新型烧结机台车耐裂栏板的研制与开发

摘要

针对某钢厂烧结机台车服役过程中栏板常常发生贯穿性开裂从而严重影响矿石烧结的生产效率及品级的实际问题，本文从改善台车栏板的材质、结构等方面着手，系统分析了烧结机台车栏板的开裂机制，研究了球墨铸铁台车栏板石墨球化率和加强筋结构对其裂纹萌生及扩展的影响规律，取得了如下主要研究结果：
　　改进了烧结机台车栏板的化学成分，提高合金元素Cr、Mo、Cu、Si等含量，原台车栏板的平衡室温组织为Graphite+α，优化后的2种试制栏板平衡室温组织为Graphite+α+MC；原栏板和2种试制栏板石墨的平均球化率分别为63.2％、86.7％及83.8％。
　　原栏板的结构采用X型对称加强筋分布形状，在烧结过程中的总变形量主要位于栏板上部加强筋上端的交接处，变形量呈W型分布；最大主应力主要集中在栏板的上端，在上端栏板的加强筋处明显形成了应力集中。
　　新型烧结机台车耐裂栏板采用上下分体式内嵌钢筋嵌铸复合结构，上下栏板的四周边缘与中间横向筋板中均内嵌钢筋，栏板通过螺栓紧固连接，装配方式采用完全互换法装配。
　　栏板间的连接处设计成相互配合的凹凸间隙补偿结构，此结构减少了栏板的漏风几率。通过改变栏板的结构及加强筋形状，新型栏板的受热变形情况得到明显改善，主应力得到分散，不再集中在加强筋处。
　　新型台车栏板较原台车栏板加强筋处的应力减小了一个数量级，与原台车栏板相比，通过栏板成分优化、栏板结构改变及加强筋分布形状改变，明显减小了台车栏板在使用中的开裂几率。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 选题背景

1.2 烧结机台车栏板的技术特性

1.3 球墨铸铁的特点及应用概述

1.4 本文的主要研究内容

第2章 试验材料与方法

2.1 试验流程

2.2 试验材料

2.3 显微组织观察及球化率表征

2.4 力学性能测试

2.5 热物性参数测定

2.6 Thermo-Calc相图计算和ANSYS有限元模拟

2.7 本章小结

第3章 原烧结机台车栏板组织特征及开裂机制分析

3.1 原栏板的伪二元平衡相图

3.2 原栏板显微组织及球化率表征

3.3 原栏板结构受力分析

3.4 原栏板热应力疲劳模拟及开裂机制分析

3.5 本章小结

第4章 新型烧结机台车栏板的组织与性能

4.1 新型栏板的伪二元平衡相图

4.2 新型栏板显微组织特征

4.3 新型栏板力学性能测试结果

4.4 本章小结

第5章 新型台车栏板结构特征及热应力有限元模拟

5.1 新型栏板生产技术依据

5.2 热物性参数测量结果

5.3 新型栏板结构特征

5.4 新型栏板热应力有限元模拟

5.5 新型栏板使用情况

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢