Литая загрузочная корзина из жаропрочной стали

Когда речь заходит о литьевых корзинах, многие сразу думают о толщине стенки, но на деле куда важнее контроль структуры металла в зоне перехода от днища к цилиндрической части. Именно там появляются трещины после 3-4 месяцев работы с агломератом температурой выше 850°C.

Ошибки при подборе марки стали

Видел как на комбинате в Челябинске ставили корзины из 20Х23Н18 - казалось бы, классическая жаропрочная сталь. Но при циклическом нагреве под нагрузкой 12 тонн шихты они начали 'ползти' уже через две недели. Пришлось экстренно переходить на сплав с добавкой вольфрама.

Сейчас чаще беру 25Х20Н14С2 - у нее лучше сопротивление ползучести при длительном контакте с окалиной. Хотя по первоначальной стоимости выходит на 15% дороже, но межремонтный период увеличивается почти вдвое.

Кстати, про калькуляцию: многие забывают заложить стоимость наплавки внутренних поверхностей. А без этого даже лучшая сталь не выдержит абразивного износа от постоянной загрузки окатышей.

Особенности литьевой технологии

Наш технолог всегда говорил: 'Литье корзин - это искусство замедленного охлаждения'. Если снять с выбивной решетки раньше времени, в теле отливки останутся термические напряжения. Они проявятся не сразу, а когда корзина получит удар при кантовании конвертера.

На заводе ООО Цзянсу Шэнчэнь Металлургическое Оборудование как раз отработали режим контролируемого охлаждения в керамических формах. Смотрю их техкарты на сайте jsscr.ru - видно, что специалисты понимают физику процесса, не просто гонят планы.

Кстати, про форму: самые проблемные места - угловые зоны под ребрами жесткости. Там всегда риск непроплава. Наши контрольные сверловки показывают, что у китайских производителей с этим стало получше, но все равно каждый шов нужно проверять ультразвуком.

Монтаж и эксплуатационные дефекты

Запомнился случай на ММК: поставили партию корзин с идеальной геометрией, а через месяц пошли трещины по посадочным плоскостям. Оказалось, монтажники не выдержали зазор компенсации теплового расширения - прижали к опорным балкам внатяг.

Теперь всегда в паспорте указываем температурные зазоры для разных режимов работы. Особенно для печей с циклическим нагревом, где разница температур между холодной и рабочей корзиной достигает 600 градусов.

Еще важный момент - балансировка. Несбалансированная загрузочная корзина при повороте создает вибрацию, которая разрушает крепежные узлы. Мы для контроля наносим метки мелом на вращающийся узел - если след размазывается равномерно, значит балансировка в норме.

Ремонт и восстановление

Пробовали разные технологии наплавки: и порошковой проволокой, и ленточные наплавочные комплексы. Лучше всего показала себя аргонодуговая наплавка в среде инертного газа - правда, производительность ниже, зато шов держится дольше.

На сайте Шэнчэнь видел их разработки по композитным наплавочным материалам - интересное решение, когда основной слой дает жаропрочность, а поверхностный - износостойкость. Хочу испытать на следующем плановом ремонте.

Важный нюанс: перед наплавкой обязательно нужно прогреть корзину до 200-250°C. Если варить на холодном металле, гарантированно пойдут микротрещины по границе сплавления.

Перспективные разработки

Сейчас экспериментируем с керамо-металлическими композитами - наносим плазменным напылением керамический слой на криволинейные поверхности. Пока сложно добиться адгезии, но там где получилось - износ снизился в 4 раза.

Из готовых решений присматриваюсь к разработкам Шэнчэнь по интегрированным системам термоконтроля. Они предлагают закладывать термопары прямо в тело отливки на стадии изготовления - это могло бы решить проблему внезапных прогараний.

Коллеги с Уралмаша пробуют делать корзины с принудительным охлаждением стенок, но пока КПД низкий - слишком много тепла теряется. Думаю, будущее за адаптивными системами, которые меняют геометрию ребер жесткости в зависимости от температурного режима.

Экономика эксплуатации

Считал для нашего производства: переход с кованых на литые корзины дал экономию 23% на тонну продукции. Правда, пришлось перестраивать систему ремонтов - литые хуже поддаются локальному ремонту, чаще нужно менять целиком.

Зато межремонтный период вырос с 11 до 17 месяцев - в основном за счет лучшей стойкости к термической усталости. Особенно заметно на участках с резкими теплосменами.

Сейчас рассматриваем возможность заказа на jsscr.ru пробной партии корзин с модифицированным составом - обещают увеличение срока службы еще на 20%. Если их расчеты подтвердятся, это полностью перекроет разницу в цене по сравнению с нашими текущими поставщиками.