耐磨复合材料溜槽衬板的开发与试验研究

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境,开发生产出高铬合金铸铁/硬质合金耐磨复合材料溜槽衬板。以Mo、W、V、Ti等多元合金化形成的超硬韧M基体和具有超强抗磨性及一定耐热耐腐蚀性的W-Co硬质合金的冶金结合,提高了溜槽衬板的硬韧性和红硬性,经1 020℃~1 050℃空冷淬火、420℃~500℃回火,基体宏观硬度HRC≥60,aK≥6 J/cm2,硬质合金复合前后的硬度无明显变化。冶金结合良好,无内部组织缺陷。比堆焊、钎焊镶嵌硬质合金复合铸造工艺等,工序简便,生产制备成本低,适合规模化生产。使用寿命是传统高铬铸铁整体铸造溜槽衬板的5倍左右。实现了金属耐磨损复合材料技术的新突破。具有较大理论研究和工程应用价值。     

Cr26MoWVTiRE合金铸铁溜槽衬板开发与应用

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境,研究开发出具有一定耐高温、耐腐蚀性的Cr26MoWVTiRE高铬合金铸铁材料.在经1 020,～1 050℃淬火+320～520℃回火,材料的硬度达到HRC 60～62,冲击韧度ak＞5 J/cm2.Mo、W合金和V、Ti等强碳化物元素的复合加入,提高了溜槽衬板的硬韧性、红硬性和高耐磨性,衬板实际使用寿命超过18个月.与镶铸硬质合金溜槽衬板相比,该衬板具有生产工艺简单、成本低、性价比高等特点,有一定推广应用价值.     

基于离散元法的矿石对溜槽冲击力的模拟研究

高炉布料溜槽是合理布料入炉的一个关键设备,所有进入高炉的炼铁原材料(烧结矿,球团矿,焦炭等)和燃料均要冲击布料溜槽。由于炉料对溜槽的冲击力不方便实测,现先假设粉末状炉料从喉管下落并冲击溜槽,采用离散元仿真软件模拟矿石散状颗粒对溜槽的作用,并在数量级上形成对照,结果显示由于颗粒半径值不均匀等原因,在同等批重条件下,模拟值偏大。理论计算和数值模拟结果为溜槽衬板的优化等提供了参考依据。     

含Nb、W高铬铸铁溜槽衬板的研制

针对炼铁高炉布料溜槽衬板耐磨损和耐中（高）温的性能要求,对材料的化学成分、力学性能及显微组织进行了分析探讨,研制生产出含Nb、W高铬铸铁溜槽衬板,通过规范热处理,使材料硬度〉63HRC,冲击韧度aK〉24J／cm^2。与Cr20MoNi和Cr26MoNi相比,其晶粒细化,基体和共晶碳化物显微硬度明显提高,且高温组织稳定性和红硬性更好。     

熔模铸造双金属耐磨螺栓

六号耐磨合金铸铁是我所立足国内资源研究成功的一种新型金属耐磨材料。通过鉴定以后广泛应用于炼铁高炉物料输送系统,布料溜槽的衬板等,其寿命比一般原使用材料高4—7倍。但是在使用过程中发现,采用六号耐磨合金铸铁生产的衬板寿命大大提高,连接衬板与母体的螺栓却沿用普通标准件,往往衬板还没有磨损,螺栓却需要更换,影响高炉生产的正常运行,增加操作工人的劳动强度。     

高炉布料溜槽WC浸润焊接衬板的研制

高炉炉顶布料溜槽长期受到硬度较高、速度较大的冶炼料流的冲刷,磨损严重,属于耗损件.为提高溜槽衬板的使用寿命,采用WC作为耐磨层的基体,用锰白铜作为钎料,通过浸润焊接方式,在衬板基材上钎焊上一层硬质合金.实际使用表明,与堆焊硬质合金相比,焊接质量更好,不易开裂和脱落,可以延长设备使用寿命1年以上,具有较好的经济价值.     

基于离散元和有限元耦合的溜槽应力变形分析

大型高炉布料溜槽在布料过程中,输料时间长易发生应力应变,如果进行试验研究,使得时间、资金耗费巨大且不方便实测。为此采用离散元仿真和有限元方法进行耦合数值模拟仿真对溜槽进行强度分析应力应变分析。以某3 000 m~3大型高炉布料溜槽为研究对象,利用离散单元法建立高炉布料溜槽内部的复杂的冲击过程模拟,并获得更加逼近实际工况下的不同倾角下溜槽底部和各壁面所受载荷大小,最后建立有限元模型并进行受力加载,得到溜槽的所受应力位置和变形的情况,研究结果表明:溜槽与托架配合超差,造成溜槽脱扣而脱落,尾部发生变形,可为高炉布料溜槽结构改进分析提供一定的参考。     

无钟布料溜槽结构尺寸的研究

本文对国内外高炉布料溜槽的结构尺寸进行了分析，结合溜槽在生产中存在的问题，提出了无钟布料溜槽的优化设计方法。为溜槽的设计提供了理论依据。     

消失模铸造高炉溜槽衬板

根据溜槽衬板的工况条件，提出了在高铬耐磨合金材料上镶铸硬质合金的新方法。将硬质合金预埋于EPS模型内，再进行浇注，从而得到综合性能优良的复合材料。在母体材料中添加了Cr、Mo、W、V等合金元素及合适的成分，得到显微组织硬度很高的M7C3型碳化物，因而材料具有很高的耐磨性；碳化物呈弥散分布，材料的冲击韧度也较高；由于硬质合金的加入，使衬板的红硬性得到明显提高。采用消失模铸造，溜槽衬板的使用寿命大大提高。     

无料钟高炉溜槽运动状态控制的数学模型研究

本文在文献[1]的基础上,进一步研究了无料钟高炉炉顶装料设备中溜槽运动与布料制之间的机理关系,提出并建立了满足炉喉料面布料要求的溜槽倾角运动数学模型,它适合于各种布料制,对开发无料钟高炉炉顶布料技术有一定的指导意义。