近日，西部重工公司在燒結(jié)臺(tái)車輕量化研究方面取得突破，成功研制出固溶球墨鑄鐵高性能燒結(jié)臺(tái)車，為鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排和降本增效提供了有力支撐。
燒結(jié)臺(tái)車是鋼鐵生產(chǎn)的“得力助手”，然而由于其自身設(shè)計(jì)的局限性，存在重量大、成本高、易“塌腰”等諸多問(wèn)題。西部重工公司首席工程師邊明茹介紹道：“行業(yè)內(nèi)大部分燒結(jié)機(jī)臺(tái)車體材質(zhì)主要為QT500-7。去年年初我們組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)，著手開(kāi)發(fā)高牌號(hào)材質(zhì)QT600-10來(lái)提高臺(tái)車體性能，同時(shí)減輕臺(tái)車體重量、降低漏風(fēng)率，實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高西重臺(tái)車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。”
在臺(tái)車體材料工藝設(shè)計(jì)方面，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)燒結(jié)臺(tái)車此前所用材料QT500-7和升級(jí)迭代的材料QT600-10進(jìn)行常規(guī)性能、高溫性能測(cè)試和使用壽命評(píng)估試驗(yàn)，充分了解不同材料基本性能、熱物性能和高溫性能，為使用高牌號(hào)材質(zhì)生產(chǎn)高性能臺(tái)車提供基本的數(shù)據(jù)依據(jù)。
基于現(xiàn)有穩(wěn)定的鑄鐵制造技術(shù)基礎(chǔ)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)展新材料工藝技術(shù)研究，通過(guò)調(diào)整材料化學(xué)成分和爐料配比，利用硅元素的固溶強(qiáng)化作用，在反復(fù)試驗(yàn)、歷經(jīng)五次波折后，成功開(kāi)發(fā)出高牌號(hào)臺(tái)車體的冶煉、制造工藝技術(shù)路線。這種高牌號(hào)材質(zhì)相比傳統(tǒng)的QT500-7，在保證高強(qiáng)度的同時(shí)，具有更高的屈服強(qiáng)度、延伸率，且生產(chǎn)成本更低。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化階段，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)同樣付出了艱辛努力，對(duì)現(xiàn)役QT500-7材質(zhì)臺(tái)車體和新材料QT600-10臺(tái)車體分別進(jìn)行服役模擬研究。結(jié)果表明，QT600-10材質(zhì)燒結(jié)臺(tái)車的使用壽命相較現(xiàn)役臺(tái)車提升了50%。通過(guò)采用基于梯度的優(yōu)化算法，對(duì)QT600-10材質(zhì)的臺(tái)車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性輕量化設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)單臺(tái)臺(tái)車體減重390kg，減重比例為10.5%，整機(jī)減重56噸。這一成果不僅降低了生產(chǎn)成本，還有效減少了能源消耗，為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
經(jīng)過(guò)一年多的研發(fā)和優(yōu)化，固溶球墨鑄鐵高性能燒結(jié)臺(tái)車近日“驚艷亮相”。它在性能上的優(yōu)勢(shì)十分顯著，相比傳統(tǒng)的QT500-7，QT600-10在高溫拉伸、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)以及高溫蠕變等方面表現(xiàn)更為出色。這意味著，在實(shí)際使用過(guò)程中，它能夠更好地適應(yīng)高溫等作業(yè)環(huán)境，提高燒結(jié)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
“此次研制的這款高性能燒結(jié)臺(tái)車，是鋼鐵行業(yè)燒結(jié)技術(shù)的一次重大革新，將有力推動(dòng)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排和降本增效，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新活力。”邊明茹表示。目前，西部重工公司已按照此方案試制了6臺(tái)固溶球墨鑄鐵高性能燒結(jié)臺(tái)車，它們即將在燒結(jié)生產(chǎn)線上“大顯身手”。
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QT600-10是一種球墨鑄鐵材料，其中QT代表球鐵，600表示抗拉強(qiáng)度≥600MPa，10表示延伸率10%。
這種材料具有較高的強(qiáng)度和韌性，以及良好的加工性能。它的屈服強(qiáng)度較高，增加了材料的使用性能。由于基體為全鐵素體，使用此種材料具有均一性優(yōu)勢(shì)，提高了材料的加工性能。在相同強(qiáng)度的情況下，它表現(xiàn)出優(yōu)越的伸長(zhǎng)率值。（張瑾）
