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          2018-09-10 次閱讀 行業新聞

          鋼包滑板常見的裂紋是怎么形成的,如何預防

          滑板在使用后會產生不同方向和大小不等的裂紋。裂紋的產生限制了滑板的使用壽命,也降低了使用的安全性,因此,耐材和冶金研究人員希望通過各種措施來降低裂紋的危害。根據滑板的使用經驗,總結了裂紋產生的原因及改善措施,在實際使用中,滑板裂紋情況得到明顯改善。
          1、放射狀裂紋
          滑板使用時,當高溫鋼水通過滑板鑄孔時,鑄孔與滑板四周之間形成極大的溫度梯度,在鑄孔四周產生熱應力。當熱應力超過滑板極限強度時,就會形成以鑄孔為中心的放射狀裂紋,這種裂紋表現為在滑板鑄孔周圍形成的“米”字形裂紋,如圖1中的第1類裂紋。這類裂紋經常出現且很難控制,當此類裂紋產生后,鋼水、熔渣和氧氣在裂紋處擴散、聚集、滲透,加劇了化學侵蝕。但由于這類裂紋不通過滑板的滑道等關鍵區域,在裂紋較輕微時,對滑板的使用不會造成太大的影響。對滑板采取鋼箍熱嵌的方法,可以控制裂紋的擴展,并維持滑板的完整性。
          2、沿滑板長度方向的裂紋
          裂紋的擴展取決于滑板的形狀及在機構中的頂緊方式。采用兩端頂緊方式的滑板在橫向兩側外緣處及縱向滑動方向上存在一定的拉應力集中。這種出現在滑動方向上的拉應力,是導致滑板使用中出現縱向裂紋,并推動裂紋擴大的主要因素,對滑板壽命和使用安全性極其不利。而錐形滑板采用四角對角線加壓固定方式,使滑板在縱向上的拉應力大幅降低,極大的減輕了滑板沿滑動方向上產生裂紋的可能性,有利于提高滑板的使用安全性和使用壽命。
          3、由機構平整度引起的滑道橫裂紋
          滑道橫裂紋在機構使用的后期容易出現,當機構不平導致在滑板中出現橫向裂紋。這種裂紋一般發生在滑道的中間部位,裂紋大多表現為明顯的橫斷。此種裂紋發生在滑板的核心部位,即滑道區域,如圖1中第3類裂紋。這類裂紋在使用中可能引起滑板板面之間竄鋼現象,在滑板的使用中嚴禁出現此種裂紋。
          4、復合滑板材質匹配產生的裂紋
          現在市場上有很大比例的復合滑板,針對滑板在使用過程中不同部位的要求,進行不同的復合設計,不僅能發揮復合材料的優勢,還能在一定程度上降低成本。但在復合滑板使用過程中,如果工作面材質與滑板非工作面材質之間的熱膨脹性匹配不好,將會導致在其界面處由于熱應力而產生裂紋,特別是鑄孔周圍更易產生裂紋,如圖1中第4類裂紋,這種裂紋嚴重時可引起滑板和水口之間的竄鋼現象,引發事故的發生。
          5、板面與子母口處的裂紋
          帶子母口的滑板在使用后子母口邊沿位置經??梢妶A環狀裂紋,如圖1中第5類裂紋。在生產中,子母口與工作面的接觸部位是一個薄弱環節,在這個部位容易形成裂紋缺陷[6],而且在使用過程中,此處也會產生應力集中,所以容易出現裂紋。這類裂紋由于發生在鑄孔的周圍,在滑板使用中可能引起沿滑板子母口的滲鋼事故。
          6、熱修操作產生的裂紋
          在熱修安裝下水口中,由于下水口安裝過緊導致滑板裂紋問題。此類裂紋主要表現為沿滑板子母口部位裂紋明顯,向外一直延伸到滑板寬度的兩邊,直至滑板橫斷,如圖1中第6類裂紋,這類裂紋嚴重的可引起滑板之間的竄鋼。
          針對各種裂紋產生的原因,從工藝、操作等方面簡單介紹了限制和減少裂紋的措施,以達到滑板的X使用性能。
          1、提高滑板材質的抗熱震性
          實踐證明,通過降低滑板材質的熱膨脹系數和彈性模量,改善抗熱震性,能有效緩解熱應力對滑板的損毀,也能降低裂紋的危害。
          2、對滑板形狀和頂緊方式進行優化
          對滑板形狀和頂緊方式進行優化,特別是有限元法的利用。如增加鑄孔兩側寬度,減少其它部位寬度,進行水滴狀直線圓弧形連接,可使X耐火材料充分使用,有利于減少熱應力集中。針對滑板由于和機構配合而產生的縱裂紋,根本解決措施是改進滑板和機構的配合,如由點接觸更改為線接觸,由線接觸更改為面接觸等都可以大大減少這類裂紋的產生。
          3、優化機構的平整度
          當發現由于是滑動機構不平整產生的裂紋時,需要對機構的平整度進行檢測,如果滑板和機構是剛性接觸時,可考慮在結合面添加緩沖物,如陶瓷墊等來緩解。在現場操作中需要注意用壓縮空氣仔細吹掃滑板槽、裝配面、滑動小車、框架和機構底座等部位,并在滑板安裝后用手輕按滑板,看其是否有晃動,利用這些方式來判定滑板和機構的配合,確認滑板和機構的配合是否平整。
          4、調整滑板材質
          對于滑板材質不同引起的裂紋,可以通過調整泥料結合的方式等措施來減少裂紋的產生。例如可以在泥料結合部位使用特殊加料筒使兩種泥料交錯結合,增大界面面積和結合力,如圖1和圖2所示。還應特別注意兩種材質的熱膨脹的匹配。
          5、滑板板面和子母口裂紋的改進
          針對滑板板面和子母口處產生的裂紋,可以從以下幾個方面進行改善。一方面可以通過在壓制過程中改善泥料的流動性,如調整子母口邊緣的斜度等來減少裂紋的產生。另一方面可以通過精密計算泥料的堆積密度,并使用工具使壓制后的滑板子母口和板面密度差較小來減少裂紋。再者也可考慮通過模具的強度等來減少裂紋的產生。
          6、下水口緊固程度
          在熱修中緊固下水口產生的裂紋,可以通過改變操作習慣進行。下水口的緊固并不是越緊越好,而是要恰到好處,由于滑板和水口中間有1~2mm的火泥量,在打緊下水口旋套的過程中,不要使全力,當錘子落到旋套上有一點反彈的時候證明下水口已經旋緊了,這點對熱修現場的實際操作經驗要求比較高。

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