煉鐵爐料高溫?cái)[動(dòng)式布料溜槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煉鐵爐料高溫?cái)[動(dòng)式布料溜槽的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)役煉鐵高爐全部采用冷裝爐料生產(chǎn)，高溫爐料先降溫、再入爐升溫，能量損失是目前鐵前工序余熱利用率低的主要原因。如果采用800°C爐料(焦炭、球團(tuán)礦和燒結(jié)礦)熱裝熱送工藝，余熱利用率將會(huì)顯著提高。將紅熱焦炭及紅熱球團(tuán)熱送熱裝入煉鐵爐內(nèi)，爐料的顯熱用于煉鐵工藝本身，延長(zhǎng)了間接還原反應(yīng)的時(shí)間，有效地提高能量的利用率，大幅度減少煉鐵過(guò)程能量消耗。但是此時(shí)所需的煉鐵爐料高溫布料系統(tǒng)材料要求能夠耐受約800° C的高溫，同時(shí)動(dòng)態(tài)接觸爐料的擺動(dòng)式布料溜槽表面要能夠經(jīng)受高溫爐料的強(qiáng)烈沖刷磨損，而現(xiàn)有的布料系統(tǒng)及其溜槽都是用于冷料的輸運(yùn)，無(wú)法承受高溫爐料輸運(yùn)過(guò)程中的損傷，不能滿足高溫爐料的工藝需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種煉鐵爐料高溫?cái)[動(dòng)式布料溜槽的制作方法，利用本方法制作的擺動(dòng)式布料溜槽適用于煉鐵爐料的熱裝熱送工藝，能夠經(jīng)受高溫爐料的強(qiáng)烈沖刷磨損，提高布料溜槽的使用壽命，有效提高能量的利用率，降低煉鐵過(guò)程能量消耗。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明煉鐵爐料高溫?cái)[動(dòng)式布料溜槽的制作方法包括如下步驟:
步驟一、采用15?25_厚耐熱不銹鋼板材，經(jīng)過(guò)卷板焊接制成溜槽筒體，焊前溜槽筒體預(yù)熱150?250°C，焊接過(guò)程中層間溫度控制在200?300°C ；
步驟二、在筒體內(nèi)壁三分之二以下部位采用耐磨藥芯焊絲明弧堆焊焊層，耐磨藥芯焊絲是高鉻鑄鐵合金藥芯焊絲，其各組分的重量百分比分別為:3.5?6.5% C、18?25% Cr、4.5 ?8.5% Nb、4.0 ?9.5% Μο、0.5 ?2.5% V、1.5 ?4.5% W，余量為 Fe 和雜質(zhì)，在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下，移動(dòng)焊槍自動(dòng)完成堆焊過(guò)程，堆焊從筒體底部開(kāi)始逐層堆積，焊層由多層結(jié)構(gòu)組成，單層厚度2.0?2.5mm,最終厚度6?12mm，硬度58?62HRC ；
步驟三、在筒體內(nèi)壁上部其余部位采用等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層，硬質(zhì)層由多層結(jié)構(gòu)組成，單層厚度為2.0?2.5mm,最終厚度為6.0?12mm,硬度HRC58?64，鎳基合金粉末各組分的重量百分比分別為:0.5?1.5% C、16?25% Cr、
2.5 ?4.5% Si,2.0 ?9.0% W、2.0 ?8.0% Mo,2.52 ?4.5% Fe,2.0 ?4.5% Β、2.0 ?
3.0% T1、1.0?2.0% Al，余量為Ni和雜質(zhì)，鎳基合金粉末粒度為50?150 μ m。
[0005]進(jìn)一步，上述等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層的工藝參數(shù)為:噴距8?10_、送粉量40?120g/min、轉(zhuǎn)移弧電流200?300 A、電壓20?40V、移動(dòng)速度100?160mm/min、焊道搭接30?50%、離子氣200?300L/h，保護(hù)氣800?1200L/h、送粉氣150?250L/h，氣體均為氬氣。
[0006]進(jìn)一步，上述等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層前筒體預(yù)熱150?250。。。
[0007]進(jìn)一步，上述耐磨藥芯焊絲直徑為2.4?2.8mm,明弧堆焊為焊絲擺動(dòng)焊，堆焊工藝參數(shù)為:電流260?400A、電壓27?32V、焊絲伸出長(zhǎng)度30?50mm、焊道搭接30?60%。
[0008]進(jìn)一步，上述筒體內(nèi)壁下部其余部位明弧堆焊前筒體預(yù)熱150?250°C，堆焊過(guò)程中層間溫度控制在200?300°C。
由于本發(fā)明煉鐵爐料高溫?cái)[動(dòng)式布料溜槽的制作方法采用了上述技術(shù)方案，即本方法首先采用耐熱不銹鋼板材卷制成溜槽筒體；筒體內(nèi)壁下部三分之二以下部位采用耐磨藥芯焊絲明弧堆焊焊層，耐磨藥芯焊絲是高鉻鑄鐵合金藥芯焊絲，焊層由多層結(jié)構(gòu)組成，單層厚度2.0?2.5mm,最終厚度6?12mm，硬度58?62HRC ;在筒體內(nèi)壁上部其余部位采用等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層，硬質(zhì)層由多層結(jié)構(gòu)組成，單層厚度為2.0?2.5mm，最終厚度為6.0?12mm，硬度HRC58?64。本方法制作的擺動(dòng)式布料溜槽適用于煉鐵爐料的熱裝熱送工藝，能夠經(jīng)受高溫爐料的強(qiáng)烈沖刷磨損，提高布料溜槽的使用壽命，有效提高能量的利用率，降低煉鐵過(guò)程能量消耗。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明煉鐵爐料高溫?cái)[動(dòng)式布料溜槽的制作方法包括如下步驟:
步驟一、采用15?25_厚耐熱不銹鋼板材，經(jīng)過(guò)卷板焊接制成溜槽筒體，焊前溜槽筒體預(yù)熱150?250°C，焊接過(guò)程中層間溫度控制在200?300°C ；
步驟二、在筒體內(nèi)壁三分之二以下部位采用耐磨藥芯焊絲明弧堆焊焊層，耐磨藥芯焊絲是高鉻鑄鐵合金藥芯焊絲，其各組分的重量百分比分別為:3.5?6.5% C、18?25% Cr、
4.5 ?8.5% Nb、4.0 ?9.5% Μο、0.5 ?2.5% V、1.5 ?4.5% W，余量為 Fe 和雜質(zhì)，在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下，移動(dòng)焊槍自動(dòng)完成堆焊過(guò)程，堆焊從筒體底部開(kāi)始逐層堆積，焊層由多層結(jié)構(gòu)組成，單層厚度2.0?2.5mm,最終厚度6?12mm，硬度58?62HRC ；
步驟三、在筒體內(nèi)壁上部其余部位采用等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層，硬質(zhì)層由多層結(jié)構(gòu)組成，單層厚度為2.0?2.5mm,最終厚度為6.0?12mm,硬度HRC58?64，鎳基合金粉末各組分的重量百分比分別為:0.5?1.5% C、16?25% Cr、
2.5 ?4.5% Si,2.0 ?9.0% W、2.0 ?8.0% Mo,2.52 ?4.5% Fe,2.0 ?4.5% Β、2.0 ?
3.0% T1、1.0?2.0% Al，余量為Ni和雜質(zhì)，鎳基合金粉末粒度為50?150 μ m。
[0010]進(jìn)一步，上述等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層的工藝參數(shù)為:噴距8?10_、送粉量40?120g/min、轉(zhuǎn)移弧電流200?300 A、電壓20?40V、移動(dòng)速度100?160mm/min、焊道搭接30?50%、離子氣200?300L/h，保護(hù)氣800?1200L/h、送粉氣150?250L/h，氣體均為氬氣。
[0011]進(jìn)一步，上述等離子堆焊設(shè)備進(jìn)行鎳基合金粉末堆焊硬質(zhì)層前筒體預(yù)熱150?250。。。
[0012]進(jìn)一步，上述耐磨藥芯焊絲直徑為2.4?2.8mm,明弧堆焊為焊絲擺動(dòng)焊，堆焊工藝參數(shù)為:電流260?400A、電壓27?32V、焊絲伸出長(zhǎng)度30?50mm、焊道搭接30?60%。
[0013]進(jìn)一步，上述筒體內(nèi)壁下部其余部位明弧堆焊前筒體預(yù)熱150?250°C，堆焊過(guò)程中層間溫度控制在200?300°C。
[0014]本方法中鎳基合金粉末堆焊的硬質(zhì)層為鎳基高溫合金，以鎳為基體在較高溫度范圍內(nèi)具有較高的強(qiáng)度和良好的抗氧化、抗燃?xì)飧g能力，鎳基高溫合金中可以溶解較多合金元素，能保持較好的組織穩(wěn)定性，可以形成共格有序的A3B型金屬間化合物Y[Ni3(Al，Ti)]相作為強(qiáng)化相，使合金得到有效的強(qiáng)化，獲得更高的高溫強(qiáng)度，同時(shí)含鉻的鎳基高溫合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基高溫合金中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，同時(shí)還有固溶強(qiáng)化作用和鈍化作用，提高合金的耐蝕性能和抗高溫氧化性能，富余的鉻容易與碳、硼形成碳化鉻、硼化鉻硬質(zhì)相從而提高合金硬度和耐磨性，鎢、鑰元素主要起固溶強(qiáng)化作用，同時(shí)，鑰元素的原子半徑大，固溶后使晶格發(fā)生大的畸變，顯著強(qiáng)化合金基體，提高基體的高溫強(qiáng)度和紅硬性，可以切斷、降低硬質(zhì)層中的網(wǎng)狀組織，提高抗氣蝕、沖蝕能力。鋁、鈦元素能夠起到沉淀強(qiáng)化作用。
[0015]耐磨藥芯焊絲的高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡(jiǎn)稱，是一種性能優(yōu)良而受到特別重視的抗磨材料，它比合金鋼具有高得多的耐磨性，比一般白口鑄鐵具有高得多的韌性、強(qiáng)度，同時(shí)它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，加之成本適中，而被譽(yù)為當(dāng)代最優(yōu)良的抗磨損材料之一，從而提高溜槽筒體下部焊層的性能。
[0016]【具體實(shí)施方式】1:
擺動(dòng)式布料溜槽的基體選用20mm厚0Cr25Ni20類型耐熱不銹鋼板材，經(jīng)過(guò)卷板焊接成為筒體；
在筒體內(nèi)壁下部采用耐磨藥芯焊絲明弧堆焊方式選用高鉻鑄鐵合金焊絲，成分重量百分比分別為:4.5% C、30% Cr、4.5% Nb ,9.5% Mo,2.5% V、3.5% W，余量為 Fe 和其它雜質(zhì)，焊絲直徑為2.8mm。堆焊參數(shù)為:焊絲伸出長(zhǎng)度40mm、電流230 A、電壓28V，工件預(yù)熱150°C，焊道搭接40 %，在筒體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下，移動(dòng)