[发明专利]焦炉护炉成套设备及制作工艺

说明书

技术领域

焦炉护炉成套设备及制作工艺，属于焦炉成套设备设计及制造领域。

背景技术

国外原7.63米焦化设备为德国标准的灰口铸铁GG～25材质。缺点为：

1、抗热疲劳性能差，在焦炉交变热应力作用下，易出现开裂等缺陷。

2、抗氧化、生长性差。

3、机械性低，抗拉强度仅为250MPa，延伸率为零。

4、寿命短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，设计一种机械性能好，耐热疲劳性能好，抗氧化，塑性强，使用寿命长(比灰口铸铁GG～25铸件提高2～3倍)的焦炉护炉成套设备及制作工艺。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：焦炉护炉成套设备，其特征在于：采用了基体组织珠光体与铁素体混合基体的蠕墨铸铁材料，珠光体含量占70％～80％，铁素体占20％～30％。

蠕墨铸铁材料的化学成分为(重量％)：3.2～3.7、Si 2.3～2.8、Mn 0.3～1.0、P≤0.08、S≤0.025、Cr0.1～0.2。

护炉成套设备包括炉门、炉框、保护板、桥管、阀体、三孔盖座。

焦炉护炉成套设备的制造工艺是，其特征在于：首先对原铁水熔炼，对铁水进行蠕化处理、树脂砂造型，浇铸铸件，对浇铸铸件进行冷却，进行热处理1-2次，对热处理后铸件机械加工。

在熔炼过程中，添加0.1～0.2％的铬元素。通过添加了铬元素，提高了铸件在高温下的性能与抗氧化性能。

提高基体中珠光体的比例：通过适当地调整五大元素的比例，即提高C量、Mn量、降低Si和量添加铬Cr元素，提高基体中珠光体的比例

在铸造过程中采取反变技术；

在热处理过程中采用特殊的矫正技术；热处理过程中，在金属塑性变性温度下，采用拉压法形变，然后进行消除应力退火处理。

(4)采用树脂砂造型。

抗热疲劳性能是材质在冷热交变温作用条件下，受循环应力作用破坏的现象。影响材质耐热疲劳的因素可用下式表示：

RST = f ( σ b · δ · λ · ρ E · d · ΔT · K ) ]]>

式中：RST---耐热疲劳性能；

      σ_b----------抗拉强度；

      δ------延伸率；

      λ-----导热率；

      P-----密度；

      E------弹性模量；

      a------热膨胀系数；

      ΔT-----热循环时温度差；

      K------应力集中系数。

由以上可知，材料若具有高的耐热疲劳能力，必须具有以下性能：

(1)有较高的强度(室温和高温)，同时有一定的延伸率；

(2)有较高的导热性和较大的密度；

(3)有较低的弹性模量和热膨胀系数；

(4)较小的应力集中系数(主要取决于石墨的形态)。

影响灰口铸铁和蠕墨铸铁热疲劳性能的参数如表1所示：

表  1