燒結機臺車爐篦條材料及生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種合金及其生產方法，具體地是一種燒結機臺車爐篦條材料及生產 方法。
【背景技術】
[0002] 篦條是燒結機臺車上的主要配件，篦條的作用是與臺車欄板構成槽形空間，容納、 承載礦料。篦條工作環境條件惡劣，在800°C?1000°C的高溫條件下受到氧化、磨損，在加 熱、冷卻、撞擊等過程中反復循環后逐漸因氧化、磨損、變形而導致破壞。其破壞原因復雜， 屬于易損件，更換時需要大量的時間和人力、物力，篦條使用壽命的長短直接影響到生產作 業率和生產成本。
[0003] 篦條先后經歷了灰鑄鐵篦條、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、耐熱鋼篦條的過程，近年來，國內爐篦條材質普遍向著高鉻合金化方向發展，并 且效果顯著。雖然在使用壽命上得到了很大提高，有的甚至達到了進口篦條的水平，但相對 生產成本一直都較高。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種使用效果好，生產成本低的燒結機臺車爐篦條材料及生 產方法。
[0005] 本發明是采用如下技術方案實現其發明目的的，一種燒結機臺車爐篦條材料，以 元素質量百分比計，其化學成分包括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] 本發明以元素質量百分比計，其化學成分較優選包括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] 本發明以元素質量百分比計，其化學成分最選包括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] -種燒結機臺車爐篦條材料生產方法，它包括下列步驟： ⑴造型：采用消失模生產工藝，用EPS發泡制模成型，造型選用30目?50目擦洗砂，將 已經過掛涂、烘干后的模型組箱后放入砂箱中，加砂、振動緊實； ⑵熔煉：采用中頻感應電爐熔煉，將廢鋼、生鐵按比例加入中頻感應電爐進行熔煉，待 金屬料熔清后扒渣取樣分析，根據光譜分析儀的分析結果，往中頻感應電爐內添加金屬合 金，進行成分調整，鐵液溫度達到1520°C?1600°C時，加入稀土合金進行出鐵操作； ⑶澆注：澆注時溫度控制在1470°C?1490°C，真空度控制在-0. 03Mpa?-0. 06Mpa，澆 注后倒箱時間控制在> 6h。
[0009] 本發明在步驟⑶中，澆注時遵循先慢一后快一最后慢的原則，即開始澆注時先用 小股鐵水流燙開澆注系統，當通道打開后要快速澆注，減少空氣的卷入；當抽氣聲減小、消 失時要放慢澆注速度，增強補縮能力并防止金屬液溢出，造成浪費和安全事故。
[0010] 由于采用上述技術方案，本發明較好的實現了發明目的，生產的篦條使用壽命 彡12個月，硬度HBS彡282,折斷率（2米高落下）由原來的約5 %降至為零；由于大幅減少 了如鉻、鎳等貴重金屬的用量，且簡化了生產工藝，其直接生產成本比原工藝下降了 20 % 以上，經過生產近200噸篦條交用戶使用，反應良好，提高了企業的經濟效益，增強了市場 競爭力。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合實施例對本發明作進一步說明。
[0012] 實施例1 : 一種燒結機臺車爐篦條材料，以元素質量百分比計，其化學成分包括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 篦條之間間隙過大，當間隙超過10 mrn時篦條失效。二是燒結機在工作時采用無鋪底料工作 時，在高溫下會有低熔點物質黏附在篦條上，造成篦條之間間隙變小，通風變差，篦條失效。 三是當篦條長時間在高溫和應力作用下發生蠕變，超過一定尺寸時篦條失效。四是篦條韌 性差，在運輸、安裝、受到外力撞擊時斷裂，篦條失效。五是篦條受到燒結礦的磨損而失效。 根據統計，篦條的主要失效形式是燒蝕和折斷，二者之和占失效總數的80 %左右。因此，在 鑄造工藝設計時，首先應從材質成分上進行優化選擇，以提高其強度及抗腐蝕性能。
[0014] 主要元素的確定： C :C元素是對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，共晶碳化物數量越多，對耐磨性越有利，但同時對力學 性能，尤其是沖擊韌性產生不利影響，因此，C含量在1 %?1. 5 %較為適宜。
[0015] 表1 :碳含量對沖擊韌性和硬度的影響_
【主權項】
1. 一種燒結機臺車爐篦條材料，其特征是以元素質量百分比計，其化學成分包括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. 根據權利要求1所述燒結機臺車爐篦條材料，其特征是以元素質量百分比計，其化 學成分較優選包括 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. 根據權利要求1所述燒結機臺車爐篦條材料，其特征是以元素質量百分比計，其化 學成分最選包括 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. 一種燒結機臺車爐篦條材料生產方法，其特征是它包括下列步驟： ⑴造型：采用消失模生產工藝，用EPS發泡制模成型，造型選用30目?50目擦洗砂，將 已經過掛涂、烘干后的模型組箱后放入砂箱中，加砂、振動緊實； ⑵熔煉：采用中頻感應電爐熔煉，將廢鋼、生鐵按比例加入中頻感應電爐進行熔煉，待 金屬料熔清后扒渣取樣分析，根據光譜分析儀的分析結果，往中頻感應電爐內添加金屬合 金，進行成分調整，鐵液溫度達到1520°C?1600°C時，加入稀土合金進行出鐵操作； ⑶澆注：澆注時溫度控制在1470°C?1490°C，真空度控制在-0. 03Mpa?-0. 06Mpa，澆 注后倒箱時間控制在> 6h。
5. 根據權利要求1所述燒結機臺車爐篦條材料生產方法，其特征是在步驟⑶中，澆注 時遵循先慢一后快一最后慢的原則，即開始澆注時先用小股鐵水流燙開澆注系統，當通道 打開后要快速澆注，減少空氣的卷入；當抽氣聲減小、消失時要放慢澆注速度，增強補縮能 力并防止金屬液溢出，造成浪費和安全事故。
【專利摘要】本發明公開了一種使用效果好，生產成本低的燒結機臺車爐篦條材料，其特征是以元素質量百分比計，其化學成分包括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﹪；生產方法包括造型、熔煉、澆注步驟，本發明生產的篦條使用壽命≥12個月，硬度HBS≥282，折斷率(2米高落下)由原來的約5﹪降至為零；由于大幅減少了如鉻、鎳等貴重金屬的用量，且簡化了生產工藝，其直接生產成本比原工藝下降了20﹪以上，經過生產近200噸篦條交用戶使用，反應良好，提高了企業的經濟效益，增強了市場競爭力。
【IPC分類】C22C38-34, C22C33-04, C22B1-20, C22C38-18, B22C9-06
【公開號】CN104611634
【申請號】CN201410846594
【發明人】楊楚謀, 王群, 賈偉峰
【申請人】桃江新興管件有限責任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月31日