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钢板氧化-抛丸机对中厚板热处理炉辊面结瘤的影响研究2022-09-01

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本文围绕钢板、氧化、铁皮、辐射、降温、淬火、表面、热处理、抛丸、炉膛等有关词展开编写的关于抛丸机对中厚板热处理炉辊面结瘤的影响研究的钢板氧化相关文章,仅供大家了解学习。

抛丸机对中厚板热处理炉辊面结瘤影响的研究:某轧钢厂2号热处理炉为氮气保护辐射管加热的辊底炉,用于10 ~ 50mm×1600 ~ 2500mm×2400 ~ 16000mm钢板的淬火、回火和正火。加热温度500 ~ 980℃,温差317。
生产中经常出现炉底辊表面结瘤,导致厚钢板下表面出现辊印(深度大到1mm),需要大面积打磨甚至报废,特别是生产一些需要调质的钢板。
结瘤原因分析通过观察炉底辊表面及大量剥落的结瘤产物,发现炉底辊表面有堆积的氧化皮,而剥落的部分呈层状堆积,较厚的结瘤产物由约100层厚5 mm的氧化皮产物粘结而成。
电子探针分析表明,结核的主要成分是FeO,占94.183%。
岩相分析还表明,主要表面相是粒状混合磁铁矿和赤铁矿。
因此,根据铁氧体系平衡图、钢板表面氧化膜的结构以及高温下带电粒子在膜间的扩散、迁移和生长机理[1-3],可以推断炉底辊表面结瘤的原因如下:*首先,辊表面局部粘附一小块氧化皮, 然后随着入炉量的增加,带入炉内的氧化皮增多,造成氧化皮在辊面的堆积和叠加,在接近热熔的柔软状态下发生高温氧化,使辊面结瘤逐渐增多。
在淬火或正火的高温条件下,在钢板的轧制下,辊面上粘结的层状氧化皮逐层增加,越来越致密。
此时较厚的钢板在高温下靠自重被压出辊痕。
大量实验表明,辊印产生的条件是:钢板厚度大于25毫米,钢板温度大于930℃
可以看出,水垢是造成辊面结瘤的主要原因,其来源一是外部水垢带入炉内,二是炉内产生的水垢。
21外来氧化皮由于2 #热处理炉抛丸机组设计不合理,钢板下表面的氧化皮不能完全磨掉,不易被发现。
另外,抛丸机原设计的机械清理和风扫不尽如人意,使得抛丸后的浮垢无法通过磁吸送料彻底清除,所以随钢板带入热处理炉。
2.2 # 2热处理炉中的氧化气氛通过混合煤气和助燃空气,在辐射管中燃烧以辐射加热。
全炉密封性能好,所以炉内氧气的来源只能是炉门打开时进入的空气或助燃空气中的氧气。
由于炉内气氛设计为正压,打开炉门会自动吹扫氮气,空气从炉门进入的可能性极小;如果辐射长时间高温燃烧,其陶瓷内管可能因质量或使用寿命而破裂或断裂,可能因受热不均匀而导致金属外管产生裂纹甚至开裂,或因金属外管制造缺陷而直接烧穿,可能导致助燃空气从裂纹或穿孔进入炉内,产生氧化气氛。
停工检查也验证了这一判断。
3.控制和减少辊表面311结瘤的措施。在停炉检查的分段自然冷却过程中,发现大部分结瘤已从辊表面脱落,少量粘附在辊表面的结瘤已变得松散。
这是因为底辊与结瘤材料完全不同,它们的物理性能和线膨胀系数不同。
因此,当厚辊面结瘤造成钢板辊印严重时,可自然降低炉温至350 ~ 400℃,然后用厚钢板(用卷扬机固定)在炉内不同区域快速来回拖炉,使辊面与厚钢板相对滑动,清除辊面结瘤。
但由于底辊驱动电机功率小,不能用较厚的钢板来拖炉,所以拖炉除结核的效果不是很好。其实比较好的拖板应该是底面带有人字形凹槽的专用拖板,需要专门加工定制,其应用效果还要通过实践进一步检验。
此外,由于2号热处理炉具有优异的保温性能,从800℃左右开始,炉子的自然冷却速度约为10 ℃/ h,而在400℃左右时仅为5 ℃/ h。
因此,为提高冷却速度,减少冷却时间,采用冷钢板连续快速循环入炉的主动冷却措施,可提高冷却速度一倍以上,大大缩短冷却时间,有效提高了炉子的作业率。
3.2优化充电操作。以往的生产表明,淬火加热温度在930℃以上、厚度在25mm以上的钢板,在辊面结瘤恶化的情况下,入炉时容易压出辊印,而热处理温度较低、厚度较薄的钢板不容易出现辊印。
因此,每次拉炉消除辊面结瘤时,应优先安排工艺温度高、规格厚的板式炉进行加热淬火。
当辊面结瘤逐渐恶化时,仍可安排工艺温度更低、规格更薄的钢板。由于低温钢板的表面强度较高,薄规格钢板自重产生的压力相应较低,使得辊面结瘤对钢板下层表面质量的影响相对较小,即先在950℃淬火,再以900 ~ 950℃的工艺温度淬火,然后冷却至860℃正火。
在相同的工艺温度下,先安装较厚的钢板,再安装较薄的钢板。
当装炉量达到2000吨时,降温至670℃进行回火处理,再降温至500℃对该回火温度所要求的钢板进行回火,然后降温至350 ~ 400℃进行拖炉。
这种合理的装料顺序有效地避免或减轻了钢板下表面的辊印,每批淬火装料量可保持在2000t t以上
33炉内气氛在线监测增加一台炉内气氛在线监测装置MW-1,改变了过去人工定期检测的局面。
当发现炉内氧含量超过临界值时,立即停炉,进行对比检查,更换损坏的辐射管。
同时,由于将炉膛分为五个受控区域,缩小了检查范围,提高了故障排除速度。
当发现氧含量高,但辐射管燃烧正常时,可增加入炉氮气流量,冲洗炉内气氛,降低氧含量。
此外,还要定期检查辐射管的燃烧质量,及时调整风煤比,保证辐射管内燃烧均匀,避免出现燃烧裂纹和烧穿辐射管,延长辐射管的使用寿命。
该监控设备已运行两年,效果良好。但是,如何更快速、更准确地检查和判断损坏的辐射管,或者如何有效地实施辐射管在负压下的工作[5],避免煤气空气进入炉膛等。,需要进一步测试。
3.4改进的效果抛丸现有钢板抛丸机的运行速度较高,为4m/ min,但以此速度运行时,钢板无法完全打磨。
当运行速度降低到2m/ min时,单位时间内钢板单位面积颗粒的冲击密度可提高[3],并可提高抛丸的质量,达到SAA210等标准。但由于抛丸机的设计缺陷,滚刷和风扫球团无法满足低速的要求,导致大量球团随钢板带出,只能通过人工清理来弥补。
此外,颗粒的大小和硬度对清洗效果也有很大影响。
如果颗粒太小,冲击力就会小,清洁效率就会低。如果颗粒过大,钢板表面会粗糙,单位时间内撞击钢板表面的颗粒密度会降低,清洗效果不理想。
硬度太高的话,在抛丸的过程中颗粒容易破碎;但如果硬度太小,颗粒容易变形。因此,球团矿的硬度应略高于抛丸钢板。
因此取消了原设计的抛丸机钢丝绳切割丸(直径φ110 ~φ114mm,无硬度要求),选用直径210mm,硬度HRC 40 ~ 50的水淬圆钢丸,实际使用效果很好。
结论采取上述措施后,钢板辊印得到有效减少。与2001年相比,2004年废辊印和改辊印数量由871t/ a下降到76t/ a,废品率和改辊印率下降了41124%。日出栏率从59150%提高到85140%,提高了25190%;品管板产量从20398吨/年增加到50702吨/年,增长148156%;装炉能力从55190吨/年提高到97145吨/年,提高了76.102%;同时减少了辊印的打磨量,降低了工人的劳动强度。
但要彻底解决2号热处理炉结瘤问题,仍需开发新的底辊和辐射管,并进行抛丸机改造。

公司借鉴国内外厂家的产品性能和生产经验,开发了抛丸机清理系列产品,主要生产喷砂房、钢管外壁抛丸机、钢管内壁喷砂机、转台式抛丸机、悬链步进式抛丸机、钢板抛丸机、吊钩式抛丸机、履带式抛丸机、台车式抛丸机、辊道式抛丸机、悬链式抛丸机、大型铸件抛丸机、钢瓶外壁清理机、带钢线材抛丸清理机、钢板型材清理喷漆烘干线、树脂砂生产线、粘土砂处理、喷砂机、除尘设备等100余种产品。我们技术设计所积累的经验使我们能够为用户就近提供需要的解决方案。公司利用技术为工业制造商,铸造厂和金属加工企业提供服务,解决他们的特殊要求。


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