CN101698230B - 表面复合烧结机炉篦条的制备方法 - Google Patents
表面复合烧结机炉篦条的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及表面复合烧结机炉箅条的制备方法，属于金属基复合材料领域。本发明包括SiC粉、氧化铝粉、铬铁粉，加入聚乙烯醇水溶液配制成合金粉末涂料，然后将其涂覆在烧结机炉箅条泡沫塑料模型的工作表面上或砂型的型腔对应于工作表面的型壁上。在电炉中熔炼高铬铸铁或铁素体球墨铸铁熔液，并浇铸，从而制备出表面复合烧结机炉箅条。经检测：含Al 2O 3+SiC增强颗粒的表面复合层与铸铁基体之间呈冶金结合，并且，复合层致密，没有明显宏观缺陷，厚度达5mm以上，硬度HRC45-60。
Description
一.技术领域
本发明涉及一种表面复合烧结机炉篦条的制备方法，属于金属基复合材料领域。
二.背景技术
炼铁厂烧结机用炉篦条是炼铁厂烧结机的关键部件。炉篦条工作温度经常高达900℃以上。烧结机在完成铁精粉的烧结任务并将烧结矿卸掉之后，炉篦条在回车道上又受到急剧的冷却作用，同时还要承受烧结矿的撞击、腐蚀和高温磨损。在受到加热、冷却、撞击、磨损和腐蚀等过程的反复循环作用之后，表面逐渐氧化、开裂、塌陷和弯曲变形损坏。所以，炉篦条属于易损件，它的使用寿命直接影响到烧结矿料的生产效率及生产成本。目前，我国炼铁厂烧结机使用的炉篦条几乎全部采用整体铸造而成，复合炉篦条没有或很少，因此，消耗量大，平均使用寿命为3-6个月，这种状况严重影响到烧结矿料的生产效率及生产成本。因此，提高烧结机炉篦条的使用寿命成为当前亟待解决的一大难题。
三.发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高烧结机炉篦条的使用寿命，降低烧结矿的生产成本的表面复合烧结机炉篦条的制备方法。
技术解决方案：制备方法如下：
(1)合金粉末的制备：按重量百分比选取SiC粉15-20％、氧化铝粉35-40％、高碳铬铁粉40-50％合金粉末；
(2)合金粉末涂料的制备：在所述步骤(1)制备的合金粉末中加入3-5％vol的聚乙烯醇水溶液，并在球磨机中混合1-2小时制成合金粉末涂料；
(3)涂挂：采用刷涂、喷涂和压制成膏块粘接的方式与烧结机炉篦条泡沫塑料模型的上部工作表面部位结合；或通过刷涂、喷涂和压制成膏块粘接的方式与炉篦条砂型的型腔壁的上部工作部位结合，合金粉末涂料的厚度3-5mm；
(4)涂覆防粘砂涂料：对于采用泡沫塑料模型成型的铸造方法需在整个烧结机炉篦条的模型外再刷涂一层1.5-2mm厚的防粘砂涂料；
(5)去除潮气：将烧结机炉篦条模型在低于50℃的温度下进行除湿；对于采用砂型铸造，应使用喷灯对合金涂料进行充分烘烤；
(6)在中频感应电炉或电弧炉中熔炼铸铁铁水，然后，浇注成型；
(7)炉篦条冷却到室温后打掉浇冒口，并进行表面清砂处理。
本发明SiC粒度：20-70目、氧化铝粒度：100-300目、高碳铬铁粒度：150-300目。
在复合层中，Al2O3+SiC增强颗粒的体积百分数为30-40％，复合层硬度HRC45-60。
本发明由于在炉篦条上形成了具有优异的耐磨、抗蚀和抗氧化性能的表面复合层，从而显著的提高烧结机炉篦条的使用寿命，降低烧结矿的生产成本。
经检测：含Al2O3+SiC增强颗粒的表面复合层与铸铁基体之间呈冶金结合，并且复合层致密，没有明显宏观缺陷，厚度达5mm以上，硬度HRC45-60。
四、附图说明
图1为本发明工艺流程图。
五、具体实施方式
实施例1
按重量百分比取20-35目的SiC粉15％、100-150目的氧化铝粉35％、150-200目的高碳铬铁粉50％，将上述物料混合再4％vol聚乙烯醇水溶液后放入球磨机中混合1.5小时，制成合金粉末涂料。将混好的合金粉末涂料涂覆在烧结机篦条的泡沫塑料模型上，涂覆厚度4mm，然后，外挂1.5-2mm厚的镁砂粉防粘砂涂料。使用前需在≤50℃的烘箱内干燥24小时，也可在自然环境中充分干燥。
将涂有合金粉涂料和防粘砂涂料的烧结机篦条的泡沫塑料模型及浇注系统置于真空消失模(EPC)砂箱中，并用干石英砂填埋。然后将之置于振实台上振动紧实。砂箱的上部用塑料薄膜覆盖，并安放浇口杯，其后抽真空等待浇注。
铁水在中频感应炉中熔炼，脱氧后扒渣，然后测温并浇注成型。待铸件冷却到室温后，从砂型中翻出铸件，割掉水口，并用滚桶清理掉铸件表面的粘砂和涂料就可以制成合格的Al2O3+SiC颗粒增强铸铁基表面复合烧结机篦条。
在复合层中，Al2O3+SiC增强颗粒的体积百分数为30-40％，复合层硬度HRC45-60。
实施例2
取20-35目的SiC粉20％、100-150目的氧化铝粉40％、150-200目的高碳铬铁粉40％，将上述物料混合再5％vol聚乙烯醇水溶液后放入球磨机中混合2小时，制成合金粉末涂料。将混好的合金粉末涂料涂刷、喷涂或压制成膏块粘接的方式与烧结机炉篦条的砂型的型腔壁的炉篦条的上部工作部位结合，涂层厚度5mm。使用前需用喷灯充分烘烤合金粉末涂料。
铁水在电弧炉中熔炼，脱氧后扒渣，然后测温并浇注成型。待铸件冷却到室温后，从砂型中翻出铸件，割掉水口，并用滚桶清理掉铸件表面的粘砂和涂料就可以制成合格的Al2O3+SiC颗粒增强铸铁基表面复合烧结机篦条。
在复合层中，Al2O3+SiC增强颗粒的体积百分数为30-40％，复合层硬度HRC45-60。
Claims (3)
1.表面复合烧结机炉篦条的制备方法，其特征在于，制备方法如下：
(1)合金粉末的制备：按重量百分比选取SiC粉15-20％、氧化铝粉35-40％、高碳铬铁粉40-50％合金粉末；
(2)合金粉末涂料的制备：在所述步骤(1)制备的合金粉末中加入3-5％vol的聚乙烯醇水溶液，并在球磨机中混合1-2小时制成合金粉末涂料；
(3)涂挂：将混好的合金粉末涂料涂覆在烧结机篦条的泡沫塑料模型上，或将混好的合金粉末涂料涂刷、喷涂或压制成膏块粘接的方式与烧结机炉篦条的砂型的型腔壁的炉篦条的上部工作部位结合，合金粉末涂料的厚度3-5mm；
(4)涂覆防粘砂涂料：对于采用泡沫塑料模型成型的铸造方法需在整个烧结机炉篦条的模型外再刷涂一层1.5-2mm厚的防粘砂涂料；
(5)去除潮气：将烧结机炉篦条模型在低于50℃的温度下进行除湿；对于采用砂型铸造，应使用喷灯对合金涂料进行充分烘烤；
(6)在中频感应电炉或电弧炉中熔炼铸铁铁水，然后，浇注成型；
(7)炉篦条冷却到室温后打掉浇冒口，并进行表面清砂处理。
2.根据权利要求1所述的表面复合烧结机炉篦条的制备方法，其特征在于：SiC粒度：20-50目、氧化铝粒度：100-150目、高碳铬铁粒度：150-200目。
3.根据权利要求1所述的表面复合烧结机炉篦条的制备方法，其特征在于：在复合层中，Al2O3+SiC增强颗粒的体积百分数为30-40％，复合层硬度HRC45-60。
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