关于304不锈钢在定量装车系统中的应用

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1、关于304不锈钢在定量装车系统中应用摘要：304不锈钢板表面光洁，有较高的塑性、韧性和机械强度，耐酸、碱性气体、溶液和其他介质的腐蚀。为了保持304不锈钢板所固有的耐腐蚀性，304不锈钢必须保证16%以上的铬,8%以上的镍含量。煤炭加工公司定量装车站闸门与滑轮之间是滚动摩擦，在高频次的摩擦情况下，对于闸门的形状公差及材质就有较高的要求。即要求有较高的平面度，又要求有较好的耐磨性，以便于适应快速装车系统精准称重和无尘的需要。关键词：闸门；304不锈钢板1.引言为了实现快速定量装车,在定量装车站定量仓入料口和卸料口下部，安装使用了卡那瓦公司研制的双开

2、平板式滑动无尘闸门,该闸门具有容易安装,容易维修控制,灵敏精确的特点。闸门由滚轮支撑,可快速水平移动。滚轮有防尘密封设计,防止灰尘的进入。闸门间相互交叉配合，配合间隙为1mm，具有防止溢料和降尘的功效，闸门与缓冲仓和定量仓的连接处，采用橡胶密封达到无尘效果。闸门在装车过程中平均每3秒往复运动一次，以实现控制料溜、定量称重和快速装车的目的；闸门口呈楔形,关闸门时遇到物料卡住,闸门可将物料剪切破碎。当闸门表面磨损达到2.5mm以上时，会造成液压缸频繁折断、滚轮经常损坏和冲料不准确的故障，故此闸门的材质对其他备件的使用寿命和定量精度至关重要。2013年

3、8月煤炭加工公司维修一部，将其材质由20Mn钢板（绿色部分为冲料承载面）和50Mn钢板（红色部分为滚轮工作面）双层焊接板（图1），改换为304不锈钢板一种材质，目前设备运行十分稳定，达到了设计要求，使用效果良好。图11.项目提出原因从2013年1月份开始，煤炭加工公司定量装车站由于闸门板磨损超限，引发入料、卸料液压缸频繁损坏、系统压力不稳定和装车喷料等故障，由于所使用的大部分备件需要从国外进口，且采购周期较长，加之拆卸下来的旧件修复后，强度及精度均达不到正常标准，造成故障重复发生，严重影响了外运装车任务，经过查找分析得出原闸门板设计存在两个缺点：

4、(1)原闸门是由20Mn（图1中绿色部分）和50Mn（图1中红色部分）焊接而成。由于20Mn的耐磨性较差，在使用过程中前端倒角部分磨损较为严重，与滚动滑轮接触部位磨出了3.5mm的沟槽，是造成冲料显示不准确的主要原因。(2)上述两种材料在与滚轮摩擦过程中会产生磁性，摩擦产生的铁屑会吸附在滚轮上，使闸门运行中产生振动，从而造成系统压力不稳定，损坏液压缸和滚轮等故障。基于上述两方面原因，维修一部机修队技术组，通过对多种耐磨钢材进行性价比分析，最后选择了304不锈钢进行试验。2.板材选择原因3.1具有不导磁的特性普通钢材在磨损后产生铁削会带有磁性粘附在

5、闸门表面，增大摩擦力，加剧零部件磨损。不锈钢和Mn13具有不导磁的特性，即便是磁铁也不能吸附在上面，从而减小了闸门的振动，保证了设备运行的平稳性，从这点上讲不锈钢符合选材要求。3.2成本对比2系列不锈钢由于不适合做工业材料而排除，通过多种渠道对3系列不锈钢板和Mn13钢板价格进行对比和认证，304,316不锈钢价格在同种钢材之中价格较低，作为首选材料。表1板材价格对照表板材Mn13钢板（无磁）301不锈钢302不锈钢304不锈钢316不锈钢321不锈钢单价（元/t）220015000350001400014000185003.1耐磨性与抗高温能力

6、缓冲仓落差为7.07m，定量仓落差为4.45m，料流在冲料的瞬间产生很大的冲击力，因此材料必须具备较高的韧性和耐磨性。装车仓闸门板每小时至少开关360次，高频率的摩擦会使零件局部升温，使晶像组织发生改变，导致耐磨性降低，因此耐高温也是装车仓闸门必须具备的条件。从表中看出两种材料的硬度相同，耐高温能力相差不多。表2材料性能对照表材料名称硬度耐高温304不锈钢90HRC≤1200℃316不锈钢90HRC≤1300℃3.2强度校核定量装车站闸门板受压力F2、支撑力F1、液压缸推力、摩擦力、重力mg五种力。首先进行材料屈服强度校核，受力分析如图1。加工公

7、司定量装车站缓冲仓容量为300t，定量仓容量为40t，因此入料闸门板承受的压力最大，所以进行入料闸门板的屈服强度计算。定量仓有2个入料口，按满载时计算，每个料口承受150t的力。图2δs===62.03MPa因此，选择材料的屈服强度δs应大于62.03MPa。表3材料性能对照表材料名称抗拉强度屈服强度伸长率密度304不锈钢520MPa205MPa40%7.93g/cm316不锈钢620MPa310MPa30%8.03g/cm上述两种材料屈服条件都满足要求，但316不锈钢的密度要比304不锈钢的密度大得多，相同规格尺寸下要重一些，考虑到备件加工难易

8、度和更换的便捷性，选择密度小一些的304不锈钢。1.304不锈钢闸门在定量装车系统应用4.1304不锈钢闸门磨损量统计闸门板安装在两组滚