CN1228383A

CN1228383A - 带可装卸联接销的整铸铸钢中部槽

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Publication number: CN1228383A
Application number: CN 98113799
Authority: CN
Inventors: 张景辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-15
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: CN1139525C

Abstract

本发明是一种煤矿井下刮板输送机所用的,带可装卸联接销的整铸铸钢中部槽,其槽体和联接销采用机械联接结构,对槽体的选材立足于铸态下使用,在保证足够的塑性和韧性的同时,重点保证槽体的强度和硬度指标,本发明槽体整体铸造成型技术除符合中部槽图纸形状、尺寸精度、表面粗糙度和无铸造缺陷外,从根本上杜绝了中部槽开焊弊端,槽体抗磨,联接销抗断裂,且装卸方便,便于处理偶然事故,整槽使用寿命可提高20—50%。

Description

带可装卸联接销的整铸铸钢中部槽

本发明涉及一种煤矿井下刮板输送机所用的中部槽。

目前国内外煤矿井下刮板输送机所用的中部槽，采用轧材(槽帮和中板)与锻件(联接销)焊接成型，该中部槽的主要弊端是不耐磨，易开焊，寿命低，使用时经常发生事故，必须停机，人工拆换，事故处理时间长，劳动强度大，采煤量低，甚至使整个中部槽早期作废，究其原因，是轧材未经热处理和焊接所至，对此，国际上英国和瑞典等国采用淬火加回火钢(ARQ360和Hardox)制造中部槽，已取得较满意的效果(〖世界煤炭技术〗1991No924-25)；美国和俄罗斯等国采用封底中部槽，减少下槽积煤量、运行阻力和功率消耗(〖煤矿机械〗1985.No3.7)；俄罗斯采用弹簧钢滑靴，减少中部槽磨损，提高其寿命(〖世界煤炭技术〗1991.No11.25)；我国采用低碳合金钢和高锰钢，槽两端高频淬火(〖煤矿机械〗1985.No2.39-40)；或用高铬铸铁堆焊、等离子焊及氧-乙炔喷焊易磨损部位(〖煤矿机械〗1985.No3.25)；部分煤机厂采用焊接的高铬铸铁舌板，近来内蒙煤机厂和张家口煤机厂将槽帮钢和附件(铲煤板和挡煤板下座)铸在一起(〖煤矿机械〗1991.No6.11-15)，从以上相关对比文献刊登的资料看，国内外技术对中部槽的改进，仅在提高其耐磨性上，且仍不尽人意，顾及轧材变形，依旧回避热处理，结果槽帮和中板性能差，寿命低，若采用热处理，则增加大型设备投资，增加矫形工作量和轧材废品率，而且国内外至今没有从根本上摆脱焊接成型的束缚，无法克服槽体与联接销焊接带来的一系列弊病。

本发明的目的在于，提供一种带可装卸联接销的整铸铸钢中部槽、铸造工艺及精心选材，以克服已有技术的严重不足。

槽体和联接销采用同一材质整铸，只能解决开焊问题，两者间机械性能和使用性能不能兼顾，考虑槽体的耐磨性，就必然低降低联接销的断裂韧性，要联接销的断裂韧性高，槽体的强度、耐磨性就要降低，使实际使用寿命平平，甚至不如现有中部槽，即使采用复合铸造，受工艺限制，结合强度在恶劣工况条件下仍不可靠，故本发明着重解决的是中部槽选材、成形技术和联接销与槽体的结合方式，金属材料热处理导致铸件或零件不同程度的变形，考虑中部槽按图纸和使用要求不允许变形量超差，变形量超差必须矫形，而增加大型设备和矫形工作量是不经济的，故本发明对槽体的选材立足于铸态下使用，同时必保其机械性能(超过16Mn、27SIMn和24Mn2K等轧材)，联接销选材上，可热处理，在满足其强度和塑性的同时，重点保证其断裂韧性，联接销与槽体的结合方式，采用机械连接。

本发明可用如下方式实现：

带有可装卸联接销的整铸铸钢中部槽，包括槽体和联接销，槽体和联接销之间采用机械联结结构。

带可装卸联接销的整铸铸钢中部槽的成份及铸造工艺，其铸钢成份的重量百分比为：C占0.08-0.45％，Si占0.2-0.5％，Mn占0.8-1.8％，P占0.01-0.04％，S占0.01-0.04％，Mo占0.1-0.5％,Ni占0.3-1.8％,V占0.05-0.15％,Cr占0.3-2.2％,Cu占0.3-0.9％,Ti占0.05-0.1％,Fe占91.52-97.8％，上述成份适应于各型号中部槽，因各型号中部槽承压、承受冲击等情况不同，对合金元素的要求不一，铸造工艺的第一步熔炼与浇注，熔炼以上成份范围的中部槽钢，大体与熔炼碳钢和低合金钢相同，熔池形成后，分批加入装料量1-2％的石灰造渣，熔毕前分批加入小批矿石，加速脱磷，氧化期沸腾时间不少于5-15分钟，净化钢液，氧化期末，扒净炉内氧化渣，造新渣，氧化期末温度比出钢温度高20℃，还原期造稀薄渣，渣碱度控制在R=3左右，钢液预脱氧良好时，可加入适量硅铁和锰铁，调整钢液Si、Mn含量，当钢液成份和温度符合出钢时，加0.10-0.15％铝终脱氧，出钢温度为1650-1670℃，合金量低，可在出钢中加于钢包内，合金量高时，于终脱氧前3-5分钟加于炉内，适当搅拌，待钢液稍镇静后浇注。第二步铸造，采用砂型铸造工艺，试生产和小批量生产时采用型芯结合，大批量生产时采用消失模铸造工艺，沿中板底面曲面分型，或沿中板垂直中心线分型，半封闭浇注系统，设明或暗冒口，有条件时安放过滤片，合箱后，中部槽重153-1000Kg，浇注时间为20-45秒，中部槽在型内的温度低于200℃后开箱，空冷，合格的铸件出厂前安装联接销。

本发明不存在槽体开焊问题，省去了下井前的繁琐机械加工和焊接过程，槽体抗磨，联接销无开焊和断裂问题，提高了刮板输送机的连续开机率和采煤量，整槽实际使用寿命可提高20-50％，联接销与槽体的机械联结结构，安全可靠，装卸方便，便于处理偶然事故，并从根本上为槽体和联接销选材创造了灵活性，克服了槽体与联接销完全整铸在一起的缺点，本发明属于更新换代产品，世界首创，本中部槽生产条件要求一般，工艺简单，成本低，具有巨大的经济效益和广泛的社会效益，对煤矿除增产效益外，节资效益也是很可观的。

图1为整铸铸钢中部槽示意图。

图2为联接销与中部槽联结结构示意图。

实施例1：

中部槽槽体和联接销之间采用机械联结结构，图中1是可装卸联接销的联接区，2是舌板，3是联接销，4是槽帮，5是中板，6是挡煤板、铲煤板联接装置，7是螺栓，8是垫圈，9是弹簧垫圈，整铸铸钢中部槽的铸钢成份的重量百分比，以40T中部槽为例，C占0.12％,Si占0.5％,Mn占1.3％,P占0.03％,S占0.03％,Mo占0.1％,Ti占0.08％,V占0.1％,Cr占0.3％,Fe占97.44％，熔炼与浇注，用电弧炉熔炼，冷装炉料，熔炼各阶段操作与一般碳素钢和低合金钢相似，熔池形成后，分批加入石灰渣，其总加入量为装料量的1-2％，熔化末期，分批加入小批矿石，加速脱磷，熔清后若钢液含碳量偏低，允许用碎电极块增碳，搅拌钢液后及时取钢样分析，氧化期应强化熔池沸腾，沸腾时间不少于5-15分钟，净化钢液，必要时，当钢液温度达到1560℃以上时，可吹氧脱碳，吹氧压力为0.6-0.8MPa，吹氧时间控制在3-15分钟，钢液脱碳速度每分钟0.01-0.03％，氧化期末扒净炉内氧化渣，造新渣，要求氧化期末温度比出钢温度高20-30℃，还原期造稀薄渣，预脱氧，造还原渣脱氧要求操作控制得当，渣碱度控制在R=3左右，保证钢液含硫量，用铝终脱氧前，取样判断脱氧情况，钢液脱氧良好可加入适量硅铁和锰铁调整钢液Si、Mn含量，铬铁和钼铁于终脱氧前3-5分钟加入炉内，当钢液成份符合要求并达到出钢温度时，加0.10-0.15％铝终脱氧，要求出钢温度为1650-1670℃，出钢过程中，在钢包内加钛铁和钒铁，并适当搅拌，待钢液镇静后，于1600℃浇注。第二步铸造工艺，采用一次整体铸造中部槽工艺，两箱对开造型，水玻璃砂型，树脂砂芯，沿中板底面曲面分型(或沿中板垂直中心线分型)，半封闭浇注系统，各部分截面比例为F直∶F横∶F内=1.0∶1.2∶0.8，沿中部槽中板端面均布八个内浇口，可设置暗冒口或明冒口，有条件时在直绕道底面可安放过滤片，造型、制芯结束后，下芯、合箱，紧固后立绕，浇注温度为1600℃，中部槽重153-1000Kg，浇注时间定为20-45秒，中部槽在型内温度低于200℃后，开箱、空冷，除净中部槽内外表面的芯、型砂，气割浇冒口，不留加工余量，并用砂轮磨平，获整铸中部槽成品件，出厂前安装好联接销，整铸中部槽时，在中部槽有舌板的一端，两侧槽帮的凹坑处，铸出适当的空腔，安装时，按联接销的正常方位，将其放入空腔，从另一端将穿有垫片8、弹簧垫片9的螺栓7经圆孔插入空腔，将螺栓7旋入联接销的螺孔内，紧固。

实施例2：

槽体和联接销之间采用螺栓联接，其联接方式同实施例1，铸钢成份按重量百分比，C占0.45％,Si占0.2％,Mn占1.8％,P占0.03％,S占0.03％,Mo占0.3％,V占0.15％,Cr占1.2％,Ti占0.1％,Fe占95.74％，熔炼与浇注，用电弧炉或中频炉熔炼，以电弧炉熔炼为例，各阶段操作与一般碳素钢和低合金钢相似，熔地形成后，分批加入石灰造渣，总加入量为装料量的1-2％，熔化末期，分批加入小批矿石，加速脱磷，熔清后若钢液含碳量偏低，增碳，搅拌钢液后及时取钢样分析，氧化期应强化熔池沸腾，沸腾时间不少于5-15分钟，净化钢液，必要时，当钢液温度达到1560℃以上时，可吹氧脱碳，吹氧压力为0.6-0.8MPa，吹氧时间控制在5-15分钟，钢液脱碳速度以每分钟0.01-0.03％，为准氧化期末扒净炉内氧化渣，造新渣，要求氧化期末温度比出钢温度高20-30℃，还原期造稀薄渣，预脱氧，造还原渣脱氧要求操作控制得当，渣碱度控制在R=3左右，保证钢液含硫量，用铝终脱氧前，取样判断脱氧情况，钢液脱氧良好可加入适量硅铁和锰铁调整钢液Si、Mn含量，铬铁、钼铁纯镍、电解铜在终脱氧前加入炉内，当钢液成份符合要求并达到出钢温度时，加0.10-0.15％铝终脱氧，要求出钢温度为1650-1670℃，出钢过程中，在钢包内加钛铁和钒铁，并适当搅拌，待钢液镇静后，于1600℃浇注。铸造：除联接销外，采用一次整体铸造中部槽工艺，两箱对开造型，水玻璃砂型，树脂砂芯，沿中板底面曲面分型(或沿中板垂直中心线分型)，半封闭浇注系统，各部分截面比例为F直∶F横∶F内=1.0∶1.2∶0.8，沿中部槽中板端面均布八个内浇口，可设置暗冒口或明冒口，有条件时，在直绕道底面可安放过滤片，水玻璃砂型：原砂要求SiO₂含量大于97％，含泥量小于0.5％，水玻璃砂型吹CO₂硬化，表面均匀涂刷硅砂粉涂料，制芯：原砂要求SiO₂含量大于97％，含泥量小于0.5％，采用树脂粘结剂，磷酸硬化剂，制芯后其表面均匀涂刷硅砂粉涂料，下芯：采用两个砂芯的组合体一次下芯，检查下芯精度，合箱：合箱后用夹紧装置紧固牢，立放，放浇口杯，待浇注，浇注：浇注温度为1600℃，钢液充满浇口杯，连续浇注充型，并保证浇注时间，冷却：中部槽在型内温度低于200℃后，开箱、空冷，清理：除净中部槽内外表面的芯、型砂，气割浇冒口，不留加工余量，并用砂轮磨平，获整铸中部槽成品件，然后按实施例1的方法安装好联接销，即得本发明产品。

Claims

1、一种带有可装卸联接销的整铸铸钢中部槽，它包括槽体和联接销，其特征是：槽体和联接销之间采用机械联结结构。

2、根据权利要求1所述的带可装卸联接销的整铸铸钢中部槽的成份及铸造工艺，其铸钢成份的重量百分比为：C占0.08-0.45％，Si占0.2-0.5％，Mn占0.8-1.8％，P占0.01-0.04％，S占0.01-0.04％，Mo占0.1-0 5％，Ni占0.3-1.8％，V占0.05-0.15％，Cr占0.3-2.2％，Cu占0.3-0.9％，Ti占0.05-0.1％，Fe占91.52-97.8％，上述成份适应于各型号中部槽，铸造工艺的第一步熔炼与浇注，，熔炼以上成份范围的中部槽钢，大体与熔炼碳钢和低合金钢相同，熔池形成后，分批加入装料量1-2％的石灰造渣，熔毕前分批加入小批矿石，加速脱磷，氧化期沸腾时间不少于5-15分钟，净化钢液，氧化期末，扒净炉内氧化渣，造新渣，氧化期末温度比出钢温度高20℃，还原期造稀薄渣，渣碱度控制在R=3左右，钢液预脱氧良好时，可加入适量硅铁和锰铁，调整钢液Si、Mn含量，当钢液成份和温度符合出钢时，加0.10-0.15％铝终脱氧，出钢温度为1650-1670℃，合金量低，可在出钢中加于钢包内，合金量高时，于终脱氧前3-5分钟加于炉内，适当搅拌，待钢液稍镇静后浇注。第二步铸造，采用砂型铸造工艺，试生产和小批量生产时采用型芯结合，大批量生产时采用消失模铸造工艺，沿中板底面曲面分型，或沿中板垂直中心线分型，半封闭浇注系统，设明或暗冒口，有条件时安放过滤片，合箱后，中部槽重153-1000Kg，浇注时间为20-45秒，中部槽在型内的温度低于200℃后开箱，空冷，合格的铸件出厂前安装联接销。

3、根据权利要求1所述的中部槽，其特征是：槽体和联接销之间由螺栓联结，槽体有舌板一端的槽帮凹坑处铸出的空腔上有一安装孔，联接销上有螺纹孔。