用于提高帶式燒結(jié)爐的輸送帶的耐疲勞性的方法及輸送帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于提高帶式燒結(jié)爐的輸送帶的耐疲勞性的方法。此外，本發(fā)明還涉及一種帶式燒結(jié)爐的輸送帶。
【背景技術(shù)】
[0002]連續(xù)帶式燒結(jié)用來在使精礦粉末球團(tuán)化之后聚結(jié)球團(tuán)，改善球團(tuán)的強(qiáng)度和活性。
[0003]作為帶式燒結(jié)技術(shù)的例子，可能要提到帶式燒結(jié)爐，所述帶式燒結(jié)爐用于生產(chǎn)鉻鐵，并且其被分成數(shù)個(gè)順序區(qū)域，在這些區(qū)域的每一個(gè)中存在不同的溫度條件。帶式燒結(jié)設(shè)備包括輸送帶，所述輸送帶為穿孔鋼帶。所述輸送帶作為環(huán)帶繞兩個(gè)偏轉(zhuǎn)輥輸送。在爐的前端，濕的生球團(tuán)被進(jìn)給到鋼帶上以形成球團(tuán)床層。鋼帶輸送該球團(tuán)床層通過爐的干燥區(qū)域、加熱區(qū)域和燒結(jié)區(qū)域并到達(dá)穩(wěn)定區(qū)域或平衡區(qū)域，然后，球團(tuán)床層進(jìn)一步行進(jìn)穿過順序冷卻區(qū)域。在穿過冷卻區(qū)域后，燒結(jié)球團(tuán)在尾部離開帶式燒結(jié)設(shè)備。
[0004]正如文獻(xiàn)WO 01/55659A1和WO 2009/022059A1中所公開的那樣，帶式燒結(jié)爐的輸送帶由通過焊縫順序地相互焊接的多個(gè)矩形鋼板元件形成。每個(gè)板元件包括多個(gè)孔，所述多個(gè)孔布置成多個(gè)穿孔組，以使得用于燒結(jié)工藝中的氣體能夠流過。
[0005]在運(yùn)行期間，輸送帶經(jīng)受靜載荷和動(dòng)載荷、腐蝕環(huán)境和高溫。動(dòng)載荷即疲勞載荷導(dǎo)致?lián)p壞，該損壞通常限制了輸送帶的使用壽命。當(dāng)輸送帶繞偏轉(zhuǎn)輥旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生周期性載荷(疲勞載荷)。因?yàn)檫@些穿孔充當(dāng)了應(yīng)力集中部，所以通常引發(fā)疲勞裂縫并開始生長。這導(dǎo)致?lián)p壞，尤其是在穿孔區(qū)域上導(dǎo)致?lián)p壞。當(dāng)材料經(jīng)受反復(fù)的加載和卸載并且加載循環(huán)的至少一部分是拉伸的時(shí)候，出現(xiàn)疲勞。如果載荷超過某一閾值，則將開始在表面上形成微觀裂縫。最終，裂縫將達(dá)到一臨界尺寸，結(jié)構(gòu)會(huì)突然斷裂。影響疲勞壽命的與載荷有關(guān)的因素為例如應(yīng)力幅度和平均應(yīng)力。當(dāng)裂縫表面被撕開并且裂縫能夠發(fā)展下去時(shí)，載荷循環(huán)的拉伸部分將導(dǎo)致疲勞。
[0006]輸送帶通過焊接制成。焊縫在周期性加載結(jié)構(gòu)中是有問題的，因?yàn)楹缚p改變了局部幾何形狀，因而充當(dāng)了應(yīng)力集中部。另外，還產(chǎn)生了殘余拉應(yīng)力，焊縫微觀結(jié)構(gòu)可能不會(huì)獲得基礎(chǔ)材料的性能。
[0007]目前的修復(fù)方法是將補(bǔ)片焊接到裂縫區(qū)域上，但是這只能暫時(shí)有幫助，因?yàn)樾迯?fù)焊接削弱了周圍材料的性能，并由于加熱不均勻而導(dǎo)致扭曲。因此，輸送帶不得不丟棄并替換，這限制了輸送帶的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是消除上面提到的缺點(diǎn)。
[0009]尤其是，本發(fā)明的目的是提供一種可以提高輸送帶的耐疲勞性的方法。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的是提供一種具有延長的疲勞壽命和更長的使用壽命的輸送帶。
[0011]進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的是提供一種可以利用低品質(zhì)(且低成本)的不銹鋼合金實(shí)現(xiàn)改善的疲勞壽命的輸送帶。
[0012]進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的是提供一種可以改善輸送帶材料的屈服應(yīng)力的方法，所述方法可以減輕局部屈服帶來的問題。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的是提供一種可以用于制造時(shí)的新輸送帶并且也可以用于已經(jīng)在使用的已有輸送帶的方法。
[0014]依照本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種用于提高帶式燒結(jié)爐的輸送帶的耐疲勞性的方法。所述輸送帶由通過焊縫順序地相互焊接的多個(gè)矩形鋼板元件形成，每個(gè)板元件包括多個(gè)孔，所述多個(gè)孔布置成多個(gè)穿孔組，以使得用于燒結(jié)工藝中的氣體能夠流過。依照本發(fā)明，所述輸送帶被處理成在輸送帶的至少在對(duì)疲勞破損敏感的關(guān)鍵區(qū)域的表面上產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
[0015]依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種帶式燒結(jié)爐的輸送帶。所述輸送帶由通過焊縫順序地相互焊接的多個(gè)矩形鋼板元件形成，每個(gè)板元件包括多個(gè)孔，所述多個(gè)孔布置成多個(gè)穿孔組，以使得用于燒結(jié)工藝中的氣體能夠流過。所述輸送帶包括在輸送帶的至少在對(duì)疲勞破損敏感的關(guān)鍵區(qū)域的表面上的殘余壓應(yīng)力。
[0016]本發(fā)明使得可以防止運(yùn)輸帶中的疲勞失效，從而延長其疲勞壽命。進(jìn)一步地，本發(fā)明使得可以使用低品質(zhì)(且低成本)的不銹鋼合金用于輸送帶的材料，且仍能取得長的疲勞壽命。進(jìn)一步地，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明可以改善輸送帶材料的屈服應(yīng)力，這可以減輕局部屈服帶來的問題。本發(fā)明的方法可以應(yīng)用到與制造流程相關(guān)的新制造的輸送帶上。本發(fā)明同樣可以應(yīng)用到已經(jīng)在使用的輸送帶上，以延長這類輸送帶的疲勞壽命。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，所述輸送帶被處理成在輸送帶的在穿孔組區(qū)域的表面上產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，所述輸送帶被處理成在輸送帶的在焊縫區(qū)域的表面上產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，所述輸送帶的外側(cè)上的表面在運(yùn)行時(shí)反復(fù)經(jīng)受拉應(yīng)力，該表面被處理成在輸送帶的外側(cè)上產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，所述輸送帶的兩側(cè)的表面被處理成在輸送帶的兩側(cè)產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，所述輸送帶被處理成大體上只在穿孔組區(qū)域和焊縫區(qū)域上產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，而輸送帶的其他區(qū)域未被處理。
[0022]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，用以產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力的處理選自包括噴丸強(qiáng)化、超聲波錘擊、激光沖擊強(qiáng)化的處理工藝組。噴丸強(qiáng)化是眾所周知的用來產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力層和改變金屬的機(jī)械性能的冷加工工藝。它需要用彈丸(圓形的金屬、玻璃、或陶瓷顆粒)以足夠產(chǎn)生塑性變形的力撞擊表面。該塑性變形在強(qiáng)化表面上引起殘余壓應(yīng)力以及在內(nèi)部引起較小幅度的拉應(yīng)力。表面壓應(yīng)力給金屬疲勞和某種形式的應(yīng)力腐蝕開裂提供抵抗性。表面上的拉應(yīng)力會(huì)帶來問題，因?yàn)榱芽p往往在表面上開始。類似于加工硬化，超聲波錘擊是眾所周知的冶金加工技術(shù)，其中，超聲波能量施加于金屬物體。超聲波處理可以引起可控殘余壓應(yīng)力、晶粒細(xì)化和粒度減小，提高低周期性和高周期性疲勞抵抗性。此外，激光沖擊強(qiáng)化是利用強(qiáng)的激光硬化或強(qiáng)化金屬的工藝。激光強(qiáng)化可以在表面上賦予殘余壓應(yīng)力層，該殘余壓應(yīng)力層比用傳統(tǒng)噴丸強(qiáng)化處理可得到的殘余壓應(yīng)力層深四倍。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述方法中，所述輸送帶以展平的形式被處理成產(chǎn)生所述殘余壓應(yīng)力。在處理后，輸送帶的自由端由安裝焊縫焊接在一起而使輸送帶形成環(huán)帶形式。然后，安裝焊縫被處理成在安裝焊縫區(qū)域產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸送帶包括在輸送帶的在穿孔組區(qū)域的表面上的殘余壓應(yīng)力。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸送帶包括在輸送帶的在焊縫區(qū)域的表面上的殘余壓應(yīng)力。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述輸送帶的材料選自不銹鋼品種，包括:鐵素體鉻合金不銹鋼，奧氏體-馬氏體沉淀硬化不銹鋼，奧氏體不銹鋼，奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)板元件包括:沿所述輸送帶的側(cè)向方向的兩個(gè)長邊緣，所述兩個(gè)長邊緣彼此平行且彼此間隔開，類似的相鄰第二板元件的長邊緣連接于每個(gè)長邊緣；和沿所述輸送帶的縱向方向的兩個(gè)短邊緣，所述兩個(gè)短邊緣彼此間隔開一段對(duì)應(yīng)于輸送帶的寬度的距離。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，穿孔組為矩形且長條形的，并且沿輸送帶的方向延伸，穿孔組彼此平行并由第一未穿孔區(qū)域彼此間隔開。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，穿孔組被細(xì)分成由第二未穿孔區(qū)域彼此間隔開的多個(gè)穿孔子組。
【附圖說明】
[0030]包含在本文中以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并構(gòu)成本說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例并與文字描述一起幫助解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0031]圖1是依照本發(fā)明的輸送帶的實(shí)施例的一部分的俯視圖；
[0032]圖2顯示了圖1中的細(xì)節(jié)P ;
[0033]圖3示意性地顯示了被處理成包括在其表面上的殘余壓應(yīng)力的輸送帶以