Fehlerursachenanalyse und Lösung für die Verteilungsrinne des Hochofens
Zu den Hauptausfallfaktoren von SLIP-Behältern im Hochofen gehören: (1) Beschädigungen durch Stoßbelastung aufgrund hoher Zufuhrabfälle; 2) Gleitverschleiß des Materials an der Auskleidungsplatte; 3) Verbrennung der Mantelwand und Kavitation; 4) Rissbildung an Schweißnähten, Abscheren von Bolzen und Reißen der Matrix aufgrund von thermischer Spannung.
Die Vermeidung von Ausfällen von Geweberinnen und die Gewährleistung der Zuverlässigkeit und langen Lebensdauer von Geweberinnen werden hauptsächlich unter zwei Gesichtspunkten betrachtet: zum einen unter der inneren Struktur und zum anderen unter der Materialauswahl.
1. Strukturauswahl
Aus struktureller Sicht gibt es zwei Hauptstrukturformen der Textilrinne: die eine ist die Ansammlungs- (abrasive) Form, die andere die glatte Oberflächenform.
1) Der Schlitzgewebetrog besteht im Wesentlichen aus Schlitzblech, verschleißfestem Legierungsblock, Matrixplatte, Wärmedämmmaterial und Mantelplatte. Das Grundprinzip besteht darin, an den Zuführpunkten im Inneren des Trogs eine bestimmte Anzahl, Höhe und einen bestimmten Winkel von Gitterplatten anzuordnen, um einen kleinen Hohlraum zu bilden, der eine bestimmte Ladung aufnehmen kann. Nach dem ersten Ausstanzvorgang sammelt sich eine bestimmte Menge Schüttgut in diesem Hohlraum und bildet eine Art Nest. Dadurch wird verhindert, dass nachfolgende Ladungen direkt auf die Innenwand des Gleitbehälters treffen. Die Oberfläche des Schlitzblechs ist mit einer verschleißfesten Legierung beschichtet, und ein verschleißfester Legierungsblock ist in die Unterseite des Schlitzblechs sowie in den unteren Teil des Verteilertrogs eingelassen.
(1) Die Vorteile der verschachtelten Geweberinne: ① Sie kompensieren die Nachteile der hohen Härte und geringen Zähigkeit von Hartmetallstrukturen, wodurch die Lebensdauer der Geweberinne erheblich verlängert wird; (2) Sie vermeidet den direkten Aufprall des Materialflusses auf den verschleißfesten Teil des Gleitstücks, reduziert die Schäden durch Sekundäraufprall erheblich und ermöglicht eine gute Steuerung des Materialflusses; (3) Bei parallel angeordneten Formglocken reduziert die dämpfende und bremsende Wirkung der Akkumulator-Zuführrinne das durch Fehlausrichtung des Materialflusses verursachte elliptische Vorschubphänomen erheblich.
(2) Nachteile von Futtertrögen aus ineinandergreifendem Gewebe: ① Die Konstruktion ist schwierig und der Produktionsprozess komplex; ② Großes Volumen und hohes Gewicht. Die geschätzte Lebensdauer dieser Futtertröge (basierend auf den Kennwerten des BF 2500) beträgt mehr als 36 Monate. Dies hat sich in der Praxis bewährt.
2) Glatte Gewebegleitbahnen können je nach Struktur des verschleißfesten Teils in Oberflächenschweiß- und Montage-Typen unterteilt werden.
Die vorgefertigte Gewebewanne besteht aus einem gegossenen Sockel und herausnehmbaren, segmentierten, vorgefertigten Auskleidungen, Pressen und Befestigungselementen. Unter normalen Bedingungen kann das Substrat lange verwendet werden; es muss lediglich die Auskleidung ausgetauscht werden. Jede Auskleidung kann je nach Verschleißgrad ausgetauscht werden, um die Nutzungsdauer zu verlängern.
Die Gewebegleitbahn mit Oberflächenstruktur wird durch Aufbringen eines verschleißfesten Materials auf die Oberfläche der Gussform hergestellt. Die Oberflächenstruktur kann je nach Verschleißgrad repariert werden. Unabhängig davon, ob es sich um eine geschlitzte oder glatte Oberflächenstruktur handelt, muss der Auslauf der Gewebegleitbahn eine ausreichende glatte Länge aufweisen, um sicherzustellen, dass das Material aus dem zylindrischen Gleitbahnkanal abfließt und sich nicht unkontrolliert bewegt.
2. Materialauswahl
1) Die Materialauswahl für Gewebeschmierstoffe erfolgt im Wesentlichen in zwei Schritten: der Matrix und der Verschleißschutzschicht. Die Auswahl der Matrixmaterialien stellt aus heutiger Sicht im Grunde kein großes Problem dar. Üblicherweise wird hitzebeständiger Stahl verwendet, egal ob gegossen oder blechgeformt. Dieser erfüllt die erforderlichen Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen und verhindert thermische Verformungen bei hohen Temperaturen. Durch das Aufbringen von feuerfesten Fasern oder einer feuerfesten Auskleidung auf die Matrix kann ein Durchbrennen und Kavitieren verhindert werden. Aktuell stellt die Auswahl der Verschleißschutzmaterialien die größte Herausforderung dar.
2) Die lange Lebensdauer von Gewebeschienen erfordert den Einsatz verschleißfester Werkstoffe mit hoher Verschleißfestigkeit und Schlagzähigkeit. Diese Anforderungen stehen im Widerspruch zueinander. Derzeit wird die Verschleißfestigkeit üblicherweise anhand der Härte gemessen. Bei den bekannten Werkstoffen bedeutet eine höhere Härte jedoch eine geringere Zähigkeit. Daher ist es unrealistisch, das Verschleißproblem von Gewebeschienen allein durch die Wahl des Werkstoffs zu lösen. Aktuell werden für die verschleißfesten Teile von Schienen hauptsächlich Hartmetalle verwendet, die vorwiegend gegossen (einschließlich auftragsbeschichtet) oder gesintert werden. Die Festigkeit und Härte von gegossenem Hartmetall sind deutlich geringer als die von gesintertem Hartmetall.