120吨电弧炉设计(4)

?通过单层平壁公式：q?(t1?t2) (4.1)

?以硅藻土粉20mm推算：t平?t1?t2 (4.2)

t平?600?200?400℃， 2??（0.0395+0.00019?400）=0.1155w/(m2·k)

q??0.1155(t1?t2)??400?2310w/m2?k ?3?20?10石棉板：t平??200?50, ??（t1?t2）?9mm ?125℃，??0.14w（/m?K）q2?1000?600，??（t1?t2）?34mm ?800℃??0.194w（/m?K）q2粘土砖：t平?工作层和保护层都是用的镁砖，所以一起计算它们的厚度 镁砖：t平??1700?1000, ??（t1?t2）?714mm ?1350℃，??2.3565w（/m?K）q2所以炉底厚度??20?9?34?714?777mm

保温层通常紧贴炉壳钢板处用一层石棉板，再砌筑一层粘土砖。工作层直接与钢渣接触，热负荷高，化学腐蚀严重，机械冲刷作用剧烈。砌筑方法有机制小砖砌筑，大块镁砖装配，整体打结和整体振动形成。

炉墙的组成 ： 保温层→工作层

保温层的组成： 石棉板（200-50℃）→粘土砖（1200-200℃） 工作层的组成：镁砖（1700-1200℃）

图4.3 炉墙耐火材料

石棉板：t平?200?50??9mm , ??（t1?t2）?125℃，??0.14w（/m?K）q2粘土砖：t平??1200?200?77mm ,??（t1?t2）?700℃，??0.177w（/m?K）q2镁砖：t平??1700?1200,??（t1?t2）?514mm ?1450℃，??2.37w（/m?K）q2所以炉壁厚度??9?77?514?600mm

4.2炉盖用耐火材料

炉盖在冶炼过程中长期处于高温状态，并且经常受到温度的剧烈变化的影响，受到化学侵蚀和机械振动作用，所以工作条件十分恶劣[17]。 炉盖用的耐火材料有以下几种：

① 硅砖

硅砖由天然石英岩或石英砂加工制成。由于硅砖有很高的荷重软化温度，较高的耐火度，同时具有质量小、价格便宜等优点，因此曾是碱性电弧炉炉盖的主要材料。硅砖的热稳定性差。随着电弧炉热负荷的提高，硅砖的耐火度低也成为主要问题。硅砖炉盖使用寿命一般不超过50炉。除酸性电炉外，碱性电炉炉盖已很少使用硅砖。

② 高铝砖

高铝砖是指含三氧化二铝大于46%的硅酸铝质耐火材料，它的原料是高铝矾土矿。高铝砖与硅砖相比，具有耐火度高、热稳定性好、抗渣性好和耐压强度高等优良性能，加之我国矾土矿储备量又多，所以目前它是我国碱性电弧炉炉盖的主要材料。

③ 碱性砖

碱性砖是比较新型的炉盖用砖。现在各国使用的碱性炉盖砖就其材质而言有镁质、白云石质、镁铝质等。它们具有高的耐火度和良好的抗氧化铁渣的能力，在苛刻冶炼条件下的使用性能比高铝砖好，使用寿命长[18]。但变形厉害和成本高，所以还没有广泛采用，目前主要用在炉盖的易损部位（电极孔、排烟孔、中心部），其余部位还是用高铝砖。

④ 耐火泥

在砌制炉盖时用耐火泥与卤水或净水调和成耐火泥浆，其作用是填充砖缝， 使砌体具有良好的紧密型，防止气体通过，避免炉渣渗透[19]。耐火泥有粘土质、硅质、高铝质等几类，它们的主要成分和理化指标与相应的耐火砖基本相同。

⑤ 耐火混凝土

耐火混凝土是一种新型耐火材料，同耐火砖相比，具有制作工艺简单、使用方便、成本低等优点，并且适于机械化制作形状复杂的制品[20]。电弧炉一般使用以高铝砖熟料为骨料。以磷酸或磷酸铝作为胶结剂的磷酸盐耐火混凝土。

A??D12H总H总?H?H1?h3?h0?1.264mQ?q?A炉盖由硅砖组成：，，

??r2?r1

图4.4 炉盖内圆半径

2 所得： Q?3020w通过球壳的导热公式：

Q? 热流量

4??(t1?t2)1/r1?1/r2 (4.3)

必须先求出r1，r1?h3?x (4.4)

hD1/2?3xD1/2 (4.5)

??r2?r1 (4.6)

通过（2-14）到（2-17）计算出： x=4.57m， 炉盖厚度： ??132mm

炉盖各部分的尺寸应符合要求，砖缝不大于2mm，砖与砖高低凹凸差不大于5mm，砌筑完毕后应进行干燥。

4.3出钢槽耐火材料设计

电弧炉炼钢一般为侧出钢，出钢槽衬体多采用镁质、高铝质、蜡石质、碳质或碳化硅质等材料，可以用砖砌筑，也可以捣打或振动浇注施工[21]。

出钢槽衬体采用小砖砌筑时，砖缝熔损严重，也易渗钢粘渣，难以清理。根据2t电弧炉的炉型相结合选用长度为300 mm高铝碳质大砖，具有良好的导热性、耐侵蚀、抗冲击和不挂渣等特点。

在国内外，电弧炉出钢槽衬体普遍采用不定形耐火材料制作，其整体性好，使用寿命长，成本也低。施工方法分为捣打、振动浇注和预制三种[22]。目前，后两种方法是使用较多，特别是预制成整体出钢槽，能机械化吊装，发展前景广阔。

第五章 滚动轴承钢的概述

滚动轴承通常是用来支撑轴颈和轴上的旋转件，一般都是由内套圈、外套 圈、滚动体和保持器等组成。用于制造滚动轴承的钢，称为滚动轴承钢。 滚动轴承工作时，机器旋转部分和固定部分间的载荷通过滚动体传递。在理论上，座圈与滚动体之间为点(或线)接触，承受着集中载荷，通常接触应力高达1500~ 5000 MPa。在轴承运转时，轴承各点承受着压缩一拉伸循环载荷，受力由零达到最大，再由最大降到零，呈周期性增减，且循环次数极大(一般达数万次/min)。滚动体在座圈中除滚动外，还有相对滑动，因而产生滚动摩擦和滑动摩擦。在某些情况下，轴承还会受到复杂的扭力或一定的冲击。 所以，滚动轴承的破坏形式主要是接触疲劳破坏(多为点蚀、剥落)和磨损。

为了轴承能正常工作，不致早期失效，滚动轴承必须具有高的硬度(69HRC以上)和高的耐磨性；具有高的抗压强度和接触疲劳强度；良好的尺寸稳定和一定的耐蚀性。对于在特殊条件下使用的轴承，还应当具有耐热性、高的耐蚀性等。 铬轴承钢是制造滚动轴承零件，以及与滚动轴承零件工作条件相似的其他零件所使用的主要钢种，其中用量最大的为GCr15钢，其次是GCr15SiMn钢。 铬轴承钢的碳质量分数为0.95%~1.05%，高的含碳量使钢在淬火后具有高的强度、

硬度与耐磨性。

铬能提高钢的淬透性。在碳的质量分数为1%的过共析钢中，铬能显著地改善钢中碳化物的分布和颗粒大小。铬轴承钢淬火、回火后，具有较好的耐磨性、强度、弹性极限和屈服强度。

铬轴承钢中，锰的质量分数提高到0.9%~1.2%硅的质量分数提高到0.40%~0.10%，具有这种成分的钢种，如GCr9SiMn和GCr15SiMn，其淬透性、回火抗力与强度均有提高，而韧度不降低

GCr15轴承钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。

对轴承钢的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。纯净就是杂质元素及非金属杂物要少，组织均 …… 此处隐藏：1436字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……