發(fā)明不限于以下實施例。
實施例1一種三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽，參見圖1、圖2、圖3和圖4。它主要由鋼套外層1、楔形環(huán)狀耐磨內(nèi)襯層3、等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5、緊固壓塊11、緊固壓塊6、環(huán)狀凸棱7、固定臂12和支撐架13組成。布料溜槽可以做成半圓形或U型橫截面。在物料沖擊區(qū)2安裝有楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3，在物料滑動區(qū)4安裝有等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5，耐磨內(nèi)襯層3上表面的楔形環(huán)狀斜面與溜槽軸線夾角一般為10°～60°，最佳夾角為25°～45°；耐磨內(nèi)襯層3的長度為溜槽總長度的15％～50％。耐磨內(nèi)襯層5的厚度根據(jù)工況確定，一般為5～100mm。楔形環(huán)3斜面傾角和長度由高爐布料操作過程中物料沖擊落點統(tǒng)計規(guī)律確定，以保證楔形環(huán)3所起的分散物料直接沖擊力的作用。
參見圖4。兩種形狀的耐磨內(nèi)襯層均由陶瓷棒8、納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9和復(fù)合料10復(fù)合而成。在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9的網(wǎng)孔中鑲嵌陶瓷棒8，復(fù)合料10填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9剩余縫隙中固化成型。陶瓷棒8軸線與布料溜槽軸線夾角可根據(jù)實際高爐布料操作過程中溜槽沿水平方向傾角范圍確定，陶瓷棒8軸線最佳方向是盡可能接近平行于物料下落方向。陶瓷棒8軸線與溜槽軸線夾角一般為30°～90°。陶瓷棒8直徑為1～20mm，材質(zhì)可以選用氧化鋁棒或碳化鎢棒，或其它硬質(zhì)材料等。陶瓷棒8在三元復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為30％～60％。
參見圖4。楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5內(nèi)的納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9均是緊密層疊，其平面與陶瓷棒8軸線相垂直。該納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9網(wǎng)孔尺寸為1～20mm，金屬絲直徑為0.1～3mm。材質(zhì)可以選用納米結(jié)構(gòu)低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼金屬絲；或者納米結(jié)構(gòu)低、中、高碳合金鋼金屬絲，或納米結(jié)構(gòu)錳鋼亞穩(wěn)材料金屬絲制作。納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9在三元復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為20％～40％。
復(fù)合料10還可以由無機(jī)物粉料和耐熱樹脂組成，其重量比為1.5～3∶1；無機(jī)物粉料為氧化鋁粉粉、碳化硅粉、氮化鈦粉、碳化鈦粉或碳化鎢粉，粒度為5～100um，耐熱樹脂為環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。復(fù)合料10在三元復(fù)合材料中的體積分?jǐn)?shù)為20％～30％。
參見圖1和圖3。楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5與鋼套外層1通過焊接壓塊和環(huán)狀凸棱相固定。鋼套外層1前端設(shè)有環(huán)狀凸棱7，前端上邊緣固定有壓塊6，在其后端焊接有緊固壓塊11。該壓塊11可以是環(huán)狀壓塊，也可以均勻固定4～6塊。使耐磨內(nèi)襯層固定在鋼套外層1內(nèi)，而不發(fā)生位移。
本發(fā)明實施例1的制備工藝步驟如下，參見工藝流程圖10。
a、制作鋼套外層1和其它輔助零件同常規(guī)工藝；制作耐磨內(nèi)襯層的工藝步驟如下b、由編網(wǎng)機(jī)編織納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9；進(jìn)行酸洗處理；c、根據(jù)耐磨內(nèi)襯層3、5的形狀尺寸和陶瓷棒8軸線排布方向，剪切、疊合納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9；d.將陶瓷棒8緊密鑲嵌在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9的網(wǎng)孔內(nèi)；e.制備復(fù)合料10；復(fù)合料10由水泥、氧化鋁粉和水組成，水泥選用鋁酸鹽類水泥，氧化鋁粉的粒度為5～100um。水泥、氧化鋁粉和水的重量比是20～40％∶40～70％∶10～20％。
f.將制備好的復(fù)合料10壓入或通過三維震動臺震動填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9剩余的縫隙中，固化成型；即制成耐磨內(nèi)襯層。
g.組合裝配固定；把制作好的耐磨內(nèi)襯層放置在鋼套外層1空腔內(nèi)，將緊固壓塊11和環(huán)狀凸棱7焊接在鋼套外層1內(nèi)表面相應(yīng)位置上，并將壓塊6焊接固定在鋼套外層1前端上邊緣。
實施例2一種三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽，參見圖5、圖6、圖3和圖4。本實施例的楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3與等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5加工成各自獨立的兩部分。楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3與鋼套外層1通過后端壓塊11和沖擊區(qū)2上邊緣壓塊14焊接固定。耐磨內(nèi)襯層5與鋼套外層1通過前端固定的環(huán)狀凸棱7和其在上邊緣固定的壓塊6、壓塊14焊接固定。使楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3與耐磨內(nèi)襯層5固定在鋼套外層1內(nèi)，而不發(fā)生位移。其它結(jié)構(gòu)同實施例1。
本發(fā)明實施例2的制備工藝步驟如下，參見工藝流程圖10。
a、制作鋼套外層1和其它輔助零件同常規(guī)工藝；制作耐磨內(nèi)襯層的工藝步驟如下b、由編網(wǎng)機(jī)編織納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9；進(jìn)行酸洗處理；c、根據(jù)楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5的形狀和厚度尺寸，以及陶瓷棒8軸線排布方向，剪切、疊合納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9；d.將陶瓷棒8緊密鑲嵌在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9的網(wǎng)孔內(nèi)；e.制備復(fù)合料10；復(fù)合料10由無機(jī)物粉料和耐熱樹脂組成，無機(jī)物粉料選用氧化鋁粉，也可用碳化硅粉、氮化鈦粉、碳化鈦粉或碳化鎢粉，粒度為5～100um；耐熱樹脂選用酚醛樹脂，也可選用環(huán)氧樹脂。無機(jī)物粉料和耐熱樹脂的重量比為1.6∶1。
f.將制備好的復(fù)合料10壓入或通過三維震動臺震動填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)9剩余的縫隙中，固化成型；即制成楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5。
g.組合裝配固定；把制作好的楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5放置在鋼套外層1空腔內(nèi)，將緊固壓塊11和環(huán)狀凸棱7焊接在鋼套外層1內(nèi)表面相應(yīng)位置上，將壓塊6焊接固定在鋼套外層1前端上邊緣，將壓塊14焊接固定在鋼套外層1中部邊緣楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5結(jié)合點的位置上。
實施例3一種三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽，參見圖7、圖8、圖9和圖2。本實施例的楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層5與鋼套外層1也可以通過螺栓15相固定。在楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)耐磨內(nèi)襯層3和耐磨內(nèi)襯層5內(nèi)合適位置預(yù)埋在螺母16，在鋼套外層1相應(yīng)位置設(shè)有螺孔，用螺栓15相固定。其它結(jié)構(gòu)同實施例1。本發(fā)明實施例4的制備工藝步驟同實施例1，參見工藝流程圖10。
權(quán)利要求
1.一種三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽，主要包括鋼套外層(1)、耐磨內(nèi)襯層(3、5)，其特征在于沖擊區(qū)(2)內(nèi)襯層(3)上表面是楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，滑動區(qū)(4)內(nèi)襯層(5)是等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)；耐磨內(nèi)襯層(3、5)由陶瓷棒(8)、納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)、復(fù)合料(10)復(fù)合而成；在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)的網(wǎng)孔中鑲嵌陶瓷棒(8)，復(fù)合料(10)填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)剩余縫隙中固化成型，復(fù)合制成的耐磨內(nèi)襯層(3、5)與鋼套外層(1)通過壓塊焊接或者螺栓相固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料溜槽，其特征在于沖擊區(qū)(2)內(nèi)襯層(3)上表面的楔形環(huán)狀斜面與溜槽軸線夾角為10°～60°，沖擊區(qū)(2)的長度為溜槽總長度的15％～50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料溜槽，其特征在于滑動區(qū)(4)內(nèi)襯層(5)的厚度為5～100mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高爐布料溜槽，其特征在于鋼套外層(1)前端設(shè)有環(huán)狀凸棱(7)，在鋼套外層(1)后端焊接有緊固壓塊(11)，在鋼套外層(1)上邊緣固定有壓塊(6、14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料溜槽，其特征在于耐磨內(nèi)襯層(3、5)內(nèi)的陶瓷棒(8)軸線方向與物料下落方向接近平行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的高爐布料溜槽，其特征在于陶瓷棒(8)直徑為1～20mm，陶瓷棒(8)軸線與溜槽軸線夾角為30°～90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料溜槽，其特征在于耐磨內(nèi)襯層(3、5)內(nèi)納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)是緊密層疊，該納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)網(wǎng)孔尺寸為1～20mm，金屬絲直徑為0.1～3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料溜槽，其特征在于復(fù)合料(10)主要是由水泥、氧化鋁粉組成，以水為填加劑；水泥選用鋁酸鹽類水泥，重量分?jǐn)?shù)為20～40％；氧化鋁粉的粒度為5～100um，重量分?jǐn)?shù)為40～70％；水的重量分?jǐn)?shù)是10～20％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐布料溜槽，其特征在于復(fù)合料(10)由無機(jī)物粉料和耐熱樹脂組成，其重量比為1.5～3∶1；無機(jī)物粉料為氧化鋁粉粉、碳化硅粉、氮化鈦粉、碳化鈦粉或碳化鎢粉，粒度為5～100um，耐熱樹脂為環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述所述的高爐布料溜槽，其特征在于納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)的材質(zhì)采用納米結(jié)構(gòu)低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼金屬絲；或者納米結(jié)構(gòu)低、中、高碳合金鋼金屬絲，或納米結(jié)構(gòu)錳鋼亞穩(wěn)材料金屬絲制作。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述所述的高爐布料溜槽，其特征在于陶瓷棒(8)是氧化鋁棒或碳化鎢棒。
12.三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽的制備工藝，其特征在于該制備工藝依下述步驟進(jìn)行a.由碳鋼或合金鋼制作鋼套外層(1)；b.由編網(wǎng)機(jī)編織納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)；進(jìn)行酸洗處理；c.根據(jù)耐磨層(3、5)的形狀尺寸和陶瓷棒(8)軸線排布方向，剪切、疊合納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)；d.將陶瓷棒(8)緊密鑲嵌在納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)的網(wǎng)孔內(nèi)；e.制備復(fù)合料(10)，按照上述權(quán)利要求8或9配制復(fù)合料(10)；f.將制備好的復(fù)合料(10)，壓入或通過三維震動臺震動填入納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)剩余的縫隙中固化成型，即制成耐磨內(nèi)襯層(3、5)；g.把制作好的耐磨內(nèi)襯層(3、5)放置在鋼套外層(1)空腔內(nèi)，將緊固壓塊(11)和環(huán)狀凸棱(7)通過螺栓或焊接方式固定在鋼套外層(1)內(nèi)表面相應(yīng)位置上，并將壓塊(6、14)固定在鋼套外層(1)的上邊緣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于無料鐘的三元復(fù)合材料內(nèi)襯高爐布料溜槽及其制備工藝，特別適用于大、中型高爐的生產(chǎn)作業(yè)。沖擊區(qū)(2)內(nèi)襯層(3)是楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)，滑動區(qū)(4)內(nèi)襯層(5)是等厚環(huán)狀結(jié)構(gòu)。耐磨內(nèi)襯層(3、5)由陶瓷棒(8)、納米結(jié)構(gòu)金屬絲網(wǎng)(9)、復(fù)合料(10)復(fù)合而成。本發(fā)明匯集了陶瓷材料高硬度、金屬材料高韌性高強(qiáng)度等各種優(yōu)點，解決了大塊陶瓷在沖擊下的碎裂、單一金屬材料抗腐蝕性和抗磨性相對較差的難題。本發(fā)明耐磨層實現(xiàn)一體化設(shè)計制作，楔形環(huán)狀結(jié)構(gòu)分散了礦石的沖擊力，有效地減小沖擊磨損量。本發(fā)明使用壽命比現(xiàn)有各種材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的溜槽提高3倍以上，減少了高爐停產(chǎn)檢修的次數(shù)，保證高爐長期連續(xù)生產(chǎn)。
文檔編號C21B7/20GK1651581SQ20051004167
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者許云華, 岑啟宏, 付永紅, 武宏 申請人:西安建筑科技大學(xué)