開鐵口機是高爐冶煉作業(yè)在爐前用來打開鐵口的一種鉆具裝置。高爐開鐵口機鉆頭是開鐵口機所使用的專用鉆具,該鉆頭在鉆透炮泥的過程中要受到高溫環(huán)境中的扭壓、彎曲、磨擦等交變應力的作用,鉆頭極易損壞。鉆頭的失效不僅增加了爐前的生產成本與操作工人的勞動強度,而且直接影響開口機開口作業(yè)的連續(xù)化與生產效率,因此提高鉆頭的使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。本文采用SolidWorks軟件對開口機鉆頭進行三維建模,并用ABAQUS有限元軟件對模型進行熱分析,研究鉆頭的溫度場與應力場分布規(guī)律,分析鉆頭失效的主要原因。焊接過程中鉆頭頭部尖角處易產生局部過熱，可在此部位適當放大間隙4～5mm，防止焊接過程中的焊件表面集膚效應。2開口機鉆頭有限元模型的建立2.1建立幾何模型由于開口機鉆頭幾何形狀較為復雜,不適合直接在ABAQUS中建模,因此首先在三維建模軟件SolidWorks中建立鉆頭的三維模型,并保存為STEP文件,進而導入有限元軟件ABAQUS中,對其劃分有限單元網(wǎng)格。由鉆頭的現(xiàn)場使用情況來看,鉆頭的刀刃處為鉆頭的主要工作與受力部位,同時也是鉆頭失效的主要部位,因此在劃分有限單元網(wǎng)格時對該關鍵部分進行細分,以保證結果的準確性。

山東飛騰金屬制品有限公司主要產品包括：高爐開口鉆頭、高爐開口鉆桿、十字鉆頭、鑿巖機釬尾、振打桿、中空注漿錨桿、液壓開鐵口機、液壓泥炮、液壓開堵眼機等一系列產品，廣泛應用于高速公路、鐵路、冶金、隧道工程、市政、水利與基礎建設等領域。 公司成立以來，秉承“誠實守信，求真務實”的經(jīng)營理念，以與“廠家和客戶共同發(fā)展”為指導思想，樹立了良好的市場和品牌形象。為保證間隙量，加強鉆頭合金孔、合金柱的加工精度：⑴保證孔徑偏差＜0．05。并以“質量才是硬道理、穩(wěn)定可靠的質量是企業(yè)的生命力”做為我們永遠的質量標準，以的產品創(chuàng)造價值。

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高爐煉鐵

     出鐵口位于高爐爐缸的下沿。出鐵時，鐵口用開口機鉆一圓孔把鐵和渣放出，各出鐵口周期性地在高溫狀態(tài)下出鐵。高爐鐵口的封堵由泥炮采用高壓將炮泥壓入鐵口。炮泥由瀝青、 電云母、剛玉、焦油、碳粉、粘土按不同比例調配均勻而成，其在高 溫狀態(tài)下膨脹小，能承受高溫、高壓。炮泥封堵鐵口后，爐內高溫將其由內至外燒結，形成堅硬的殼體，離爐膛越近，燒結硬度越高。高爐鉆頭就是要在這厚厚的高溫殼體上鉆鑿。硬質合金球齒具有其獨特的工作性能，因此被廣泛應用于石油鉆探和鏟雪，雪犁機器等設備。在鉆桿旋轉與沖擊的傳動 下， 鉆頭受到高溫環(huán)境的扭壓、彎曲、磨擦等支變壓力的作用，鉆鑿越深工作條件越惡劣，尤其是臨近高爐鐵水時，溫度達到1000℃（左右），碰到更硬的炮泥層， 交變應力增加，鉆頭硬度、強度下降，頭部、側部磨損很大，極易破壞報廢。鐵口作業(yè)中有很多不定因素存在：爐溫、 爐壓、炮泥的配比和燒結的時間，封堵的深度和致密程度，開口機的工作狀態(tài)等，這都將影響鉆頭的效用、壽命。

       山東飛騰金屬制品有限公司前身成立于2005年，注冊資本1500萬，是專業(yè)從事高爐開口釬具用中空鋼、碳鋼、合金鋼無縫鋼管的研發(fā)、生產及銷售為一體的現(xiàn)代化企業(yè)，是華北地區(qū)高爐開口釬具生產商?，F(xiàn)山東飛騰金屬制品有限公司成立于2016年，注冊資本3000萬元，專注從事高爐開口釬具制造與生產。試制Ф65mm鉆頭中取3個含柱齒方形試樣，合金柱孔大小為Ф9．1×8mm，分別標為1#、2#、3#。

高爐鉆頭的改進措施 

      高爐鉆頭的推廣應用中，鉆頭非正常報廢形式分為：⑴操作不當，鉆頭在鐵水里燒損。⑵鉆頭、鉆桿卡鉆報廢。⑶鉆頭頭部合金布齒不合理，在高溫泥渣（＞400℃）的沖刷下，頭部鋼體出現(xiàn)沖蝕性凹槽， 合金柱掉落報廢。⑷鉆頭排粉效果差，高溫泥渣不斷在孔中刷蝕合金及鉆體，過度磨蝕報廢。⑸個別合金柱齒焊接強度偏低，鉆進中合金掉落。在經(jīng)營管理上實行責任到崗到人，在流程體系和管理制度上進行嚴格的監(jiān)督管理，建立健全了企業(yè)的管理制度和流程體系，確保公司各項業(yè)務健康發(fā)展。大量試驗及產品跟蹤證明⑴⑵非正常報廢形式為主要形式。⑶⑷⑸報廢形式應予以重視，需進一步完善幾何結構、焊接生產工藝，提高鉆頭整體質量。

      山東飛騰金屬制品有限公司總部位于美麗的旅游文化名城--泰安，周邊風景秀麗、環(huán)境優(yōu)美、歷史文化氣息濃厚；毗鄰京臺高速、京滬高速、京滬高鐵，104國道，交通極為便利。公司擁有一支經(jīng)驗豐富的技術生產團隊，有多年的實踐經(jīng)驗，生產設備先進，技術力量雄厚，檢測設備齊全。公司一貫注重產品質量的科學化、規(guī)范化、制度化管理，嚴格保證產品質量。公司主要經(jīng)營高爐開口鉆頭、高爐開口鉆桿、十字鉆頭、鑿巖機釬尾、振打桿、中空注漿錨桿、液壓開鐵口機、液壓泥炮、液壓開堵眼機等一系列產品，廣泛應用于高速公路、鐵路、冶金、隧道工程、市政、水利與基礎建設等領域。山東飛騰金屬制品有限公司歡迎您，廠家生產供應：高爐鉆頭，合金鉆頭，開口機鉆頭，高爐開口鉆頭，礦熱爐鉆頭，合金爐鉆頭，十字鉆頭，開堵眼機鉆頭，聯(lián)系人：李經(jīng)理。

焊料的選擇和釬焊分析

       焊料選擇。 鉆頭在高溫條件下工作,釬焊件的性能相當程度取決于焊料。釬焊部位應具有與被連接零件(合金、鉆體)相匹配的承受外力、高溫的性能。焊料有純金屬和合金,熔點要低于母材,為了保證優(yōu)異的工藝性能和獲得高質量抗高溫釬焊鉆頭,焊料應滿足以下幾個基本要求: ⑴具有良好的潤濕性,能充分填滿釬縫間隙。⑵具有高熔點,在1000℃左右不熔化。 ⑶在熔化狀態(tài)下可借毛細作用能在焊縫中均勻分布,并具有相互擴散作用,保證焊料和釬焊金屬間形成牢固的結合。在不影響鋼體頭部基體固齒強度的前提下，加大排粉效果，頭部宜采用三翼形，這種結構既滿足沖擊功對齒數(shù)的要求，減少了鉆鑿中的正向阻力，對排粉十分有利。 ⑷焊料具有穩(wěn)定和均勻的成分,不因液化而離析,不具有強烈揮發(fā)性和揮發(fā)有毒元素。 ⑸考慮釬料的經(jīng)濟性,盡量少用稀有金屬和貴重金屬。 綜上采用銅基焊料。

      釬焊性能分析 ⑴釬焊焊縫強度試驗。從Ф65mm鉆頭中取3個含柱齒方形試樣,合金柱孔大小Ф9.1×8mm,分 別標為1#、2#、3# 。從國內某廠Ф65mm鉆頭取2個含柱齒方形試樣,合金柱孔大小Ф9.1mm×7mm,分別標為4#、5# 。試驗采用壓力試驗機,從中可以看出,釬料釬焊力學性能良好。我公司生產的煉鐵高爐開口機鉆頭，包括鉆桿和與鉆桿一體的鉆體，鉆體由載體和載體上的鉆刀組成，其特征在于所述鉆體由圓臺體和圓臺體表面上的鉆刀組成，鉆桿上間隔設置多個鉆體，從前端到后端，鉆體的口徑逐漸增大。⑵釬焊部位微觀組織結構測定。釬焊部位微觀相圖委托福州大學金屬材料工程學院分析,采用PhilipsXL-30ESEM掃描電子顯微鏡。釬縫樣品用線切割機床沿焊縫橫向截取,進行電解拋光,再用氯化高鐵鹽酸水溶液侵蝕。