烧结块支撑台架的制造方法以及烧结块支撑台架中的堆焊方法.pdf

本发明的特征在于，包括：对台架坯料施以预热的工序；按将台架坯料的上缘部和两侧面减厚而形成的侧面减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序；沿减厚部的外周按每个单面堆焊焊接金属的工序；在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序；以及使实施了堆焊的台架坯料渐冷的工序。

权利要求书
1.  一种烧结块支撑台架的制造方法，该烧结块支撑台架包括：配设在下方吸引式烧结机的烧结台车上，在烧结矿制造时对烧结块进行支撑的大致梯形的主体部；和用于在烧结台车进行安装的底座部，该烧结块支撑台架的制造方法的特征在于，包括：
将以马氏体系不锈铸钢为母材的台架坯料的主体部的上缘部和两侧面减厚来形成减厚部的工序；
以150℃以上的温度对台架坯料施以预热的工序；
按形成于侧面的减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序；
沿减厚部的外周按每个单面堆焊焊接金属的工序；
在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序；以及
使实施了堆焊的台架坯料渐冷的工序。

2.  如权利要求1所述的烧结块支撑台架的制造方法，其特征在于，
将堆焊焊接金属时的焊接条件设为，电流为280～300A，电压为28～30V、焊接速度为30～40cm/分钟的范围。

3.  如权利要求1所述的烧结块支撑台架的制造方法，其特征在于，
在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序之后，且是使台架坯料渐冷的工序之前，具有对台架坯料施以后热的工序。

4.  一种烧结块支撑台架中的堆焊方法，该烧结块支撑台架包括：配设在下方吸引式烧结机的烧结台车上，在烧结矿制造时对烧结块进行支撑的大致梯形的主体部；和用于在烧结台车进行安装的底座部，将以马氏体系不锈铸钢为母材的台架坯料的主体部的上缘部和两侧面减厚而形成有减厚部，该烧结块支撑台架中的堆焊方法的特征在于，包括：
按形成于侧面的减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序；
沿减厚部的外周按每个单面堆焊焊接金属的工序；以及
在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序。

5.  如权利要求4所述的烧结块支撑台架中的堆焊方法，其特征在于，
在按形成于侧面的减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序中，从减厚部的下方开始按每一行进行单层堆焊。

说明书烧结块支撑台架的制造方法以及烧结块支撑台架中的堆焊方法
技术领域
本发明涉及在制造为炼铁厂的生铁制造工序提供的烧结矿的烧结块支撑烧结方法中使用的烧结块支撑台架(以下，适当地称为“台架”。)的制造方法及台架中的堆焊方法。
背景技术
以往，在利用下方吸引式烧结机进行的烧结矿制造中，作为防止由于烧结块(sinter cake)的自重使烧结块自身压缩所引起的通气性的恶化并提高生产率的方法，存在以埋设于原料填充层的方式将剖面为梯形且高度为200～400mm的板状支撑部件(台架)垂直竖立并与烧结台车的行进方向平行地进行配设的方法。例如，专利文献1中公开了，将台架的形状和配置方法改良并改善通气性与排矿性的方法。
另外，专利文献2中，公开了采用特殊铸钢作为台架的适当材料来延长台架的寿命的方法。
并且，专利文献3中公开了，通过在台架的上部边带部的棱线部和/或侧面部施以耐磨损堆焊来实现台架寿命的进一步延长的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-4981号公报
专利文献2:日本特开平9-41098号公报
专利文献3:日本特开2002-13876号公报
发明内容
发明要解决的课题
在将烧结机台车内的烧结原料层烧结的工序中，作为配设在烧结层内的台架的劣化形态，除了由进行作业引起的热循环导致的断裂的产生和推进以外，还存在为了进行原料的煅烧、排出而在高温的氧化、硫化环境中与烧结矿相互摩擦而产生的腐蚀和磨损。
但是，上述专利文献3的方法中，在堆焊部不能期待充分的耐腐蚀性。另外，特别地，不能说在高温环境中兼备耐磨损性和耐腐蚀性。
因此，本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供即使在高温环境中耐磨损性与耐腐蚀性也优异的台架的制造方法及台架中的堆焊方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题，本发明的烧结块支撑台架的制造方法中，该烧结块支撑台架包括：配设在下方吸引式烧结机的烧结台车上，在烧结矿制造时对烧结块进行支撑的大致梯形的主体部；和用于在烧结台车进行安装的底座部，该烧结块支撑台架的制造方法的特征在于，包括：将以马氏体系不锈铸钢为母材的台架坯料的主体部的上缘部和两侧面减厚来形成减厚部的工序；以150℃以上的温度对台架坯料施以预热的工序；按形成于侧面的减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序；沿减厚部的外周按每个单面堆焊焊接金属的工序；在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序；以及使实施了堆焊的台架坯料渐冷的工序。
这里，优选将堆焊焊接金属时的焊接条件设为，电流为280～300A，电压为28～30V、焊接速度为30～40cm/分钟的范围。另外，更优选在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序之后，且是使台架坯料渐冷的工序之前，具有对台架坯料施以后热的工序。
这样制造的台架由于通过堆焊对与烧结块接触的部分进行强化，因此，高温环境下的耐磨损性和耐腐蚀性优异。特别地，以往的堆焊方法中，以马氏体系不锈铸钢为母材的台架容易产生台架断裂，但是本发明中，通过预热、堆焊条件的设定及渐冷，能够抑制台架断裂的产生。
另外，本发明还能够作为一种烧结块支撑台架中的堆焊方法来实现，该烧结块支撑台架包括：配设在下方吸引式烧结机的烧结台车上，在烧结矿制造时对烧结块进行支撑的大致梯形的主体部；和用于在烧结台车进行安装的底座部，将以马氏体系不锈铸钢为母材的台架坯料的主体部的上缘部和两侧面减厚而形成有减厚部，该烧结块支撑台架中的堆焊方法的特征在于，包括：按形成于侧面的减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序；沿减厚部的外周按每个单面堆焊焊接金属的工序；以及在台架坯料的端面整周堆焊焊接金属的工序。
而且，在该情况下，优选在按形成于侧面的减厚部的每个单面堆焊焊接金属的工序中，从减厚部的下方开始按每一行进行单层堆焊。
发明效果
根据本发明的台架的制造方法，通过堆焊使与烧结块接触的部分强化，因此能够制造即使在高温环境中耐磨损性和耐腐蚀性也优异的台架，能够延长台架的更换周期而实现台架的长寿命化。
附图说明
图1是表示台架的焊接顺序的流程图。
图2是表示堆焊前的台架坯料的主视图。
图3是表示在侧面减厚部进行了堆焊的台架坯料的主视图。
图4是表示在侧面减厚部外周进行了堆焊的台架坯料的主视图。
图5是表示在端面整周进行了堆焊的台架坯料的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的台架的制造方法及堆焊方法进行说明。
图1是表示台架的焊接顺序的流程图，图2是表示堆焊前的台架材的主视图。
台架是为了确保在利用下方吸引式烧结机进行烧结矿制造时烧结台车内的烧结原料层的通气性，而安装在烧结台车上来支撑烧结块的部件。
台架是通过在将马氏体系不锈铸钢作为母材的台架坯料1进行堆焊而制造的，由支撑烧结块的主体部2、和用于安装在托盘台车的底座部构成。此外，从耐磨损性的观点考虑，优选台架坯料1是马氏体系。但是，为了抑制高温下的断裂，也可以设为铁素体系与奥氏体系的二相系铸钢的材质，并在表层形成硬质堆焊层。
当制造台架时，首先，在进行堆焊前对台架坯料1进行检查(步骤S100)。检查中进行一下确认，即，通过观察确认台架坯料1有无孔或断裂等，通过浸透深伤试验确认有无断裂，以及对规定部位确认有无形变。
另外，也进行对形成在主体部2的侧面减厚部3的尺寸确认。主体部2为了维持烧结原料层的下层的通气性而对烧结块进行支撑，因此，需要对成为与烧结块接触的部分的上缘部、即大致等腰梯形的上边部和两斜边部进行强化。因此，通过对主体部2的上缘部和两面(图2的跟前侧的面和里侧的面)进行切皮，形成了侧面减厚部3。通过在该侧面减厚部3堆焊焊接金属，而使台架即使在高温环境下耐磨损性与耐腐蚀性也优异。
在此，在将侧面减厚部3设为“T”mm时，优选在后述的针对侧 面减厚部3的堆焊的工序(步骤S104)中，以1.5T～4Tmm的厚度堆焊焊接金属。这是由于，若比1.5Tmm少，则难以得到耐磨损性的效果，有可能产生形变，若超过4Tmm，则有可能会诱发台架坯料1的断裂。
此外，在侧面减厚部3中，在图中的左侧和右侧设有台阶，这是因为，由于烧结块从图中的左侧向右侧行进，所以通过形成台阶来使行进方向跟前侧的堆焊部分比行进方向前侧增加，并使与烧结块接触一侧的堆焊部分增加，从而能够提高台架的耐磨损性和耐腐蚀性。
经过上述的检查后，对台架坯料1施以预热(步骤S102)。通过以150～250℃的温度加热台架坯料1来进行预热。这是由于，若以比150℃低的温度进行预热，则发生台架断裂的可能性较高，若以超过250℃的温度进行预热，则焊接金属有可能会坯料化，台架发生变形。因此，优选使用接触温度计或温度笔测量台架坯料1的中央部分的温度来进行温度控制，以使预热温度为上述的温度范围。
在施以台架坯料1的预热后，进行侧面减厚部3的堆焊(步骤S104)。对于侧面减厚部3的堆焊，从台架坯料1的下方开始按每一行进行8～10次(8～10遍)单层堆焊，如图3所示那样形成侧面堆焊部4。这时，优选为了不使被堆焊的金属熔化，而在台架坯料1的上部挡上铜板来进行堆焊。若每1遍的堆焊量过度增加则熔融金属会滴落。另外，若使每1遍的堆焊层变薄则结晶变细，改善热冲击性。另外，若遍数过多则有碍生产性。因此进行8～10次来形成被膜。
另外，焊接热输入对制造后的台架的耐磨损性和耐腐蚀性带来影响。若焊接热输入较小则不能期待耐磨损性和耐腐蚀性的效果，若焊接热输入较大，则热应力变高，台架断裂的产生率提高。因此，作为规定焊接热输入的焊接条件，优选为，电流:280～300A、电压:28～30V、焊接速度:30～40cm/分钟。
此外，对于所堆焊的焊接金属，利用在管线中填塞了合金粉而 成的金属线，将焊接过程中的温度设为500℃以下，来进行焊接。将焊接过程中的温度设为500℃以下是为了防止堆焊部的软化。即使在这时，也优选使用接触温度计或温度笔测量台架坯料1的中央部分的温度来进行温度控制。
若进行了一个面的侧面减厚部3的堆焊，则以同样的顺序进行相反侧的面的侧面减厚部3的堆焊(步骤S106)。
在进行了两侧的侧面减厚部3的堆焊之后，对侧面减厚部3的外周、即大致梯形的台架坯料1的两斜边部进行一层的堆焊，如图4所示那样形成侧面外周堆焊部5(步骤S108)。这时，优选为了不使所堆焊的金属熔化，而在台架坯料1的斜边部挡上铜板来进行堆焊。同样地，对相反侧的侧面减厚部3的外周也进行堆焊来形成侧面外周堆焊部5(步骤S110)。
在进行了侧面减厚部3的堆焊之后，在未进行焊接的部位(主体部2的上边部的上缘与两斜边部的上缘)、即台架坯料1的端面整周进行堆焊(步骤S112)，如图5所示那样，以端面堆焊部6、端面堆焊部7、端面堆焊部8的顺序形成端面堆焊部6、7、8。这时也优选，为了不使所堆焊的金属熔化，而在已经完成堆焊的侧面堆焊部4和侧面外周堆焊部5挡上铜板来进行堆焊。
在对台架坯料1施以堆焊而形成了侧面堆焊部4、侧面外周堆焊部5及端面堆焊部6、7、8之后，对台架坯料1施以后热(步骤S114)。通过以250℃以上的温度对堆焊后的台架坯料1进行加热来进行后热，通过进行该后热，能够使台架不易断裂，并提高耐久性。此外，在堆焊后的台架坯料的温度为250℃以上时，也可以省略施以后热的工序。
此后，使台架坯料1逐渐冷却(步骤S116)，通过对被堆焊的金属下垂的部分等进行研磨处理等来整理形状，并经过台架坯料1有无 断裂的检查、形变检查及堆焊部位的尺寸检查，来完成台架。
通过以上那样的顺序制造的台架的耐磨损性和耐腐蚀性优异，能够延长台架的更换周期而实现台架的长寿命化。
以上，虽然基于实施方式对本发明的台架的制造方法及台架中的堆焊方法进行了说明，但是本发明不限于此，在能够实现本发明的目的，且不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种设计变更，这些也全都包含在本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明能够作为在制造为炼铁厂的生铁制造工序提供的烧结矿的烧结块支撑烧结方法中使用的支撑台架的制造方法而利用。
标号说明
1 台架坯料
2 主体部
3 侧面减厚部
4 侧面堆焊部
5 侧面外周堆焊部
6、7、8 端面堆焊部