浙江高炉钻头炼铁生产是冶金(钢铁)工业较主要的环节。 浙江高炉钻头高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装臵分批送入高炉,并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣,聚集在炉缸中,定期高炉钻杆从铁口、渣口高炉钻杆放出。 高炉钻杆炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。 高炉冶炼目的:将矿石中的铁元素提取出来,生产出来的主要产品为铁水。付产品有:水渣、矿渣棉和高炉煤气等。 高炉冶炼原理简介: 高炉生产是连续进行的。一代高炉(从开炉到大修停炉为一代)能连续生产几年到十几年。生产时,高炉钻杆从炉**(一般炉**是由料种与料斗组成,现代化高炉高炉钻杆是钟阀炉**和无料钟炉**)不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂,从高高炉钻杆炉下部的风口吹进热风(1000~1300摄氏度),喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石,主要是铁和氧的化合物。在高温下,焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来,得到铁,这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁,铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰高炉钻杆分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣,从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉**导出,经除尘后,作为工业用煤气。现高炉钻杆代化高炉还可以利用炉**的高压,用导出的部分煤气发电。 高炉出铁口钻头是钢铁企业炼铁厂在出铁作业时钻透开铁孔放出铁水时所用的**钻具。钻具在钻透高炉开高炉钻杆铁孔的过程中要受到高温环境中的扭压、弯曲、磨擦等交变应力的作用,使钻具的前端损坏加大。高炉出铁口钻头是易损易耗高炉钻杆件,钻头的优 劣直接影响出铁、渣量。因此,选择优质的高炉出铁口钻头是保证高炉正常生产的基本保证之一高炉钻杆。 目前,国内大型炼铁高炉有90多座,总容积约12万m3 。而我国生产高炉开铁口钻头的专业厂家只有几家,大部分炼高炉钻杆铁厂采用自高炉钻杆制钻头。炼铁厂受到自身条件限制,自制的高炉钻头专业水平不高,形式各样。同时由于钻头设计和采用材料(钻体钢材、硬质合金)及装配工艺的不同,高炉钻头质量有明显差异,给连续化作业带来一定问题。为此,我们针对高炉钻头进行了研究、试验与生产,取得了良好的效果。 2 钻头材质的选择 2.1 不同材质的性能测试确定适宜材质 通过对不同材质的分析及机械性能、工艺性能的测试,针对高炉出铁口钻头的使用要求,确定选用40MnM高炉钻杆ova为产品制造材质。因为40MnMoV属贝氏体**高强度钢,其淬透性好,作为钻头壳体在感应加热钎焊后空冷或控制风冷,可得到复相的贝氏体或马氏体组织。该组织具有高的塑性和韧 性,在疲劳载荷和多次冲击载荷下的缺口敏感度和过载敏感度很低,硬度可在40~高炉钻杆45HRC范围内调节,具有良好的强度和韧性配合。 浙江高炉钻头 针对硬质合金的试验研高炉钻杆究 针对高炉出铁口钻头的使用特点,主要对硬质合金的硬度、抗弯强度与温度的关系进行了试验研究。 硬质合金硬度(HV)与温度的关系 合金硬度是一关键性指标。硬质合金在500℃ 以下高炉钻杆硬度变化较小,**500℃才有明显的降低,当温度达到800℃时其硬度仅为常温的三分之一。合金钴含量愈高,硬度降低愈明显。 抗弯强度是衡量合金质量的又一重要指标。在400℃以下,合金高炉钻杆的抗弯强度变化不大。低钴合金在800℃以下随着温度变化其抗弯强度变化较小;高钴合金当温度**过400℃以后,其抗弯强度明显降低,温度越高高炉钻杆,抗弯强度降低越明显。硬质合金的抗拉强度一般为抗弯强度的40%左右,抗弯强度的提高都会导致抗拉强度的上升。通过初期的现场试验,我们发现在低速条件下细晶粒合金磨损慢。但在高速条件下细晶粒合金的磨损急剧增加,而粗晶粒合金的磨损缓慢,更为耐磨。通过研究,根据热塑变效应理论,硬质合金在高温负荷下,会变得具有塑性。粘结相塑性变形的高炉钻杆结果是被挤向表面和疲劳裂纹中,碳化钨晶粒也同样被挤向表面而被迅速磨去。由于表面温度梯度很大,能引起热塑变效应的表层可厚达几微米,因此就细晶粒合金而言,几个晶粒厚的表层可受到影响,塑性流动比较容易,故磨损很高炉钻杆快。但对于粗晶粒合金,表面虽然已热到足以发生塑变,但下层则因热量的影响较弱,尚能防止表面晶粒的滑脱,因而磨损较慢。试验研究确定选择使用低钴粗晶粒合金。