JPWO2014083587A1 - Manufacturing method of sinter cake support stand and overlay welding method in sinter cake support stand - Google Patents
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Abstract
スタンド素材に予熱を加える工程と、スタンド素材の上縁部及び両側面を減肉して形成された側面減肉部の片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、減肉部の外周に沿って片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、スタンド素材の端面全周に溶接金属を肉盛溶接する工程と、肉盛溶接が施されたスタンド素材を徐冷する工程とを含むことを特徴とする。A process of preheating the stand material, a process of overlay welding the weld metal on each side of the side wall thinning part formed by thinning the upper edge and both side surfaces of the stand material, and an outer periphery of the thinning part A step of overlay welding the weld metal on each side along the surface, a step of overlay welding the weld metal around the entire end surface of the stand material, and a step of gradually cooling the stand material subjected to the overlay welding It is characterized by.
Description
本発明は、製鉄所における製銑工程に供する焼結鉱を製造するシンターケーキ支持焼結方法に用いるシンターケーキ支持スタンド(以下、適宜「スタンド」と称する。)の製造方法およびスタンドにおける肉盛溶接方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sinter cake support stand (hereinafter referred to as “stand” as appropriate) used in a sinter cake support sintering method for producing a sintered ore to be used in a iron making process in an ironworks, and overlay welding in the stand. Regarding the method.
従来、下方吸引式焼結機による焼結鉱製造において、焼結塊(シンターケーキ)の自重でシンターケーキ自体が圧縮されることによる通気性の悪化を防止し生産性を向上させる方法として、断面が台形で高さが200〜400mmの板状支持部材(スタンド)を原料充填層に埋設するように垂直に立てて焼結パレットの進行方向と平行に配設する方法がある。例えば、特許文献1では、スタンドの形状及び配置方法を改良し、通気性と排鉱性を改善する方法が開示されている。
Conventionally, in the production of sintered ore by a downward suction type sintering machine, the cross section is used as a method for improving the productivity by preventing the deterioration of the air permeability due to the sintering cake itself being compressed by its own weight. However, there is a method in which a plate-like support member (stand) having a trapezoidal shape and having a height of 200 to 400 mm is vertically arranged so as to be embedded in the raw material packed layer and arranged in parallel with the traveling direction of the sintering pallet. For example,
また、特許文献2では、スタンドの適切な材料として特殊鋳鋼を採用してスタンドの寿命を延長させる手法が開示されている。
さらに、特許文献3では、スタンドの上部ブレード部の稜線部及び/又は側面部に耐摩耗肉盛溶接を施すことによってスタンドの寿命のさらなる延長を実現する手法も開示されている。
Further,
焼結機パレット内の焼結原料層を焼結する工程で、焼結層内に配設されるスタンドの劣化形態としては、操業上起因する熱サイクルによる割れの発生及び進行の他に、原料の焼成・排出を行うため高温の酸化・硫化雰囲気において焼結鉱と擦れ合うことで生じる腐食及び摩耗がある。 In the process of sintering the sintering raw material layer in the sintering machine pallet, as the deterioration form of the stand disposed in the sintering layer, in addition to the generation and progression of cracks due to the thermal cycle due to operation, the raw material There is corrosion and wear caused by rubbing with sintered ore in a high-temperature oxidation / sulfurization atmosphere for firing and discharging.
しかしながら、上記特許文献3の方法では、肉盛部において十分な耐腐食性を期待することができない。また、特に高温雰囲気において耐摩耗性と耐腐食性とを兼ね備えているといえるものではない。
However, in the method of
そこで、本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高温雰囲気においても耐摩耗性と耐腐食性に優れたスタンドの製造方法およびスタンドにおける肉盛溶接方法を提供することを目的とする。 Then, this invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the manufacturing method of the stand excellent in abrasion resistance and corrosion resistance also in a high temperature atmosphere, and the overlay welding method in a stand.
上記の課題を解決するため、本発明に係るシンターケーキ支持スタンドの製造方法は、下方吸引式焼結機の焼結パレット上に配設され、焼結鉱製造時にシンターケーキを支持する略台形状の本体部と、焼結パレットに取り付けるための台座部とを備えるシンターケーキ支持スタンドの製造方法であって、マルテンサイト系ステンレス鋳鋼を母材とするスタンド素材の本体部の上縁部及び両側面を減肉して減肉部を形成する工程と、スタンド素材に150℃以上の温度で予熱を加える工程と、側面に形成された減肉部の片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、減肉部の外周に沿って片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、スタンド素材の端面全周に溶接金属を肉盛溶接する工程と、肉盛溶接が施されたスタンド素材を徐冷する工程とを含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for producing a sinter cake support stand according to the present invention is provided on a sintering pallet of a downward suction type sintering machine, and has a substantially trapezoidal shape that supports the sinter cake during the production of sintered ore. A sinter cake support stand comprising a main body portion and a pedestal portion for mounting on a sintered pallet, the upper edge and both side surfaces of the main body portion of a stand material having a base material of martensitic stainless cast steel Forming a thinned portion by reducing the thickness, a step of preheating the stand material at a temperature of 150 ° C. or higher, a step of overlay welding a weld metal for each side of the reduced thickness portion formed on the side surface, The process of overlay welding the weld metal on each side along the outer periphery of the thinned part, the process of overlay welding the weld metal to the entire end surface of the stand material, and the stand material subjected to overlay welding are gradually performed. Cooling process And wherein the Mukoto.
ここで、溶接金属を肉盛溶接する際の溶接条件を、電流が280〜300A、電圧が28〜30V、溶接速度が30〜40cm/分の範囲とするのが好ましい。また、スタンド素材の端面全周に溶接金属を肉盛溶接する工程の後で、スタンド素材を徐冷する工程の前に、スタンド素材に後熱を加える工程を含むのがより好ましい。 Here, it is preferable that the welding conditions for overlay welding the weld metal are a current of 280 to 300 A, a voltage of 28 to 30 V, and a welding speed of 30 to 40 cm / min. It is more preferable to include a step of applying post-heat to the stand material after the step of overlay welding the weld metal on the entire periphery of the end surface of the stand material and before the step of gradually cooling the stand material.
このようにして製造されるスタンドは、シンターケーキと接触する部分を肉盛溶接により補強されているので、高温雰囲気における耐摩耗性及び耐腐食性に優れたものとなる。特に、従来の肉盛手法ではマルテンサイト系ステンレス鋳鋼を母材とするスタンドは、スタンドの割れが発生しやすいが、本発明では、予熱、肉盛条件の設定および徐冷により、スタンドの割れの発生を抑えることも可能にしている。 The stand manufactured in this manner is reinforced by overlay welding at the portion that comes into contact with the sinter cake, and thus has excellent wear resistance and corrosion resistance in a high temperature atmosphere. In particular, in the conventional overlaying method, a stand that uses martensitic stainless cast steel as a base material is prone to cracking of the stand, but in the present invention, the cracking of the stand is prevented by preheating, setting of overlaying conditions, and slow cooling. It is also possible to suppress the occurrence.
また、本発明は、下方吸引式焼結機の焼結パレット上に配設され、焼結鉱製造時にシンターケーキを支持する略台形状の本体部と、焼結パレットに取り付けるための台座部とを備え、マルテンサイト系ステンレス鋳鋼を母材とするスタンド素材の本体部の上縁部及び両側面を減肉して減肉部が形成されているシンターケーキ支持スタンドにおける肉盛溶接方法であって、側面に形成された減肉部の片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、減肉部の外周に沿って片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、スタンド素材の端面全周に溶接金属を肉盛溶接する工程とを含むことを特徴とするシンターケーキ支持スタンドにおける肉盛溶接方法として実現することもできる。 Further, the present invention is provided on a sintering pallet of a downward suction type sintering machine, a substantially trapezoidal main body portion that supports a sinter cake at the time of sinter ore production, and a pedestal portion for attaching to the sintering pallet A build-up welding method in a sinter cake support stand in which a thinned portion is formed by thinning the upper edge portion and both side surfaces of a main body portion of a stand material having a base material made of martensitic stainless cast steel. , The process of overlay welding the weld metal on each side of the reduced thickness portion formed on the side surface, the process of overlay welding the weld metal on each side along the outer periphery of the reduced thickness section, and the entire end surface of the stand material And a process of overlay welding a weld metal to the weld cake welding method in the sinter cake support stand.
そして、この場合、側面に形成された減肉部の片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程において、減肉部の下方から一列ごとに一層肉盛を行うとするのが好ましい。 In this case, it is preferable that in the step of overlay welding the weld metal on each side of the thinned portion formed on the side surface, further overlaying is performed for each row from below the thinned portion.
本発明に係るスタンドの製造方法によれば、シンターケーキと接触する部分を肉盛溶接により補強するので、高温雰囲気においても耐摩耗性及び耐腐食性に優れたスタンドを製造することができ、スタンドの取り替え周期を延ばしてスタンドの長寿命化を図ることができる。 According to the method for manufacturing a stand according to the present invention, the portion in contact with the sinter cake is reinforced by overlay welding, so that a stand excellent in wear resistance and corrosion resistance can be manufactured even in a high temperature atmosphere. The life of the stand can be extended by extending the replacement period.
以下、本発明に係るスタンドの製造方法および肉盛溶接方法について図を参照しながら説明する。 Hereinafter, the stand manufacturing method and overlay welding method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はスタンドの溶接手順を示すフロー図であり、図2は肉盛溶接前のスタンド素材を示す正面図である。 FIG. 1 is a flowchart showing a stand welding procedure, and FIG. 2 is a front view showing a stand material before overlay welding.
スタンドは、下方吸引式焼結機による焼結鉱製造時に焼結パレット内の焼結原料層の通気性を確保するために、焼結パレット上に装着されてシンターケーキを支持する部材である。 The stand is a member that is mounted on the sintering pallet and supports the sinter cake in order to ensure the air permeability of the sintering raw material layer in the sintering pallet when the sintered ore is produced by the downward suction type sintering machine.
スタンドは、マルテンサイト系ステンレス鋳鋼を母材とするスタンド素材1に肉盛溶接を行うことにより製造され、シンターケーキを支持する本体部2と、パレット台車に取り付けるための台座部とから構成されている。なお、スタンド素材1は、耐摩耗性の観点からマルテンサイト系が好ましい。但し、高温での割れ抑制のためにはフェライト系とオーステナイト系の二相系鋳鋼の材質とし、表層に硬貨肉盛層を形成してもよい。
The stand is manufactured by performing overlay welding on a
スタンドを製造するにあたっては、まず、肉盛溶接を行う前にスタンド素材1について検査をする(ステップS100)。検査は、スタンド素材1の巣や割れ等の有無について目視による確認、浸透深傷試験による割れの有無の確認、および、所定箇所についての歪みの有無の確認を行う。
In manufacturing the stand, first, the
また、本体部2に形成された側面減肉部3の寸法の確認も行う。本体部2は焼結原料層の下層の通気性を維持するためにシンターケーキを支持するので、シンターケーキと接触する部分となる上縁部、すなわち略等脚台形状の上辺部と両斜辺部を補強する必要がある。そのため、本体部2の上縁部及び両面(図2の手前側の面と奥側の面)をスキンカットすることにより、側面減肉部3が形成されている。この側面減肉部3に溶接金属を肉盛溶接することにより、スタンドは高温雰囲気においても耐摩耗性と耐腐食性に優れたものとなる。
Moreover, the dimension of the side
ここで、側面減肉部3を“T”mmとしたとき、後述する側面減肉部3への肉盛溶接の工程(ステップS104)において、溶接金属を1.5T〜4Tmmの厚みで肉盛溶接をするのが好ましい。1.5Tmmより少ないと、耐摩耗性の効果が得られにくくなり、ひずみを生じさせるおそれがあり、4Tmmを超えると、スタンド素材1の割れを誘発するおそれが出てくるからである。
Here, when the side
なお、側面減肉部3に図中の左側と右側とで段差が設けられているのは、図中の左側から右側へ向かってシンターケーキが進行するため、進行方向先側よりも進行方向手前側の肉盛部分が増えるように段差をつけて形成し焼結塊と接触する側の肉盛部分がより増えるようにすることで、スタンドの耐摩耗性及び耐腐食性を高めることができるからである。
Note that the side
上記の検査を経た後、スタンド素材1に予熱を加える(ステップS102)。予熱は、150〜250℃の温度でスタンド素材1を加熱することにより行う。150℃よりも低い温度で予熱すると、スタンドの割れが発生する可能性が高くなり、250℃を超える温度で予熱すると、溶接金属が素材化してしまい、スタンドが変形してしまうおそれがあるからである。そのため、予熱温度が上記の温度範囲となるよう、スタンド素材1の中央部分の温度を接触温度計又は温度チョークを使用して計測して温度制御を行うのが好ましい。
After the above inspection, pre-heating is applied to the stand material 1 (step S102). Preheating is performed by heating the
スタンド素材1の予熱を加えた後、側面減肉部3の肉盛溶接を行う(ステップS104)。側面減肉部3の肉盛溶接は、スタンド素材1の下方から一列ごとに一層肉盛を8〜10回で(8〜10パスで)行い、図3に示すように側面肉盛溶接部4を形成する。このとき、肉盛される金属が溶け落ちないようスタンド素材1の上部に銅板を当てて肉盛溶接を行うのが好ましい。1パス当たりの肉盛量を増やしすぎると溶融金属がたれおちる。また、1パス当たりの肉盛層を薄くすると結晶が細かくなり、熱衝撃性が改善する。他方、パスを多く過ぎると生産性を阻害する。そのため8〜10回で皮膜を形成する。
After preheating the
また、溶接入熱は、製造後におけるスタンドの耐摩耗性及び耐腐食性に影響を与える。溶接入熱が小さければ耐摩耗性及び耐腐食性の効果を期待できなくなり、溶接入熱が大きければ熱応力が高くなり、スタンドの割れの発生率が高まることになる。したがって、溶接入熱を規定する溶接条件としては、電流:280〜300A、電圧:28〜30V、溶接速度:30〜40cm/分、とするのが好ましい。 Further, the welding heat input affects the wear resistance and corrosion resistance of the stand after manufacture. If the welding heat input is small, the effects of wear resistance and corrosion resistance cannot be expected. If the welding heat input is large, the thermal stress increases and the occurrence rate of cracks in the stand increases. Therefore, it is preferable that the welding conditions defining the welding heat input are: current: 280-300 A, voltage: 28-30 V, welding speed: 30-40 cm / min.
なお、肉盛溶接される溶接金属は、チューブの中に合金粉を詰めたワイヤで、溶接中の温度を500℃以下として溶接を行う。溶接中の温度を500℃以下とするのは、肉盛部の軟化を防ぐためである。この際にもスタンド素材1の中央部分の温度を接触温度計又は温度チョークを使用して計測して温度制御を行うのが好ましい。
The weld metal to be overlay welded is a wire in which alloy powder is packed in a tube, and welding is performed at a temperature of 500 ° C. or less during welding. The reason for setting the temperature during welding to 500 ° C. or less is to prevent softening of the built-up portion. Also in this case, it is preferable to control the temperature by measuring the temperature of the central portion of the
一方の面の側面減肉部3の肉盛溶接を行うと、反対側の面の側面減肉部3の肉盛溶接を同様の手順で行う(ステップS106)。
When build-up welding of the side
両側の側面減肉部3の肉盛溶接を行った後、側面減肉部3の外周、すなわち、略台形状であるスタンド素材1の両斜辺部を一層で肉盛溶接して、図4に示すように側面外周肉盛溶接部5を形成する(ステップS108)。このとき、肉盛される金属が溶け落ちないようスタンド素材1の斜辺部に銅板を当てて肉盛溶接を行うのが好ましい。同様にして、反対側の側面減肉部3の外周も肉盛溶接して側面外周肉盛溶接部5を形成する(ステップS110)。
After performing the build-up welding of the side
側面減肉部3の肉盛溶接を行った後、溶接されていない箇所(本体部2の上辺部の上縁と両斜辺部の上縁)、すなわち、スタンド素材1の端面全周に肉盛溶接を行い(ステップS112)、図5に示すように端面肉盛溶接部6、7、8を、端面肉盛溶接部6、端面肉盛溶接部7、端面肉盛溶接部8の順序で形成する。このときも、肉盛される金属が溶け落ちないように、既に肉盛溶接がなされている側面肉盛溶接部4や側面外周肉盛溶接部5に銅板を当てて肉盛溶接を行うのが好ましい。
After performing build-up welding of the side
スタンド素材1に肉盛溶接を施して、側面肉盛溶接部4、側面外周肉盛溶接部5および端面肉盛溶接部6、7、8を形成した後、スタンド素材1に後熱を加える(ステップS114)。後熱は、250℃以上の温度で肉盛溶接後のスタンド素材1を加熱することにより行い、この後熱を行うことにより、スタンドが割れにくくなり、耐久性を高めることが可能となる。なお、肉盛溶接後のスタンド素材の温度が250℃以上であるときは、後熱を加える工程を省略することとしてもよい。
After the build-up welding is performed on the
その後、スタンド素材1を徐々に冷却して(ステップS116)、肉盛された金属の垂れた部分などをグラインダー処理等で形状を整え、スタンド素材1の割れの有無の検査、歪み検査および肉盛箇所の寸法検査を経て、スタンドが完成する。
Thereafter, the
以上のような手順で製造されたスタンドは、耐摩耗性及び耐腐食性に優れたものとなり、スタンドの取り替え周期を延ばしてスタンドの長寿命化を図ることが可能となる。 The stand manufactured by the procedure as described above has excellent wear resistance and corrosion resistance, and it is possible to extend the life of the stand by extending the replacement period of the stand.
以上、本発明に係るスタンドの製造方法およびスタンドにおける肉盛溶接方法について、実施形態に基づいて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき、かつ発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々設計変更が可能であり、それらも全て本発明の範囲内に包含されるものである。 As mentioned above, although the manufacturing method of the stand which concerns on this invention, and the overlay welding method in a stand were demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this, The objective of this invention can be achieved and Various design changes can be made without departing from the scope of the invention, and they are all included in the scope of the present invention.
本発明は、製鉄所における製銑工程に供する焼結鉱を製造するシンターケーキ支持焼結方法に用いる支持スタンドの製造方法として利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized as a manufacturing method of the support stand used for the sinter cake support sintering method which manufactures the sintered ore used for the iron making process in a steelworks.
1 スタンド素材
2 本体部
3 側面減肉部
4 側面肉盛溶接部
5 側面外周肉盛溶接部
6,7,8 端面肉盛溶接部DESCRIPTION OF
Claims (5)
マルテンサイト系ステンレス鋳鋼を母材とするスタンド素材の本体部の上縁部及び両側面を減肉して減肉部を形成する工程と、
スタンド素材に150℃以上の温度で予熱を加える工程と、
側面に形成された減肉部の片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、
減肉部の外周に沿って片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、
スタンド素材の端面全周に溶接金属を肉盛溶接する工程と、
肉盛溶接が施されたスタンド素材を徐冷する工程とを含む
ことを特徴とするシンターケーキ支持スタンドの製造方法。A sinter cake support stand provided on a sintering pallet of a downward suction type sintering machine, and comprising a substantially trapezoidal main body for supporting a sinter cake during the production of sinter ore and a pedestal for attaching to the sintering pallet A manufacturing method of
Forming a thinned portion by thinning the upper edge portion and both side surfaces of the main body portion of the stand material using the martensitic stainless cast steel as a base material;
A step of preheating the stand material at a temperature of 150 ° C. or higher;
A process of overlay welding a weld metal for each side of the thinned portion formed on the side surface;
A process of overlay welding the weld metal on each side along the outer periphery of the thinned portion;
A process of overlay welding a weld metal around the entire end surface of the stand material;
And a step of slowly cooling the stand material subjected to overlay welding. A method for manufacturing a sinter cake support stand.
ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のシンターケーキ支持スタンドの製造方法。The welding conditions for overlay welding the weld metal are as follows: current is 280 to 300 A, voltage is 28 to 30 V, and welding speed is 30 to 40 cm / min. Of manufacturing a sinter cake support stand.
スタンド素材に後熱を加える工程を含む
ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のシンターケーキ支持スタンドの製造方法。After the process of overlay welding weld metal to the entire circumference of the end surface of the stand material, before the process of gradually cooling the stand material,
The method for manufacturing a sinter cake support stand according to claim 1, further comprising a step of applying post-heat to the stand material.
側面に形成された減肉部の片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、
減肉部の外周に沿って片面ごとに溶接金属を肉盛溶接する工程と、
スタンド素材の端面全周に溶接金属を肉盛溶接する工程とを含む
ことを特徴とするシンターケーキ支持スタンドにおける肉盛溶接方法。A martensite system, which is disposed on a sintering pallet of a lower suction type sintering machine and has a substantially trapezoidal main body for supporting a sinter cake during the production of sintered ore and a pedestal for attaching to the sintering pallet. It is a build-up welding method in a sinter cake support stand in which a thinned portion is formed by reducing the thickness of the upper edge and both sides of the main body of a stand material made of stainless cast steel as a base material,
A process of overlay welding a weld metal for each side of the thinned portion formed on the side surface;
A process of overlay welding the weld metal on each side along the outer periphery of the thinned portion;
A build-up welding method for a sinter cake support stand, comprising a step of overlay welding a weld metal on the entire periphery of the end surface of the stand material.
減肉部の下方から一列ごとに一層肉盛を行う
ことを特徴とする請求の範囲第4項に記載のシンターケーキ支持スタンドにおける肉盛溶接方法。In the process of overlay welding the weld metal for each side of the thinned portion formed on the side surface,
The build-up welding method for a sinter cake support stand according to claim 4, wherein the build-up is further performed for each row from below the thinned portion.
Applications Claiming Priority (1)
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