熱處理工裝(如料盤、夾具等)與工件一起在爐內(nèi)加熱冷 卻,其熱量占總熱量的18。%-29%,為了減少不必要的熱損失,需要盡可能輕量化其結構。與此同時,料盤在使用過程中經(jīng)過反復加熱和冷 卻,需選用高耐熱、耐沖擊、耐開裂的材料。所以,優(yōu)化材料和結構的設計具有重要的應用價值。本文首先對料盤的使用情況進行了統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)90%爐次產(chǎn)品的裝爐量小于料盤本身的重量,料盤的使用溫度主要在700-1000℃之間。 ZG35Cr24Ni7SiN和ZG40Ni35Cr26Si2兩種耐熱鋼材料通過計算分析常用耐熱鋼材料的性能,結合實驗測試進行篩選。第 二,利用ANSYS軟件對不同結構和材料的料盤進行高溫靜態(tài)分析和預測熱疲勞性能。結果表明,ZG35Cr24Ni7SiN具有較好的高溫承載能力和熱疲勞性能,而蜂窩結構的料盤相對于矩形孔狀料盤具有較好的性能。采用吊裝作業(yè)的料盤厚度可降至65mm,而叉車作業(yè)的料盤厚度可降至80mm至40mm。在新設計的材料盤使用過程中,減重比達到34.15%,與原料盤相比,采購成本、耗電量等方面都明顯下降。為了進一步將結果推廣到新的大料盤中,研究了墊塊位置、爐料和吊耳位置等對新設計料盤結構變形的影響。結果表明,墊塊位于筋條較多的區(qū)域,可以減少料盤的彈性變形;在設計料盤時,對稱結構可以減少長度和寬度方向的變形;吊耳位置應設置在料盤的1/3和2/3處,當料盤彈性變形較大時,可以減少裝爐容量。對于大型料盤,為了減少實際使用過程中的抖動,其結構需要進一步優(yōu)化。
熱處理料盤屬于熱處理技術領域,包括第 一個承重板和第 二個承重板,第 一個承重板用于存放管狀工件;第 二個承重板插入第 一個承重板,用于存放塊狀工件。本實用新型提供的熱處理料盤用于存放塊狀工件的第 二個承重板,插入用于存放管狀工件的第 一個承重板,既可以存放塊狀工件,也可以存放管狀工件。同時,采用這種結構,可以實現(xiàn)熱處理料盤的模塊化設計,使用靈活。