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篦條概述--燒結機篦條的發展概況
添加時間:2015-11-03
  3.1灰鑄鐵篦條1980年以前,由於燒結設備容量較小,絕大多數燒結廠使用的篦條以普通灰鑄鐵為主。灰鑄鐵篦條的使用壽命短,消耗量大,這是由於灰鑄鐵在氧化時,表麵形成鐵的氧化膜,氧化膜由外向內依次是Fe2O3、Fe3O4及FeO,層氧化膜厚度比例約為1:4:95,灰鑄鐵氧化膜內較厚的FeO氧化層,含有大量的空穴,金屬及氧原子很容易通過FeO進行擴散,而且表麵的Fe2O3層很容易剝落,所以灰鑄鐵的表麵氧化膜不具備保護作用,使用性能很差。
  後來在灰鑄鐵篦條中加入了Si元素來提高抗氧化性能,在加入Si之後,鐵的氧化膜結構發生了變化,原生成FeO層內形成富含合金元素的較為致密的(FeO)2SiO2氧化物,能夠在一定程度上阻止氧化,與普通灰鑄鐵篦條相比,抗氧化性略有提高。含矽鑄鐵抗氧化性能隨著Si含量的增加而增加,但隨著Si含量的增加,鑄鐵的強度隨之降低,我國在灰鑄鐵基礎上研製了中矽耐熱鑄鐵篦條,矽含量控製在4.5%---5.5%。但是,灰鑄鐵中的石墨基本上是連在一起的,成為氧進入金屬中的通道,又加快了氧化速度。目前已經很少使用鑄鐵篦條,基本被淘汰。
  3.2耐熱球鐵篦條1984年,武漢鋼鐵公司燒結廠研製了中矽球鐵作為篦條的材質,有含Si3%和含Si6%兩種,其使用壽命比灰鑄鐵篦條提高1倍,但成本隻提高1/3。由於球鐵內部的石墨呈孤立分布,不存在氧進入金屬內部的通道,所以氧化速度和生長速度比灰鑄鐵要低,使用效果優於灰鑄鐵。湖南大學和漣源鋼鐵廠聯合開發了鋁矽耐熱球鐵篦條,這種篦條的抗氧化性、抗生長性和耐熱疲勞抗力均優於中矽球鐵篦條,生產成本略高於中矽球鐵篦條。但是由於強度低,隻適用於小尺寸條。湘潭鋼鐵公司燒結廠研製的鋁矽鉬球鐵篦條,提高了篦條的強度,雖然與近幾年發展起來的高鉻合金鑄鐵篦條相比,仍有很大差距,但是由於生產工藝簡單,不需要熱處理,生產成本低,易於推廣,所以目前在中小型燒結台車上仍有應用。此外,安陽鋼鐵集團信陽鋼鐵有限責任公司研製出了新型稀土鎂變質複合石墨鑄鐵篦條,平均使用壽命可以達到一年半,篦條消耗量約為0.067kg/t礦,適合於小型燒結機特別是無鋪底料工藝條件下使用。
  3.3高鉻合金篦條高鉻鑄鐵篦條由於含有大量的鉻,使其在表麵形成Cr2O3膜組織,阻止或延緩了合金從外部氧化轉向內部氧化的過程,所以高鉻合金鑄鐵篦條具有良好的耐熱性和抗氧化性,但是高鉻合金鑄鐵強度低,韌性差,易斷裂。篦條在工作中,隨著溫度的變化,必須能夠抵抗高溫氧化、有足夠高的力學性能。在不鋪底料燒結過程中,有時會因為料層過燒使得熾熱燒結礦與篦條發生粘結,使篦條熔化燒損。因此,導熱性好的篦條,在短時過熔條件下,將表現出良好的耐高溫熔蝕能力,所以高鉻合金鑄鐵篦條性能要明顯好於普通鑄鐵篦條和中矽球鐵篦條。
  3.4多元合金化高鉻合金篦條高鉻合金篦條盡管抗氧化性能良好,但是由於強度低、韌性差,在運輸、安裝、使用過程中容易斷裂。,高鉻鑄鐵的抗氧化性能並不是隨著鉻含量的增加而增加,由於鉻含量過高,氧化時形成的Cr2O3氧化膜雖然比較致密,但內應力增大,會造成氧化膜剝落,使保護性下降。為了進一步提高高鉻合金篦條的抗氧化性能,並提高高鉻合金篦條的衝擊韌性,添加少量B、Zr、Y等合金元素,在合金中添加B可以促進共晶組織形核,使碳化物粒狀化,減少碳化物對基體的割裂,提高合金的衝擊韌性,減少氧在合金中的擴散通道,提高氧化膜與基體的粘著力。並且可以減少氧化膜生長應力,抑製氧化膜產生裂紋,但是當加入量過大時,在晶界處夾雜物增多,增加了合金的脆性。因此,B元素百分含量一般控製在0.005%--0.05%。Zr可以細化晶粒,提高合金的強韌性,還可以降低氧在氧化膜中的擴散及氧化膜的生長率,Y能促進Cr和Al的優先氧化,使合金表麵很快形成完整的Cr2O3和A12O3氧化膜,並且可以提高氧化膜的抗剝落性,開發出多元合金化高鉻鑄鐵篦條,在多家燒結廠獲得推廣使用。
  3.5耐熱鋼篦條在高鉻鑄鐵中,碳與合金中的鉻反應生成鉻的碳化物,使得晶界處貧鉻,從而降低合金的抗氧化性能。含20%Cr元素的高鉻鑄鐵合金,當含碳量在2.4%以下時,合金的抗氧化性隨著C含量的增加而降低。所以,適當的降低C含量有利於提高合金的抗氧化性能。含量為0.3~0.5%和Cr含量為12%--16%的耐熱鋼合金中,添加4~6%Si研製出的多元合金化耐熱鋼篦條,使用效果雖略低於多元合金化的高鉻鑄鐵篦條,但是由於具有較好的性價比,同樣也具有很好的推廣應用前景。
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