[发明专利]用于提高带式烧结炉的输送带的耐疲劳性的方法及输送带

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提高带式烧结炉的输送带的耐疲劳性的方法。此外，本发明还涉及一种带式烧结炉的输送带。

背景技术

连续带式烧结用来在使精矿粉末球团化之后聚结球团，改善球团的强度和活性。

作为带式烧结技术的例子，可能要提到带式烧结炉，所述带式烧结炉用于生产铬铁，并且其被分成数个顺序区域，在这些区域的每一个中存在不同的温度条件。带式烧结设备包括输送带，所述输送带为穿孔钢带。所述输送带作为环带绕两个偏转辊输送。在炉的前端，湿的生球团被进给到钢带上以形成球团床层。钢带输送该球团床层通过炉的干燥区域、加热区域和烧结区域并到达稳定区域或平衡区域，然后，球团床层进一步行进穿过顺序冷却区域。在穿过冷却区域后，烧结球团在尾部离开带式烧结设备。

正如文献WO 01/55659A1和WO 2009/022059A1中所公开的那样，带式烧结炉的输送带由通过焊缝顺序地相互焊接的多个矩形钢板元件形成。每个板元件包括多个孔，所述多个孔布置成多个穿孔组，以使得用于烧结工艺中的气体能够流过。

在运行期间，输送带经受静载荷和动载荷、腐蚀环境和高温。动载荷即疲劳载荷导致损坏，该损坏通常限制了输送带的使用寿命。当输送带绕偏转辊旋转时，产生周期性载荷(疲劳载荷)。因为这些穿孔充当了应力集中部，所以通常引发疲劳裂缝并开始生长。这导致损坏，尤其是在穿孔区域上导致损坏。当材料经受反复的加载和卸载并且加载循环的至少一部分是拉伸的时候，出现疲劳。如果载荷超过某一阈值，则将开始在表面上形成微观裂缝。最终，裂缝将达到一临界尺寸，结构会突然断裂。影响疲劳寿命的与载荷有关的因素为例如应力幅度和平均应力。当裂缝表面被撕开并且裂缝能够发展下去时，载荷循环的拉伸部分将导致疲劳。

输送带通过焊接制成。焊缝在周期性加载结构中是有问题的，因为焊缝改变了局部几何形状，因而充当了应力集中部。另外，还产生了残余拉应力，焊缝微观结构可能不会获得基础材料的性能。

目前的修复方法是将补片焊接到裂缝区域上，但是这只能暂时有帮助，因为修复焊接削弱了周围材料的性能，并由于加热不均匀而导致扭曲。因此，输送带不得不丢弃并替换，这限制了输送带的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是消除上面提到的缺点。

尤其是，本发明的目的是提供一种可以提高输送带的耐疲劳性的方法。

进一步地，本发明的目的是提供一种具有延长的疲劳寿命和更长的使用寿命的输送带。

进一步地，本发明的目的是提供一种可以利用低品质(且低成本)的不锈钢合金实现改善的疲劳寿命的输送带。

进一步地，本发明的目的是提供一种可以改善输送带材料的屈服应力的方法，所述方法可以减轻局部屈服带来的问题。

进一步地，本发明的目的是提供一种可以用于制造时的新输送带并且也可以用于已经在使用的已有输送带的方法。

依照本发明的一方面，本发明提供了一种用于提高带式烧结炉的输送带的耐疲劳性的方法。所述输送带由通过焊缝顺序地相互焊接的多个矩形钢板元件形成，每个板元件包括多个孔，所述多个孔布置成多个穿孔组，以使得用于烧结工艺中的气体能够流过。依照本发明，所述输送带被处理成在输送带的至少在对疲劳破损敏感的关键区域的表面上产生残余压应力。

依照本发明的另一个方面，本发明提供了一种带式烧结炉的输送带。所述输送带由通过焊缝顺序地相互焊接的多个矩形钢板元件形成，每个板元件包括多个孔，所述多个孔布置成多个穿孔组，以使得用于烧结工艺中的气体能够流过。所述输送带包括在输送带的至少在对疲劳破损敏感的关键区域的表面上的残余压应力。

本发明使得可以防止运输带中的疲劳失效，从而延长其疲劳寿命。进一步地，本发明使得可以使用低品质(且低成本)的不锈钢合金用于输送带的材料，且仍能取得长的疲劳寿命。进一步地，本发明的优点在于，本发明可以改善输送带材料的屈服应力，这可以减轻局部屈服带来的问题。本发明的方法可以应用到与制造流程相关的新制造的输送带上。本发明同样可以应用到已经在使用的输送带上，以延长这类输送带的疲劳寿命。

在本发明的一个实施例中，在所述方法中，所述输送带被处理成在输送带的在穿孔组区域的表面上产生残余压应力。

在本发明的一个实施例中，在所述方法中，所述输送带被处理成在输送带的在焊缝区域的表面上产生残余压应力。

在本发明的一个实施例中，在所述方法中，所述输送带的外侧上的表面在运行时反复经受拉应力，该表面被处理成在输送带的外侧上产生残余压应力。