高炉冲渣沟复合衬板磨损机理与堆焊工艺

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冲渣沟衬板用于高炉水渣沟上，排出水渣化炉渣。高炉炼铁时产生熔融炉渣，在高压水的冲击下，形成67"588的不规则球状玻璃体，在冲渣水带动下以"589:的速度通过冲渣沟衬板表面排至渣池。玻璃体为;’<4，=%4?<和@)<等组成的复杂固溶体，硬度达A/"555。冲渣水温度达B5C，呈弱酸性。高炉排渣为间断排渣，每隔",排渣一次，时间约458’(，不排渣时衬板与大气接触。

首钢4D高炉日产铁E555F，日产渣达6555F以上，排渣量很大。原冲渣沟衬板采用@*G@(H耐磨球墨铸铁制做，板厚为E588，一般使用寿命E7B个月，失效形式为磨损变薄，出现孔洞而报废。每次更换量达H55F，备件消耗量大。我公司从"IIB年开始为首钢试制钢基复合衬板，以延长衬板使用寿命，减少备件消耗。

!衬板磨损机理分析与耐磨层材料选择

衬板工作条件为水夹带粒状渣在衬板表面高速滑擦，渣粒对衬板磨损为硬质渣粒在衬板表面滑动产生的低应力磨粒磨损。同时排渣水为高温弱酸性水，含有大量的电解质。温度、水流速度、电解质含量都与腐蚀速度成正比关系，所以排渣时存在腐蚀磨损。在不排渣时衬板温度也有H5C左右，渣沟局部大气富含腐蚀性气体，腐蚀性很强。@*G@(H衬板在停止排渣458’(时表面就会看到一层黄色氧化物，所以冲渣沟衬板磨损形式应为低应力磨粒磨损与腐蚀磨损联合作用的复合磨损。由以上分析可知，衬板材料应选用耐低应力磨损、耐蚀性好的材料制做。

@*G@(H耐高应力磨粒磨损性很高，而耐低应力磨损性一般，耐腐蚀性较差，所以使用寿命较低。采用在4J88厚钢板基体上堆焊耐磨合金层的工艺制做耐磨复合衬板。开始选用耐低应力磨粒磨损和耐蚀性都很高的1’E5K#>材料，采用等离子弧喷熔工艺制做复合衬板，经现场使用未达到预期目标。后改用氧乙炔喷熔1’E5K#>工艺和><4气体保护焊堆焊高铬铸铁工艺制造。

"#种制备耐磨层工艺与磨损分析

40"等离子弧喷熔1’E5K#>合金粉末

保护气体=L，自熔合金粉末1’E5K#>，采用MN655等离子弧喷熔设备，喷焊层厚度!88。工艺过程：基板制备,装防变形架,待喷熔面打磨粗化,等离子弧喷熔,矫形焊道宽度。喷枪摆动距离6588，焊道搭接量67J88，喷熔方向与水流方向垂直，所制试块剖切后熔合情况如图"所示。

衬板喷熔后焊层较平整，但存在大量网状裂纹，有的裂纹深达基体，未进行封孔处理。衬板于"IIB年现场安装，使用"H个月后检查，出现如图4所示磨损。可见磨损主要发生在两道焊缝搭接处，耐磨层面呈条状，同时存在局部耐磨层块状丢失。焊道中部耐磨层厚度实测488左右，磨损不到一半。

1’E5K#>4J耐磨喷熔层是在1’基合金基体上均匀分布着#>颗粒，由于#>硬度高，而1’基合金基体韧性较好，同时耐蚀性高。所以此种喷熔层具有优良的耐低应力磨粒磨损和腐蚀磨损性能。根据磨损情况，分析磨损产生原因是等离子弧喷熔时等离子弧焰温度高达B555C以上，在喷熔中#>部分烧损，减少了硬质点数量，降低了耐磨粒磨损性。喷枪摆动机构为曲柄滑块机构，在行程两端停留时间较长，延长了弧柱对焊道两边的加热时间，#>颗粒烧损严重，基体金属稀释率增大，使焊道两边硬度降低，#>硬质点少，组织中杂质增多，组织畸变严重，使耐磨性和耐蚀性降低，所以焊道搭接处

收稿日期：455"O5EO"J；修订日期：455"O"4O"5

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高炉冲渣沟复合衬板磨损机理与堆焊工艺

文章编号："554O54JP Q4554R5"O55!"O54

段连强

（烟台首钢东星金工机械厂，山东烟台4E655E）

摘要：通过对高炉冲渣沟衬板失效机理分析，揭示高炉冲渣沟衬板失效机理为低应力磨粒磨损与腐蚀磨损的联合磨损。通过对比等

离子弧喷熔1’E5K#>合金粉末、氧乙炔喷熔1’E5K#>合金粉末和><4气体保护焊堆焊高铬铸铁合金粉块!种制做高炉冲渣沟复

合衬板工艺方法及采用!种方法制做的衬板实际使用情况与磨损失效分析，认为采用><4气体保护焊堆焊高铬铸铁合金粉块制做的

高炉冲渣沟复合衬板具有使用寿命长、制做效率高、成本低、质量易保证等优点。

关键词：复合衬板；磨损；腐蚀；喷熔；堆焊

中图分类号：*S6JJ文献标识码：T

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