燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種合金及其生產(chǎn)方法，具體地是一種燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料及生產(chǎn) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 篦條是燒結(jié)機(jī)臺(tái)車上的主要配件，篦條的作用是與臺(tái)車欄板構(gòu)成槽形空間，容納、 承載礦料。篦條工作環(huán)境條件惡劣，在800°C?1000°C的高溫條件下受到氧化、磨損，在加 熱、冷卻、撞擊等過(guò)程中反復(fù)循環(huán)后逐漸因氧化、磨損、變形而導(dǎo)致破壞。其破壞原因復(fù)雜， 屬于易損件，更換時(shí)需要大量的時(shí)間和人力、物力，篦條使用壽命的長(zhǎng)短直接影響到生產(chǎn)作 業(yè)率和生產(chǎn)成本。
[0003] 篦條先后經(jīng)歷了灰鑄鐵篦條、耐熱球墨鑄鐵篦條、高鉻合金篦條、多元合金化高鉻 合金篦條、耐熱鋼篦條的過(guò)程，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)爐篦條材質(zhì)普遍向著高鉻合金化方向發(fā)展，并 且效果顯著。雖然在使用壽命上得到了很大提高，有的甚至達(dá)到了進(jìn)口篦條的水平，但相對(duì) 生產(chǎn)成本一直都較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種使用效果好，生產(chǎn)成本低的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料及生 產(chǎn)方法。
[0005] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料，以 元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化學(xué)成分包括C :1 %?L 5 %、Si :1. 0 %?2. 0 %、Cr :16 %?20 %、A1 :3. 0 %?7. 0 %、稀土元素：0· 05 %?0· 15 %、Mn :0· 5 %?I. 0 %、S < 0· 02 %、P < 0. 05,余量為Fe,各組份之和為100 %。
[0006] 本發(fā)明以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化學(xué)成分較優(yōu)選包括C :1 %?1.3 %、Si :1. 6 % ?2. 0 %、Cr :16 % ?18 %、Al :3. 0 % ?4. 5 %、稀土元素：0· 05 % ?0· 15 %、Mn :0· 6 %?0· 9 %、S < 0.02 %、P < 0.05,余量為Fe,各組份之和為100 %。
[0007] 本發(fā)明以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化學(xué)成分最選包括C :1. 1 %、Si :1. 7 %、Cr : 17 %、A1 :3. 0 %、稀土元素：0· 10 %、Mn :0· 8 %、S < 0· 02 %、Ρ < (λ 05,余量為 Fe,各組份之 和為100 %。
[0008] -種燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料生產(chǎn)方法，它包括下列步驟： ⑴造型：采用消失模生產(chǎn)工藝，用EPS發(fā)泡制模成型，造型選用30目?50目擦洗砂，將 已經(jīng)過(guò)掛涂、烘干后的模型組箱后放入砂箱中，加砂、振動(dòng)緊實(shí)； ⑵熔煉：采用中頻感應(yīng)電爐熔煉，將廢鋼、生鐵按比例加入中頻感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，待 金屬料熔清后扒渣取樣分析，根據(jù)光譜分析儀的分析結(jié)果，往中頻感應(yīng)電爐內(nèi)添加金屬合 金，進(jìn)行成分調(diào)整，鐵液溫度達(dá)到1520°C?1600°C時(shí)，加入稀土合金進(jìn)行出鐵操作； ⑶澆注：澆注時(shí)溫度控制在1470°C?1490°C，真空度控制在-0. 03Mpa?-0. 06Mpa，澆 注后倒箱時(shí)間控制在> 6h。
[0009] 本發(fā)明在步驟⑶中，澆注時(shí)遵循先慢一后快一最后慢的原則，即開始澆注時(shí)先用 小股鐵水流燙開澆注系統(tǒng)，當(dāng)通道打開后要快速澆注，減少空氣的卷入；當(dāng)抽氣聲減小、消 失時(shí)要放慢澆注速度，增強(qiáng)補(bǔ)縮能力并防止金屬液溢出，造成浪費(fèi)和安全事故。
[0010] 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，生產(chǎn)的篦條使用壽命 彡12個(gè)月，硬度HBS彡282,折斷率（2米高落下）由原來(lái)的約5 %降至為零；由于大幅減少 了如鉻、鎳等貴重金屬的用量，且簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，其直接生產(chǎn)成本比原工藝下降了 20 % 以上，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)近200噸篦條交用戶使用，反應(yīng)良好，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)力。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012] 實(shí)施例1 : 一種燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料，以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化學(xué)成分包括C :1 %?1. 5 %、 Si :1. 0 %?2. 0 %、Cr :16 %?20 %、A1 :3. 0 %?7. 0 %、稀土元素：0· 05 %?0· 15 %、 Mn :0· 5 % ?I. 0 %、S < 0· 02 %、P < 0· 05,余量為 Fe,各組份之和為 100 %。
[0013] 篦條失效原因分析：一是篦條在工作中受到空氣的高溫氧化，表面氧化后脫落，使 篦條之間間隙過(guò)大，當(dāng)間隙超過(guò)10 mrn時(shí)篦條失效。二是燒結(jié)機(jī)在工作時(shí)采用無(wú)鋪底料工作 時(shí)，在高溫下會(huì)有低熔點(diǎn)物質(zhì)黏附在篦條上，造成篦條之間間隙變小，通風(fēng)變差，篦條失效。 三是當(dāng)篦條長(zhǎng)時(shí)間在高溫和應(yīng)力作用下發(fā)生蠕變，超過(guò)一定尺寸時(shí)篦條失效。四是篦條韌 性差，在運(yùn)輸、安裝、受到外力撞擊時(shí)斷裂，篦條失效。五是篦條受到燒結(jié)礦的磨損而失效。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，篦條的主要失效形式是燒蝕和折斷，二者之和占失效總數(shù)的80 %左右。因此，在 鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)從材質(zhì)成分上進(jìn)行優(yōu)化選擇，以提高其強(qiáng)度及抗腐蝕性能。
[0014] 主要元素的確定： C :C元素是對(duì)硬度影響最大的元素，C為生成共晶碳化物的主要元素，共晶碳化物在耐 磨性方面起著主要作用，C含量越高，共晶碳化物數(shù)量越多，對(duì)耐磨性越有利，但同時(shí)對(duì)力學(xué) 性能，尤其是沖擊韌性產(chǎn)生不利影響，因此，C含量在1 %?1. 5 %較為適宜。
[0015] 表1 :碳含量對(duì)沖擊韌性和硬度的影響_
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料，其特征是以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化學(xué)成分包括C:1 %?1. 5 %、Si :1. 0 %?2. 0 %、Cr :16 %?20 %、A1 :3. 0 %?7. 0 %、稀土元素：0? 05 % ?0? 15 %、Mn :0? 5 % ?1. 0 %、S < 0? 02 %、P < 0? 05,余量為 Fe，各組份之和為 100 %。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料，其特征是以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化 學(xué)成分較優(yōu)選包括 C : 1 % ?1. 3 %、Si : 1. 6 % ?2. 0 %、Cr : 16 % ?18 %、Al :3. 0 % ? 4. 5 %、稀土元素：0? 05 % ?0? 15 %、Mn :0? 6 % ?0? 9 %、S < 0? 02 %、P < 0? 05,余量為 Fe，各組份之和為100 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料，其特征是以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化 學(xué)成分最選包括 C :1. 1 %、Si :1. 7 %、Cr :17 %、A1 :3. 0 %、稀土元素：0? 10 %、Mn :0? 8 %、 S < 0. 02 %、P < 0. 05,余量為Fe，各組份之和為100 %。
4. 一種燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料生產(chǎn)方法，其特征是它包括下列步驟： ⑴造型：采用消失模生產(chǎn)工藝，用EPS發(fā)泡制模成型，造型選用30目?50目擦洗砂，將 已經(jīng)過(guò)掛涂、烘干后的模型組箱后放入砂箱中，加砂、振動(dòng)緊實(shí)； ⑵熔煉：采用中頻感應(yīng)電爐熔煉，將廢鋼、生鐵按比例加入中頻感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉，待 金屬料熔清后扒渣取樣分析，根據(jù)光譜分析儀的分析結(jié)果，往中頻感應(yīng)電爐內(nèi)添加金屬合 金，進(jìn)行成分調(diào)整，鐵液溫度達(dá)到1520°C?1600°C時(shí)，加入稀土合金進(jìn)行出鐵操作； ⑶澆注：澆注時(shí)溫度控制在1470°C?1490°C，真空度控制在-0. 03Mpa?-0. 06Mpa，澆 注后倒箱時(shí)間控制在> 6h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料生產(chǎn)方法，其特征是在步驟⑶中，澆注 時(shí)遵循先慢一后快一最后慢的原則，即開始澆注時(shí)先用小股鐵水流燙開澆注系統(tǒng)，當(dāng)通道 打開后要快速澆注，減少空氣的卷入；當(dāng)抽氣聲減小、消失時(shí)要放慢澆注速度，增強(qiáng)補(bǔ)縮能 力并防止金屬液溢出，造成浪費(fèi)和安全事故。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種使用效果好，生產(chǎn)成本低的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車爐篦條材料，其特征是以元素質(zhì)量百分比計(jì)，其化學(xué)成分包括C：1﹪～1.5﹪、Si：1.0﹪～2.0﹪、Cr：16﹪～20﹪、Al：3.0﹪～7.0﹪、稀土元素：0.05﹪～0.15﹪、Mn：0.5﹪～1.0﹪、S＜0.02﹪、P＜0.05，余量為Fe，各組份之和為100﹪；生產(chǎn)方法包括造型、熔煉、澆注步驟，本發(fā)明生產(chǎn)的篦條使用壽命≥12個(gè)月，硬度HBS≥282，折斷率(2米高落下)由原來(lái)的約5﹪降至為零；由于大幅減少了如鉻、鎳等貴重金屬的用量，且簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，其直接生產(chǎn)成本比原工藝下降了20﹪以上，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)近200噸篦條交用戶使用，反應(yīng)良好，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【IPC分類】C22C38-34, C22C33-04, C22B1-20, C22C38-18, B22C9-06
【公開號(hào)】CN104611634
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410846594
【發(fā)明人】楊楚謀, 王群, 賈偉峰
【申請(qǐng)人】桃江新興管件有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日