CN106743792A - 一种装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒和装船机 - Google Patents

一种装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒和装船机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及装船机领域，公开了一种装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒和装船机，所述装船机溜筒抛料弯头(1)的物料接收面设置有衬板(2)，其中，所述衬板(2)为稀土合金钢板。本发明提供的装船机溜筒抛料弯头采用稀土合金钢板作为衬板，能够有效提高抛料弯头的耐磨性、耐冲击性和可靠性，提高衬板的使用寿命，提高装船作业效率，节约设备的维修成本。

Description

一种装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒和装船机
技术领域
本发明涉及装船机领域，具体地，涉及一种装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒和装船机。
背景技术
装船机是用于散料码头装船时使用的大型机械。一般装船机是由悬臂皮带机、过渡皮带机、装船机(伸缩)溜筒、尾车、走行装置、门架、塔架、俯仰装置、回转装置和抛料弯头等组成。
在装船机将煤料装到货船上的过程中，煤炭经过装船机溜筒落在抛料弯头上，通过抛料弯头改变落煤方向实现平仓作业。装船机溜筒抛料弯头是装船流程中的最后一道关卡，而抛料弯头的衬板则是装船港口中作业条件最恶劣、最容易严重磨损的衬板。如果在装船作业中出现衬板磨穿或者螺栓脱落等情况，会直接损伤设备母材，严重时衬板掉落船舱内还会发生货运事故，直接关系到码头服务质量。目前国内外各个港口的装船机溜筒抛料弯头通常使用不锈钢材质的衬板，但是不锈钢材质的衬板在耐磨性、耐冲击性和可靠性上仍有待改进。
所以，寻找一种具有良好的耐磨性、耐冲击性和可靠性的抛料弯头的衬板是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中装船机溜筒抛料弯头的衬板的耐磨性、耐冲击性和可靠性不足的缺陷，提供了一种装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒以及装船机，使用本发明提供的装船机溜筒抛料弯头，衬板使用寿命提高，成本降低。
具体地，本发明提供了一种装船机溜筒抛料弯头，该抛料弯头的物料接收面设置有衬板，其中，所述衬板为稀土合金钢板。
本发明还提供了一种装船机溜筒，所述装船机溜筒包括溜筒本体和设置于所述溜筒本体出口处的抛料弯头，所述抛料弯头用于承接并导出所述溜筒本体的物料，其中，所述抛料弯头为上述本发明提供的抛料弯头。
本发明还提供了一种装船机，所述装船机包括皮带机和上述本发明提供的装船机溜筒，所述装船机溜筒位于所述皮带机一端的滚筒的下方。
本发明提供的装船机溜筒抛料弯头采用稀土合金钢板作为衬板，能够有效提高抛料弯头的耐磨性、耐冲击性和可靠性，提高衬板的使用寿命，提高装船作业效率，节约设备的维修成本。具体地表现为：(1)稀土合金钢板能够使最大作业量从原来不锈钢材质的500万吨提升到800万吨，大大提高了衬板的作业产量，且能够避免衬板掉落发生货运事故，由此有效地提高了设备的安全系数；(2)大大减少了衬板更换的次数，从而降低了衬板更换备件费用和维修费用；(3)大大提高了装船作业效率，减少了港口因维修影响的装船间接损失，具有鲜明的代表性和社会效益。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是实施例1中的衬板的平铺结构示意图；
图2是实施例1中的装船机溜筒的结构示意图。
附图标记说明
1 抛料弯头 2 衬板
3 溜筒本体 4 连杆机构
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种装船机溜筒抛料弯头，该抛料弯头1的物料接收面设置有衬板2，其中，所述衬板2为稀土合金钢板。
在本发明中，所述稀土合金钢板中可以含有0.1-1重量％的C、0.4-0.7重量％的Si、0.4-0.65重量％的Mn、0.7-1.8重量％的Cr、0.55-0.7重量％的Mo、0.05-0.1重量％的V、0.003-0.008重量％的稀土金属元素、0-0.03重量％的P和0-0.02重量％的S以及不可避免的杂质元素，余量为铁。
根据一种优选的实施方式，所述稀土合金钢板中含有0.4-0.8重量％的C、0.5-0.65重量％的Si、0.45-0.62重量％的Mn、0.9-1.2重量％的Cr、0.6-0.65重量％的Mo、0.06-0.08重量％的V、0.004-0.006重量％的稀土金属元素、0-0.03重量％的P和0-0.02重量％的S以及不可避免的杂质元素，余量为铁。所述稀土金属元素优选为镧和铈。
根据本发明，所述稀土合金钢板可以依次采用金属材料冶炼、微合金化处理、稀土变质处理和铸造的工艺制备。
根据本发明，所述稀土合金钢板的制备方法可以包括以下步骤：
(1)金属材料冶炼：将铁水预处理后进行转炉冶炼和脱氧合金化，其中，控制转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液成分包括：C、Si、Mn、Mo、Cr、P和S，且以钢液的总重量为基准，P≤0.03重量％和S≤重量0.02％；转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液温度为1500-1540℃；
(2)微合金化处理：将步骤(1)所得的出站钢液在LF炉中进行精炼；LF炉出站钢液温度为1520-1560℃；
其中，通过步骤(1)和步骤(2)联合控制，使得LF炉出站钢液中含有：0.1-1重量％的C、0.4-0.7重量％的Si、0.4-0.65重量％的Mn、0.7-1.8重量％的Cr、0.55-0.7重量％的Mo、0.05-0.1重量％的V、0-0.03重量％的P和0-0.02重量％的S；优选地，LF炉出站钢液中含有：0.4-0.8重量％的C、0.5-0.65重量％的Si、0.45-0.62重量％的Mn、0.9-1.2重量％的Cr、0.6-0.65重量％的Mo、0.06-0.08重量％的V、0-0.03重量％的P和0-0.02重量％的S；
(3)稀土变质处理：采用钢包压入法加入稀土原料对步骤(2)的LF炉出站钢液进行稀土变质处理，所述稀土原料为镧、铈混合稀土，所述稀土原料的加入量使得稀土合金钢板中稀土金属元素含量为0.003-0.008重量％，优选为0.004-0.006重量％；
(4)铸造：将步骤(3)所得钢液进行浇铸；浇铸温度为1530-1550℃。
其中，所述镧、铈混合稀土中两者的比例没有特别的限定，例如，镧与铈的重量比可以为1:0.1-10，优选为1:0.4-1.5。
根据本发明，所述稀土合金钢板的制备方法还可以包括铸造后的热处理的步骤，所述热处理的步骤包括：将铸造得到的稀土合金钢坯料加热到470-530℃，保温1-2小时，然后继续加热到880-920℃，保温4-4.5小时后放入水中急速冷却至300-350℃，随后空气冷却至室温；再加热到200-250℃，保温3-3.5小时，随后空气冷却至室温，即可得到稀土合金钢板。通过上述淬火处理过程，可减少坯料的物理变形和开裂。将经过淬火处理的稀土合金钢材料再经过回火处理，进一步改善了稀土合金钢材料的强度、韧性和塑性，得到的稀土合金钢的综合力学性能好。
需要说明的是，所述急速冷却的含义可以为本领域技术人员所熟知，通常的急速冷却指的是采用浸水、浸油或喷风等的方式达到加速(相对于空气冷却或自然冷却)冷却的目的。本发明优选采用水冷的急速冷却的方式。
在本发明中，所述稀土合金钢板的规格可以根据装船机溜筒抛料弯头的规格进行确定。优选地，所述稀土合金钢板的厚度为12-20mm。
根据本发明，为了使衬板与所述抛料弯头贴合程度更高，所述衬板的个数可以为1个以上，优选为16-36个。各个衬板与抛料弯头分别进行连接。
根据本发明，所述衬板2和所述抛料弯头1的连接方式可以为本领域的常规选择，例如可以为螺栓连接。根据一种优选的实施方式，所述衬板2朝向所述抛料弯头1的物料接收面形成有多个螺栓，所述抛料弯头1上形成有多个与所述螺栓对应的安装通孔，所述螺栓穿过所述安装通孔并通过自锁螺母和垫片固定以将所述衬板固定于所述抛料弯头1。另外，所述衬板2与所述抛料弯头1的连接方式也可以为焊接连接、卡扣连接等方式，具体为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。
本发明还提供了一种装船机溜筒，所述装船机溜筒包括溜筒本体3和设置于所述溜筒本体出口处的抛料弯头1，所述抛料弯头1用于承接并导出所述溜筒本体2的物料，其中，所述抛料弯头1为本发明提供的上述抛料弯头。
根据本发明，所述装船机溜筒本体3和所述抛料弯头1之间的连接方式可以为本领域的常规选择，例如可以通过连杆机构4进行连接。优选地，所述装船机溜筒还包括连接于所述溜筒本体和所述抛料弯头之间的连杆机构4。更优选地，所述抛料弯头1的顶端铰接于所述溜筒本体3，所述连杆结构4能够驱动所述抛料弯头1枢转。
在本发明中，所述装船机溜筒以及抛料弯头1的形状和结构可以为本领域的常规选择，在此不再赘述。
本发明还提供了一种装船机，所述装船机包括皮带机和上述本发明提供的装船机溜筒，所述装船机溜筒位于所述皮带机一端的滚筒的下方。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
本制备例用于说明本发明提供的稀土合金钢板的制备方法
(1)金属材料冶炼：采用经脱硫预处理后的铁水和废钢进行转炉冶炼，控制入炉铁水中的硫含量≤0.02重量％。在吹炼前期早化渣，按照每吨钢50-70kg的量加入石灰、12-20kg的量加入造渣用矿石，待钢液全部熔化后加入锰铁、硅铁和钼铁，彻底脱氧后出钢；控制转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液成分包括：C、Si、Mn、Mo、Cr、P和S，且以钢液的总重量为基准，P≤0.03重量％和S≤0.02重量％；转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液温度为1530℃。
(2)微合金化处理：将步骤(1)所得的钢液在LF炉中进行精炼；LF炉出站钢液温度为1530℃；
其中，通过步骤(1)和步骤(2)联合控制，使得LF炉出站钢液中含有：0.4重量％的C、0.6重量％的Si、0.55重量％的Mn、0.9重量％的Cr、0.65重量％的Mo、0.07重量％的V、0.01重量％的P和0.01重量％的S。
(3)稀土变质处理：采用钢包压入法加入稀土原料对步骤(2)的LF炉出站进行稀土变质处理，所述稀土原料为镧、铈混合稀土，所述稀土原料的加入量为钢液量的0.005重量％，镧与铈的重量比为1:1。
(4)铸造：将步骤(3)所得钢液采用消失模铸造的方法进行钢板的铸造，浇铸温度为1540℃。
(5)热处理：将铸造得到的稀土合金钢坯料加热到500℃，保温2小时，然后继续加热到910℃，保温4小时后放入水中急速冷却至315℃，随后空气冷却至室温；再加热到220℃，保温3小时，随后空气冷却至室温，即可得到稀土合金钢板。
制备例2
本制备例用于说明本发明提供的稀土合金钢板的制备方法
(1)金属材料冶炼：采用经脱硫预处理后的铁水和废钢进行转炉冶炼，控制入炉铁水中的硫含量≤0.02重量％。在吹炼前期早化渣，按照每吨钢70kg的量加入石灰、15kg的量加入造渣用矿石，待钢液全部熔化后加入锰铁、硅铁和钼铁，彻底脱氧后出钢；控制转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液成分包括：C、Si、Mn、Mo、Cr、P和S，且以钢液的总重量为基准，P≤0.03重量％和S≤0.02重量％；转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液温度为1500℃。
(2)微合金化处理：将步骤(1)所得的钢液在LF炉中进行精炼；LF炉出站钢液温度为1520℃；
其中，通过步骤(1)和步骤(2)联合控制，使得LF炉出站钢液中含有：0.8重量％的C、0.5重量％的Si、0.45重量％的Mn、1.0重量％的Cr、0.60重量％的Mo、0.08重量％的V、0.01重量％的P和0.01重量％的S。
(3)稀土变质处理：采用钢包压入法加入稀土原料对步骤(2)的LF炉出站钢液进行稀土变质处理，所述稀土原料为镧、铈混合稀土，所述稀土原料的加入量为钢液量的0.004重量％，镧与铈的重量比为1:0.4。
(4)铸造：将步骤(3)所得钢液采用消失模铸造的方法进行钢板的铸造，浇铸温度为1550℃。
(5)热处理：将铸造得到的稀土合金钢坯料加热到470℃，保温1.5小时，然后继续加热到920℃，保温4小时后放入水中急速冷却至300℃，随后空气冷却至室温；再加热到250℃，保温3.5小时，随后空气冷却至室温，即可得到稀土合金钢板。
制备例3
本制备例用于说明本发明提供的稀土合金钢板的制备方法
(1)金属材料冶炼：采用经脱硫预处理后的铁水和废钢进行转炉冶炼，控制入炉铁水中的硫含量≤0.02重量％。在吹炼前期早化渣，按照每吨钢70kg的量加入石灰、20kg的量加入造渣用矿石，待钢液全部熔化后加入锰铁、硅铁和钼铁，彻底脱氧后出钢；控制转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液成分包括：C、Si、Mn、Mo、Cr、P和S，且以钢液的总重量为基准，P≤0.03重量％和S≤0.02重量％；转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液温度为1540℃。
(2)微合金化处理：将步骤(1)所得的钢液在LF炉中进行精炼；LF炉出站钢液温度为1560℃；
其中，通过步骤(1)和步骤(2)联合控制，使得LF炉出站钢液中含有：0.5重量％的C、0.65重量％的Si、0.62重量％的Mn、1.2重量％的Cr、0.62重量％的Mo、0.06重量％的V、0.01重量％的P和0.01重量％的S。
(3)稀土变质处理：采用钢包压入法加入稀土原料对步骤(2)的LF炉出站钢液进行稀土变质处理，所述稀土原料为镧、铈混合稀土，所述稀土原料的加入量为钢液量的0.006重量％，镧与铈的重量比为1:1.5。
(4)铸造：将步骤(3)所得钢液采用消失模铸造的方法进行钢板的铸造，浇铸温度为1530℃。
(5)热处理：将铸造得到的稀土合金钢坯料加热到530℃，保温1小时，然后继续加热到880℃，保温4.5小时后放入水中急速冷却至350℃，随后空气冷却至室温；再加热到200℃，保温3小时，随后空气冷却至室温，即可得到稀土合金钢板。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的装船机溜筒抛料弯头和装船机溜筒和装船机
将制备例1得到的稀土合金钢板(厚度为16mm)作为衬板2与抛料弯头1通过螺栓进行连接，具体的，如图1所示，衬板2的个数为24个，每个衬板朝向所述抛料弯头1的物料接收面形成有4个螺栓，所有衬板的螺栓总个数为96个，所述抛料弯头上形成有96个与所述螺栓对应的安装通孔，所述螺栓穿过所述安装通孔并通过自锁螺母和垫片固定以将所述衬板固定于所述抛料弯头1。
如图2所示，将固定有稀土合金钢板的抛料弯头1的顶端铰接于溜筒本体3以形成装船机溜筒，并将抛料弯头与溜筒本体之间设置连杆机构4，以驱动所述抛料弯头1枢转。将上述装船机溜筒安装到装船机上，装船机溜筒位于装船机的皮带机一端的滚筒的下方。
实施例2-3
按照实施例1的方式进行，不同的是，分别使用制备例2和制备例3制备的稀土合金钢板作为衬板代替实施例1中的衬板。
对比例1-5
按照实施例1的方式进行，不同的是，分别使用尼龙、不锈钢板、中菱铸铁Whc-2CrMoNi、HARDOX板和锰板代替实施例1中的衬板。
测试例
将实施例1-3和对比例1-5的装船机进行码头的现场装船作业，结果列于表1中。
表1
其中，维修更换时间指的是：衬板的更换时间，即衬板从开始使用到磨损至无法使用的时间。
平均作业量指的是：衬板从开始使用到磨损至无法使用时可以作业的重量。
万吨损耗指的是：更换一次衬板的价格/平均作业量。
从表1的结果可以看出，相比于采用其他材质的板作为衬板，采用本发明的稀土合金钢板作为装船机溜筒抛料弯头的衬板，平均作业量多，万吨损耗低，使用效果好。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种装船机溜筒抛料弯头，该抛料弯头(1)的物料接收面设置有衬板(2)，其特征在于，所述衬板(2)为稀土合金钢板。
2.根据权利要求1所述的抛料弯头，其中，所述稀土合金钢板中含有0.1-1重量％的C、0.4-0.7重量％的Si、0.4-0.65重量％的Mn、0.7-1.8重量％的Cr、0.55-0.7重量％的Mo、0.05-0.1重量％的V、0.003-0.008重量％的稀土金属元素、0-0.03重量％的P和0-0.02重量％的S以及不可避免的杂质元素，余量为铁。
3.根据权利要求1或2所述的抛料弯头，其中，所述稀土合金钢板依次采用金属材料冶炼、微合金化处理、稀土变质处理和铸造的工艺制备。
4.根据权利要求3所述的抛料弯头，其中，所述稀土合金钢板的制备方法包括以下步骤：
(1)金属材料冶炼：将铁水预处理后进行转炉冶炼和脱氧合金化，其中，控制转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液成分包括：C、Si、Mn、Mo、Cr、P和S，且以钢液的总重量为基准，P≤0.03重量％和S≤0.02重量％；转炉冶炼和脱氧合金化的出站钢液温度为1500-1540℃；
(2)微合金化处理：将步骤(1)所得的出站钢液在LF炉中进行精炼；LF炉出站钢液温度为1520-1560℃；
其中，通过步骤(1)和步骤(2)联合控制，使得LF炉出站钢液中含有：0.1-1重量％的C、0.4-0.7重量％的Si、0.4-0.65重量％的Mn、0.7-1.8重量％的Cr、0.55-0.7重量％的Mo、0.05-0.1重量％的V、0-0.03重量％的P和0-0.02重量％的S；
(3)稀土变质处理：采用钢包压入法加入稀土原料对步骤(2)的LF炉出站钢液进行稀土变质处理，所述稀土原料为镧、铈混合稀土，所述稀土原料的加入量使得稀土合金钢板中稀土金属元素含量为0.003-0.008重量％；
(4)铸造：将步骤(3)所得钢液进行浇铸；浇铸温度为1530-1550℃。
5.根据权利要求4所述的抛料弯头，其中，所述稀土合金钢板的制备方法还包括铸造后的热处理的步骤，所述热处理的步骤包括：将铸造得到的稀土合金钢坯料加热到470-530℃，保温1-2小时，然后继续加热到880-920℃，保温4-4.5小时后放入水中急速冷却至300-350℃，随后空气冷却至室温；再加热到200-250℃，保温3-3.5小时，随后空气冷却至室温。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的抛料弯头，其中，所述稀土合金钢板的厚度为12-20mm。
7.根据权利要求1或2所述的抛料弯头，其中，所述衬板的个数为1个以上，优选为16-36个；各个衬板与所述抛料弯头(1)分别进行连接；
优选地，所述衬板(2)与所述抛料弯头(1)的连接方式为螺栓连接；
优选地，所述衬板(2)朝向所述抛料弯头(1)的物料接收面形成有多个螺栓，所述抛料弯头(1)上形成有多个与所述螺栓对应的安装通孔，所述螺栓穿过所述安装通孔并通过自锁螺母和垫片固定以将所述衬板(2)固定于所述抛料弯头(1)。
8.一种装船机溜筒，所述装船机溜筒包括溜筒本体(3)和设置于所述溜筒本体出口处的抛料弯头(1)，所述抛料弯头(1)用于承接并导出所述溜筒本体(3)的物料，其特征在于，所述抛料弯头(1)为权利要求1-7中任意一项所述的抛料弯头。
9.根据权利要求8所述的装船机溜筒，其中，所述装船机溜筒还包括连接于所述溜筒本体(3)和所述抛料弯头(1)之间的连杆机构(4)；
优选的，所述抛料弯头(1)的顶端铰接于所述溜筒本体(3)，所述连杆结构(4)能够驱动所述抛料弯头(1)枢转。
10.一种装船机，其特征在于，所述装船机包括皮带机和权利要求8或9所述的装船机溜筒，所述装船机溜筒位于所述皮带机一端的滚筒的下方。
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