辊底式加热炉设计形式

    汽车轻量化的发展要求既要给汽车乘客提供最高等级的安全性,同时又要实现车身减重,这给所有汽车制造商带来了挑战,现在绝大多数商用汽车制造商开始考虑采用高强轻重的热成形零部件,而在整个热成形工艺过程中,加热毛坯零部件的加热炉是非常重要的设备。辊底式加热炉就是应用在热成形中最常见的一种,其设计形式不同决定了加热的效率优劣,具体是:   1、单线直列式辊底炉   单线直列式炉底辊是最普通的辊底式加热炉设计方式。采用这种结构,压机可以摆放在加热炉适合的角度范围内,或者与加热炉摆放在一条中线上。   这样设计的优点是,便于接近加热炉,物流方向简单;另外,还可以减短加热炉与压机的距离,让加热的毛坯件运输时间降至最低。最重要的,相比其他类型的设计,单线直列式设计能把投资成本降至最低。   2、相对式(并列式)辊底炉   相对式(并列式)辊底炉结合了便于接近设备,易于设备维护和具有备用解决方案两大优点。加热炉可并排排列(并列式)或者面对面排列(相对式),它们的下料辊架及压机摆放在生产线的中间。   如果有一台加热炉或上下料辊架由于产生故障停机或设备维护,那么另外一台加热炉或上下料辊架由于产生故障停机或设备维护,那么另外一台加热炉仍然可以继续生产,只是降低了总产量而已。这种设计常用于对生产稳定性具有较高要求的客户。相比较于单线直列式辊底炉,相对式(并列式)辊底炉由于有两套上下料辊架,所以需要略微多一点的厂房空间。   3、双层式辊底炉   双层式辊底炉结合了带有备用解决方案,同时只有较小空间需求的两大优点。这种设计方式是一台加热炉叠加在另一台加热炉之上,在较紧凑的空间内完成高产量。   这种设计方式的不足之处在于,由于设计比较紧凑,操作人员接近加热炉进行设备维护比较困难。
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发布时间:2015-01-06

高炉出铁口用炮泥的损毁机理探究

    1)热机械侵蚀   出铁时铁口中心被钻头钻开,炽热的铁水和熔渣从铁口流出,使铁口炮泥承受1500℃以上高温。当铁渣出完,用炮泥重新堵铁口时,旧炮泥接触新堵口的炮泥,温度从1500℃急速降到200℃左右,这样反复作用,在旧炮泥内部产生巨大的热应力,易导致以铁口为圆心的圆弧形裂纹,新炮泥在干燥和烧结过程中,结合剂的挥发,留下大量的气孔,新旧炮泥的接触面上,也会由于新炮泥的烧结收缩产生缝隙,这就使得熔融的渣铁液体易渗入这些缝隙中,当下次铁口打开时,在熔流强裂的冲刷下,使炮泥发生脱落损毁。   2)热化学侵蚀   我国高炉原料中大量烧结矿及少量球团矿和矿石,渣铁比高,炮泥与铁液及渣熔液长时间接触,易发生化学反应,使炮泥被侵蚀。容易反应生成铁橄榄石(F2S),铁堇青石(F2AS5),铁铝酸四钙(C4AF),锰堇青石(2MnO2Al2O35SiO2)等低熔点矿物相,在出铁期间,这些低熔点的矿物相容易形成液相,同时随着铁渣熔液的冲刷而流失,使出铁口孔经扩大,造成铁水急速冲出铁口,影响铁口稳定。   3)出渣出铁方式的影响   若高炉同时设有出铁口和出渣口,熔渣从渣口排出铁水从铁口排出,可减轻铁口的出渣量。若不设渣口,渣铁熔液全部通过铁口排出,将增加铁口的工作负荷,使炮泥损毁加剧。另外,铁口直径、铁口深度,铁水和渣层水平面的厚度,炉内煤气压力对放出的铁水和炉渣有直接的影响。稳定操作,获得较长时间出铁,避免出铁量急剧增加时减少磨损非常重要,这些都与炮泥的性能有直接关系,炮泥优良的抗渣铁冲刷及耐侵蚀性能可以减少出铁口直径及铁口深度的快速恶化,保证高炉安全顺利。   4)出铁次数的影响   高炉出铁次数少,炮泥在铁口内烧结完全,有利于铁口的维护。出铁次数多,出铁间隔时间短,炮泥在铁口内烧结不完全,结构强度低,炮泥抗渣铁化学侵蚀和机械冲刷性能变差,潮铁口,浅铁口经常出现,铁口不能见渣,经常跑大流,只能放风或拉风出铁,影响高炉的安全生产。追求长时间出铁,减少出铁次数是大型高炉的努力方向。   5)开铁口方式的影响   无水炮泥烧结强度大,开口较难,用合金钻头配合氧气吹烧,开口时间长,铁口孔径不稳定,且O2易对炮泥中的C产生氧化。同时降低铁口的稳定性,增加工人的劳动强度。
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发布时间:2015-01-06

中厚板超声波探伤不合格的影响因素研究

一般用于制造压力容器、船板、核电站和军工产品等重要用途的钢材都需要进行超声波探伤,超声波探伤能准确探明钢板、型材等内部夹杂、分层、内裂、白点等细小缺陷的位置、大小与形态,因此通过超声波探伤检验可以选出更优的钢材,为钢产品提供进一步的质量保证。另外,与生产同吨位的非探伤钢相比,探伤钢能为企业带来可观的经济效益,同时也是企业具有较高技术水平和产品质量的标志。 安阳钢铁股份有限公司的学者在宏观统计探伤合格率的基础上,通过对探伤钢板试样的低倍、微观组织和能谱成分等试验结果进行分析,发现影响该厂中厚板探伤不合格的主要原因为严重的中心偏析和钢中氢共同作用在钢板心部产生的微裂纹。通过采取降低钢中氢含量、减轻铸坯中心偏析、分规格分钢种优化生产组织与工艺流程等措施,钢板探伤合格率得到显著提高,25mm及以上厚度钢板探伤合格率由88.61%提高到96.27%,薄规格钢板由97.08%提高到98.44%。
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发布时间:2014-12-29

包头稀土院成功研发新型稀土PVC稳定剂

    经过一年多的反复试验,包头稀土院日前成功研发出具有无毒、环保、长期稳定性好等优点的新型稀土PVC稳定剂,现已具备规模化生产条件。   PVC材料在使用时需要加热到200摄氏度进行预处理,因此需要在PVC材料中添加防止热分解的稳定剂。目前,国内PVC稳定剂以铅盐稳定剂使用最为广泛,但存在危害环境的安全性问题,铅类稳定剂逐步退出市场必然是大势所趋。   据介绍,包头稀土院成功研发的新型稀土PVC稳定剂主要成分是镧铈元素,含量在10%左右,若以PVC年产量1300万吨计算,每年可使用4万吨镧铈元素,既可以成为稳定效果好、环保高效、廉价的铅盐稳定剂替代产品,也对于消化白云鄂博富余的镧铈矿产具有重要意义。   目前,这种新型稀土PVC稳定剂已具备规模化生产条件,可优先应用于PVC型材、管材、板材等领域。
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发布时间:2014-12-29

过热环境对奥氏体不锈钢管的影响

    在热处理生产中,要使不锈钢管淬火得到全部马氏体,那就必须要把奥氏体状态的钢管以等于或超过V的冷却速度进行冷却,使得奥氏体不锈钢管即使在鼻温处也来不及进行分解,一直冷到Ms点以下,奥氏体才转变成马氏体。通常把过冷奥氏体不锈钢管的最起码的冷却速度Vk叫做临界冷却速度。这样不同钢种的C曲线所给出的Vk就是我们确定淬火方法,选择淬火介质的主要依据,但是如何从C曲线求得Vk呢?如果把连续冷却时的冷却速度叠绘在等温冷却的C曲线上,以此来确定Vk仅仅是近似的做法,因为等温冷却的C曲线与连续冷却时过冷奥氏体不锈钢管的转变是有区别的(连续冷却时c曲线应右移)。此外,这里需要假设,在淬火冷却时,温度的下降与时间成正比例,那么就有下列关系:但是这样计算出来的V总是比实际测定出来的Vk大约大1.5倍,因而在式中加入修正系数1.5,则得到临界冷却速度。   通常测定连续冷却转变图比测定等温C曲线在技术上要困难得多,因此,可以利用等温C曲线来近似地推测在连续冷却条件下奥氏体不锈钢管的转变过程及其产物。其方法是把一定有效直径(或厚度)的不锈钢管放在不同淬火剂中冷却,把测出来的冷却曲线叠绘在等温C曲线上,看其与等温C曲线的交点,就可以定性地确定具有一定直径的这个钢在不同淬火剂中的转变温度范围及其产物,从而指导我们制定热处理的冷却工艺,例如图10-18和图10-19分别为不锈钢管和75CrNiMoV冷变形模具钢的C曲线,并分别在其上叠绘出西20毫米试样在油和空气中冷却时的零件表面和心部的冷却曲线,这样由图10-18可知,壁厚为20毫米的不锈钢管,如果在空气中冷却则在650-600℃范围内将全部转变成珠光体型组织,硬度只有HRc26左右。如果在油中淬火,那么零件表面约在590℃左右部分转变成珠光体组织,通过金相分析其量约占15%,而其余的过冷奥氏体不锈钢管则在240℃以下全部转变成马氏体,从而表面获得马氏体(85%)和珠光体型组织(15%)的混合组织,硬度约为HRc59。而心部则在660-530℃范围内全部转变成珠光体型组织,硬度只有HRc37.这说明空气和油的冷却速度都没有使420毫米外径的不锈钢管达到淬火临界冷却速度.由于碳钢是一种水淬硬钢,冷却速度小于水的任何介质就必然使它的组织中得到一定比例的珠光体型组织,因此,不能完全淬透。
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发布时间:2014-12-15

管线管用超级13Cr钢的应力腐蚀开裂问题及其对策

    由于管线管用超级13Cr钢的耐蚀性、焊接施工性和生命周期成本的优越性使其需求量不断增加,但在2000年前后发现这种钢在使用温度附近的高温下焊接热影响区(HAZ)存在着应力腐蚀开裂敏感性的问题。   开裂以管子内面HAZ形成的高温氧化皮下面生成的晶界Cr缺乏区为起源。可以认为这种Cr缺乏会使Cr的选择氧化和晶界中Cr的扩散重叠。虽然焊接施工时会形成氧化皮,但Cr会被氧化皮包裹,并在表面形成脱Cr层。尤其是,在原始奥氏体晶界中,由于Cr的扩散快,因此它容易成为开裂的起源。另一方面,当实施PWHT时,利用Cr的扩散,可以对表面晶界附近形成的Cr缺乏层进行弥补,消除Cr缺乏区域。由此可知,PWHT可以消灭开裂的产生源。对这一机理进行整理后,在采用机械方式清除焊接表层部氧化皮的4点弯曲应力腐蚀开裂试验中没有观察到IGSCC。   关于开裂的扩展路径,新日铁公司对高温HAZ区的两种现象产生机理进行了研究。它是根据有无添加Ti进行整理的。   首先,可以推测在没有添加Ti的超级13Cr钢中,焊接时在原始奥氏体晶界中会形成Cr缺乏区。该Cr缺乏区受到高温热循环后,固溶的C在后续的焊接热循环中会以碳化物的形式在原始奥氏体晶界中析出,并在晶界的析出物附近形成Cr缺乏区,从而使IGSCC敏感性增大。为证明这种现象,有的研究论文指出,减少材料中的C量和添加Ti,可以降低IGSCC敏感性。   另一方面,关于添加Ti的超级13Cr钢,虽然没有发现碳化物的析出,但与没有添加Ti的超级13Cr钢相比,由于开裂的形态也不同,因此可以认为焊接后晶界偏析的游离P会降低IGSCC敏感性。即,PWHT可以促进Mo向原始奥氏体晶界的扩散,形成P含量高的莱维氏相或其它Mo富化相。增加原始晶界中的Mo可以提高耐蚀性,但游离的P会被莱维氏相包裹。由此可以恢复耐蚀性。   根据以上结果可知,施工后采取适当的焊后热处理(PWHT),可以减小开裂的发生,缩小开裂的扩展路径,同时降低开裂发生的敏感性。
编辑:冶金材料设备网
发布时间:2014-12-15

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