自润滑料垫的设计及其在立推式铝锭加热炉上的应用
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第36卷第6期
2007年l2月
有色金属加工
NONFERROUS METALS PROCESSING
VOI.36 NO.6
December 20o7
自润滑料垫的设计及其在立推式铝锭加热炉上的应用
陈景阁,贵广臣
(苏州新长光热能科技有限公司,江苏苏州21501 I)
摘 要:本文详细论述了我公司自主开发的自润滑料垫的结构设计和技术特点,分析了这种料垫的优缺点,
对其应用前景进行了展望。
关键词:自润滑料垫;滑板;铸锭加热炉
中图分类号:TG307 文献标识码:A 文章编号:1671—6795(2007)06—0052—02
近10年来,为适应市场需求,我国铝板带箔的产
量猛增,大型热轧机及配套用大型铸锭加热炉迅速成 为铝加工行业的主流设备。我公司近几年推出的新 型高效喷流加热立推炉,最大装炉量可达700—800 t。 为使大型铝板锭在立推炉内正常运行,一般需要在料 垫与滑轨间加高温润滑油。这种润滑油需依赖国外 进口,价格昂贵(每公斤1 000元人民币),且效果也 不是十分理想。随着国内自润滑轴承技术的发展,已 开发出可用于料垫滑板的自润滑材料。从长远角度 来看,自润滑料垫以其清洁生产、节约日常维护费用 的优点将会逐渐得到推广应用。 1 自润滑料垫的结构 单个自润滑料垫是由6块(或多块)耐磨滑板和1 个料垫本体组装而成的(图1)。在使用时,一般一对 料垫为一组,用于承载被加热的铝锭。每个料垫对应 于炉内的一根固定滑轨,当铝锭在炉内向前平移一个 料位时,两个料垫同步沿轨道长度方向移动一定 距离。 /正正 一一一] 1料垫本体2联接销3耐磨滑板4炉内滑轨 图1自润滑料垫的结构 料垫本体采用耐热铸铁RQTSi4Mo制造,其高温 力学性能良好,长期工作耐温680℃,可满足使用要 收稿日期:2007-7—5 求;耐磨滑板由圆柱体和平板装配而成(图2),圆柱 体较平板突出0.5 mm,在工作过程中与炉内滑轨直
接接触;联接用的圆柱销和耐热钢丝均采用耐温
700℃、易加工、高温力学性能好的材料制造。
图2耐磨滑板
当被加热铝锭在炉内向出料端推进时,直接表现
为耐磨滑板的柱状体与炉内滑轨之间的相对滑动摩
擦,因滑板的柱状体材质为自润滑的特殊材质,可满
足这种工作条件下的使用要求。
2耐磨滑板的表层结构及主要技术
性能指标
2.1 主要技术性能指标
最高工作温度:680℃
滑动速度:2—5 m/min
使用寿命:≥70 000次
对应滑轨材质:ZG35Cr24Ni7SiN
滑轨表面光洁度:Ra 6.3
单个柱体磨块承载载荷:≤3.5 MPa
2.2滑板表层结构
制作耐磨滑板的最后一道工序是对整个滑动面
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进行表面处理,即喷涂一层固体润滑膜,一般为MoS:
或类似的固体润滑材料。在喷涂固体润滑层之前,首
先在基体表面添加一层合金粉并进行烧结,这样可使
表面摩擦层与基体牢固结合,提高材料密度和承载能
力,且能在往复运行过程中不脱落,可靠性强。耐磨
滑板表层结构见图3。柱状体和平板的基体材料分别
为不锈钢和低碳钢,但它们的表层结构处理基本
相同。
1表面润滑膜2表面摩擦层3 Fe粉或cu粉
4基体(不锈钢或低碳钢)
图3耐磨滑板表层结构
在炉内使用时,滑板表面的固体润滑层在与滑轨
相对摩擦时转移到了滑轨表面上,因此柱状体表面与
轨面之间的滑动摩擦系数大大降低,实验条件下摩擦
系数一般为0.1—0.15,而耐热铸铁或不锈钢材料制
成的普通料垫的滑动摩擦系数高达0.35。这种复合
材质滑板的性能相当于国外DEVA合金系列的
HFeNiCu83 10合金。
3 自润滑料垫的优缺点
3.1优点
①可以有效降低推进时的摩擦力;
②省去了昂贵的高温润滑油;
③可减小推料缸推力,降低炉外机械的装机容量
及其一次性投资成本;
④滑板与料垫本体之间采用销联接,长期使用后
一
旦有磨损更换方便,无需停炉或中断正常生产;
⑤可降低料垫本体的材料成本,在同等使用条件
下可选用性能稍差点的材料。
3.2缺点
①滑板的一次性投资还比较高,应进一步降低
成本;
②在铸锭加热炉设计时,应考虑炉子出口处冷热
面直接摩擦及降低噪音的问题,应有可靠的解决措
施。目前采用的措施是在冷摩擦面上定期喷洒稀薄
的润滑油;
③料垫本体设计时,应根据滑板的特点在结构上
做特殊处理。
4 自润滑料垫的设计及加工
由于自润滑料垫是由多块滑板组装而成的,所以
料垫本体的相关部位必须具有较高的尺寸精度、光洁
度和平行度。在安装滑板时,务必使6块滑板的摩擦
面处于同一受力基准面上,确保每块滑板的柱状体受
力均匀,延长使用寿命。滑板的制作精度高,成批生
产可降低其采购成本。
5 结束语
自润滑料垫是在消化吸收国外同类技术的基础
上结合国内自润滑轴承市场资源开发研制的新型部
件,其性能相对于传统料垫有较大的改进和提高;在
大型立推式喷流加热炉上的实际应用效果良好,各项
性能指标均已达到设计要求,得到用户良好评价,一
致认为达到了国外同类设备的技术水平,并处于国内
领先地位,可以为用户节约成本一半以上。
Design of Self-Lubricating Pallet and Its Application to Pushing
Type Alumlnum Ingot Heatlng Furnace
CHEN Jing-ge,GUI Guang・chen
(Suzhou New Changguang Thermal Technology Co.,Ltd.,Suzhou,Jiangsu,21501 1,China)
Abstract:The paper introduces in detail the construction and technological feature of self-lubricating pallet developed by our
company,analyzes its advantages and shortages and forecasts its application prospect.
Keywords:self-lubricating pallet;slide plate;ingot heating fumace
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