硬面耐磨钢板在高炉布料溜槽上的应用实践

张清明

（唐钢中厚板材有限公司，河北 唐山 0 6 3 0 0 0）

硬面耐磨钢板在高炉布料溜槽上的应用实践

张清明

（唐钢中厚板材有限公司，河北 唐山 0 6 3 0 0 0）

布料溜槽是无料钟炉顶设备的一个关键部件，其使用寿命关系到整个无料钟炉顶设备工作的可靠性。从实际应用角度出发，对几种布料溜槽在中小型高炉实践应用中的使用效果进行比较，着重对一种新型衬板结构的抗磨布料溜槽的性能及在实践中的使用效果作了介绍并对进一步提高该种溜槽使用寿命提出设计上的相关建议。

无料钟炉顶；布料溜槽；耐磨钢板；性价比；寿命

1 概述

无料钟炉顶因其布料方式灵活，利于控制煤气流合理分布、保持炉况顺行，适应现代高炉冶炼高压操作、高强度、连续性的特点，在现代高炉中得到普遍应用。布料溜槽作为无料钟炉顶的一个关键部件，也是无料钟炉顶实现布料功能的最后一个环节，进入炉内的炉料均按操作要求通过布料溜槽科学合理地分布在炉内。其位于炉腔顶部，所处工作环境恶劣，正常工作温度200～300℃，炉况异常短时可达900℃。布料溜槽的使用寿命直接关系到无料钟炉顶设备工作的可靠性，布料溜槽的失效会直接导致无料钟炉顶装料设备合理布料功能的丧失，而溜槽的失效主要表现为衬板磨损和壳体变形。

唐钢中厚板厂有1580m3、1780m3高炉各一座，均采用无料钟炉顶技术，炉喉直径6800mm，炉顶压力≤0.25MPa，炉顶温度：正常 200～300℃，异常 500～900℃（短时），设计利用系数：平均2.5t/（m3.d），最大3.0t/（m3.d）。在前期高炉生产过程中，布料溜槽落料点处发生磨穿事故时有发生，甚至出现过溜槽断裂脱落严重事故，就如何消除这一困扰高炉正常生产的设备隐患，现场技术人员积极与溜槽制造厂结合就延长溜槽衬板使用寿命做了多次改进，最终选择沈阳哈维尔表面工程技术有限公司生产的硬面堆焊耐磨钢板作为溜槽衬板并与生产厂技术人员结合在溜槽衬板结构设计上做了改进，经过实际使用，效果较好且溜槽综合性价比较高。

2 几种衬板结构布料溜槽使用效果比较

2.1 镶嵌硬质合金衬板结构溜槽

该种衬板结构原理为将硬质合金块烧结成圆筒形镶入事先加工好的溜槽基体耐磨钢板上的密集孔中固定，硬质合金块的工作面形成了密集的硬点起到耐磨的作用。在实际应用中发现硬质合金块的耐磨性能非常优异，但也存在诸如衬板结构设计复杂，合金块镶嵌密集度不好掌握，使用过程中合金块容易被物料冲击脱落，加速溜槽衬板失效，产品制作工艺复杂、成本较高等缺点。该种衬板结构布料溜槽在我厂1580m3高炉上使用90天后发现母板衔接处合金块被物料冲击脱落，溜槽不能继续使用。（图1使用3个月后镶嵌硬质合金衬板结构溜槽损坏情况）

图1 镶嵌硬质合金溜槽损坏情况

图2 高铬铸铁积窝式衬板溜槽损坏情况

图5 溜槽落料点处衬板磨损状况

2.2 高铬铸铁积窝式衬板结构溜槽

该种衬板结构原理简单，采用Cr12型高铬铸铁铸造成多块具有一定高度的条形衬板按一定角度、一定数量安装在溜槽壳体内部使其形成一个个小空腔，在第一次落料后松散的炉料会在空腔内安息，达到料磨料目的，避免了后续炉料对溜槽内部壳体的直接冲击。该种衬板结构具有如下特点：

图3 硬面堆焊耐磨钢板衬板结构溜槽

图4 溜槽落料点处衬板结构

①从结构上弥补了硬质合金高硬度但韧性差的不足。

②在前期使用过程中能有效避免物料对衬板的直接冲击，积窝结构使布料时料流布控性有较大改善。

③该形式溜槽缺点为体积大、较笨重，单纯高铬铸铁铸造的衬板使用寿命也不理想，综合性价比不高。我厂高炉上前期使用的该形式布料溜槽基本上在使用8个月后即发生落料点磨穿，有时甚至将布料器溜槽托架磨坏。（图2使用8个月后高铬铸铁积窝式衬板结构溜槽损坏情况）

2.3 硬面堆焊耐磨钢板衬板结构溜槽在衬板结构设计上采用积窝式与堆焊耐磨钢板叠装结构相结合，即溜槽落料点处采用硬面堆焊耐磨钢板叠装结构，溜槽尾部及落料点下方采用硬面堆焊耐磨钢板作为积窝板的积窝式结构。（图3硬面堆焊耐磨钢板衬板结构溜槽）

溜槽衬板选用沈阳哈维尔表面工程技术有限公司生产的HP308型硬面堆焊耐磨钢板，溜槽壳体采用SUS304耐热不锈钢。溜槽落料点处底板采用规格为8+6（基材板的厚度+堆焊层的厚度）硬面耐磨钢板，筋板采用6+14+6（即在14mm基板上双面堆焊6mm耐磨层）硬面耐磨钢板并对筋板进行堆焊包边处理，使得溜槽内衬板的所有工作面均为耐磨层面。溜槽尾部及落料点下方衬板亦采用6+14+6硬面耐磨钢板按物料安息角度布置的积窝式结构，使得布料时物料直接冲击在由松散炉料自然堆积而成的料垫上，不直接冲击溜槽衬板，物料下滑过程中也是物料之间相对滑动，减轻物料对衬板的滑移磨损。（图4溜槽落料点处衬板结构）

哈维尔HP308型硬面耐磨钢板是针对高温状况下的磨粒磨损工况而研发，是以普通Q235B钢板为基材，表面堆焊一定厚度的耐磨层，该堆焊耐磨钢板具有良好的抗高温性（工作温度可达1000±5℃）和抗磨性（堆焊硬面层的硬度HRC≥60），适用于高温磨粒磨损及物料小角度冲蚀磨损。

该种衬板结构形式的布料溜槽在使用寿命上较前两种溜槽有较大改善，在连续使用6个月后，只是溜槽落料点处衬板有明显冲蚀磨损而溜槽尾部及溜槽下方衬板、侧挡板只有微小磨损。该种形式布料溜槽可保证连续使用10～12个月且不会发生衬板磨穿现象，在价格上仅为镶嵌硬质合金衬板结构布料溜槽价格的40%，与普通型高铬铸铁积窝式衬板结构的布料溜槽价格相当，长时间使用后溜槽壳体基本上不会出现明显变形，可对到周期换下的溜槽进行外壳整形、更换衬板后再次使用，修复费用约为新溜槽的1/2，在中小型高炉上使用实践证明其综合性价比较高。（图5使用6个月后溜槽衬板磨损状况）

3 该种溜槽在今后进一步改进上的建议

落料点处衬板在防脱上及耐磨性能上需作进一步加强处理。①可采用塞焊技术在溜槽壳体背部打孔后与耐磨衬板基体进行焊固并避免在落料点处出现衬板衔接缝隙以防止该处衬板被冲击脱落。②在落料点处将筋板布置密度适当加大以进一步增强耐磨性，延长衬板使用寿命。

结语

延长布料溜槽使用寿命，降低高炉因溜槽失效而造成的非计划休风率对充分发挥无料钟炉顶装料设备的优势具有重大意义，通过与生产实践密切结合而改进的该新型衬板结构的布料溜槽在中小高炉上的成功应用对目前探讨如何更好地解决溜槽衬板易磨损问题具有一定的参考意义。

[1]严允进.炼铁机械[M].北京：冶金工业初版社，1995.

[2]华成.无料钟炉顶布料溜槽的综合分析[J].冶金设备，2010（06）.

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