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耐久的高爐鑄銅冷卻器

發(fā)布時(shí)間：

2019-10-15 14:45

來源：

對(duì)使用期已超過(guò)１０年的銅冷卻器的服師機械性能(néng)進(jìn)行檢驗比較顯示出，雜離冷卻器的操作條件對(duì)其機械性能(néng)沒(m姐空éi)有影響。新鑄的與使用過(guò)的鑄銅的機械性能(néng)的主要老人區别在于鑄件的結晶顆粒大小不同。

鑄銅冷卻壁已成(chéng)功地用于高爸鐵爐很多年了。典型的産品是風口及風口冷卻器（俗稱風口大套購商、二套——譯者注）。随著(zhe)銅冷卻壁的開(村家kāi)發(fā)應用，曾對(duì)其做過從機(guò)大量研究工作。從獲得的數據可證明，這(zhè)類鑄件城計是可以勝任這(zhè)類工作的。

試驗用鑄銅冷卻壁是１９９６年的女王号上。冷卻壁固定在爐殼上愛睡，安在爐腹上部無磚襯的部位。這(zhè)些冷卻器用了１８個月近行以後(hòu)，卸下來沒(méi)有發(fā)現損壞的雨鐘迹象。

關于這(zhè)種(zhǒng)鑄件長(chá務線ng)期使用的壽命問題，曼徹斯特理工數時學(xué)院材料科學(xué)中心，曾做過(鄉通guò)專門研究，并比較了曾使用過(guò)１０年的爐腹影票上部的冷卻闆與新澆注的冷卻闆的各們朋種(zhǒng)性能(néng)。

1. 操作數據

高爐上的試驗結果證明，在最壞的情況下熱面(miàn)的溫度僅為２從術００℃，在風口尖端處的溫度，在操作期間超過(guò)了志到５００℃，都(dōu)在其安全界限以内，不必為此擔心。&放公nbsp;

其次，在正常操作條件下，冷卻闆的熱端是被(bèi)凝結物所覆蓋的，嗎她故其熱流速率很低。如果凝結物脫落，也可以在數小時(shí)内重新形成(ché技年ng)，不會(huì)發(fā)生能(老水néng)量損失過(guò)大的情況。

總之，高爐上的冷卻闆的試驗證明，鑄銅工藝的産品是适暗呢合高爐爐腹區的操作條件的。

2.機械性能(néng)、沖擊韌性&n廠年bsp;

使用标準的１０mm的試樣(yàng)，約有５０組。在室溫下進(jìn)行了激烈的沖擊試驗。市器每組都(dōu)由新澆注的銅和已服過(guò)役的銅兩(liǎng)種(z線紅hǒng)材料構成(chéng)。你服;

新澆注的和已使用過(guò)的鑄銅的沖擊能(néng)也什量和出現的頻率的比較，對(duì)這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒn光藍g)銅說(shuō)來，其數據相當分散，且新澆注的銅與已使用過(gu海低ò)的銅比較、數據的波動更大。

從已得到(dào)的為數不多的試驗數據可看出，由１号冷卻器到報們(dào)３号冷卻器，韌性有所下降。而且由冷卻門東器的曲面(miàn)開(kāi)始，距離越遠韌性越有明顯的下降趨勢。服視

3.張力試驗

張力試驗分别于室溫（２１℃）及１７５℃下，在空氣中進(jìn)行。試樣(yàng)車男直徑為１０ｍｍ，長(cháng)５０ｍｍ，位移速率為１ｍｍ／ｍｉｎ。問拍紀錄下了在延伸率為０.５％時(shí)的彈性店拿極限應力及最大負荷下的張應力。并且二者一并作為刀都最大負荷下的延伸率。在室溫下對(d金男uì)每一次澆注的材料進(jìn)行大約２０次試驗。對器相(duì)新澆注的銅要在高溫下進(jìn)行１０次試驗。&生樂nbsp;

在室溫下的試驗結果數據符合分布的規律，但它給出了錯林有用的圖形，顯示出相對(duì)少量的數據與分散數據間的區别。參店木數（Ｗ）是使用（１)式計算得來的。（Ｗ）值随累計或然率的增大而增大，并美些與測量值的對(duì)數相對(duì)應。

Ｗ參數按下式計算ｉ是Ｎ值數據表中按數值大小排列的級數。

新澆注的銅在室溫下的彈性應力高于已使用過(guò)的銅。而在抗張應力方有白面(miàn)二者沒(méi)有明顯的區别，在延展性方請微面(miàn)也無明顯差異。

對(duì)新澆注的銅還(hái)在較高的１７５℃下進(jìn)行了檢驗。溫度的增高使彈性應力及抗張力大約下拿去降了６０％，而對(duì)延展性則影響較討討小（１７％）。

4.硬度

銅試樣(yàng)的硬度是使用錐形坐西鑽石在１０ｋｇ的負荷下的印痕測量的。在新澆注的與已使用過(裡西guò)的銅之間，硬度值沒(méi)有明顯的差别。

5. 顯微技術的應用

顯微結構的标準試樣(yàng)是按為光學(xué)顯微鏡而準備的訊說。退過(guò)火的金屬的顯微結構是标準的。新見山澆注的銅有粗大的晶粒，尺寸超過(guò)了５ｍｍ。已話訊使用過(guò)的銅晶粒要小得多，道我平均尺寸為１～２ｍｍ。不同試樣(yàng)的晶粒尺寸有一定的變化範體著圍，這(zhè)取決于澆注及冷卻的條件。

張力試驗後(hòu)試樣(yàng)斷口師美表面(miàn)也用電子掃描顯微鏡進(jìn)行了檢驗。新澆注的銅在２１℃及１７５℃下進(jìn)行檢驗未顯示出有顯著的區别。

6. 結果
　　新澆注的銅和已使用過(guò)的銅所紀錄的硬度值非常接近。與硬度測試後(短你hòu)形成(chéng)的印痕深度相比，結晶顆粒的尺著多寸較大，這(zhè)時(shí)結晶顆粒的邊界對(duì)硬度影響不大，這樹雨(zhè)反映了對(duì)這(zhè)些材料來說(shuō)斷裂應力的相劇但似性。

退了火的銅的抗張強度對(duì)結晶顆粒的大小不太敏感。延白影展性（延長(cháng)量的百分數）也對(duì)晶粒大小不敏感，但在晶粒較大放通時(shí)有降低的趨勢。

除了新澆注的銅有較高的彈性極限應力之外，新澆注的銅的抗張性能(néng)與已藍兒使用過(guò)的銅相近。

抗張試驗的試樣(yàng)直徑為１０ｍｍ，理綠故隻在試樣(yàng)的橫斷面(miàn人店)上，在０.５％的測驗點上檢驗了少數的晶粒。所以測定的彈性極限應力受結晶排列的睡靜幾何條件所限。這(zhè)必將(jiāng)使最笑答大值偏高，并使彈性極限應力的測定值更分散。而抗張湖新應力是大量晶粒變形時(shí)測定的，故其平均值很少受晶粒尺寸和單個離年晶粒取向(xiàng)的影響。對村到(duì)新澆注的和使用過(guò)的銅來說(shuō)，抗匠用張力和延展性的測定也有類似的情況。

彈性極限應力、抗張力和延展性對(duì)新離街澆注的銅都(dōu)是随溫度的提高而降低的。鑄銅中粗晶粒的尺寸加重了溫度對電間(duì)摩擦力分布的影響，一直到(dào)屈服極限。

新澆注和已使用過(guò)的銅都(dōu)有著(zhe)較高的關路室溫下的沖擊韌性。二者在平均韌性值上沒(méi)有明顯差異，雖現志然對(duì)新澆注的銅來說(shuō)，确實存在著(zhe)明顯校舞的數據分散的趨勢。這(zhè)是由于新澆注的銅紅歌晶粒較粗大的緣故。标準的１０ｍｍ試樣(yàng)在新澆注的材料中隻有１～２道女個晶粒。因此測得的沖擊韌性對(du行子ì)塑性變形功非常敏感。１０年的服役期對(duì拍子)硬度或其他性能(néng)沒(méi)有決定草得性影響。（本文來源：中國(guó)自動化網）