CN101135026A - 立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺 - Google Patents

立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺 Download PDF

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Abstract

立式磨空心耐磨球化学成分、熔炼工艺及热处理工艺的研制，是通过化学成分的优化、熔炼工艺及热处理工艺优化，按优化C、Mn、Si、Cr、Mo、Ti、S、P超高锰耐磨钢的化学成分进行熔炼、铸造，将铸件进行适当的热处理，空心耐磨球的抗拉强度达到σb大于830MPa，σs大于460MPa，αk大于70J/cm2。研究出满足立磨磨球性能要求、达到德国生产的磨球质量、具有高的耐磨性的优质磨球。

Description

立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺
所属技术领域：
本发明涉及一种空心耐磨球化学成分控制、熔炼工艺及热处理工艺，尤其是立式磨磨机所使用空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺。
背景技术：
立式磨由于其能耗低，运行平稳，噪音低，可靠性高等特点，在水泥行业的生料及煤粉生产中已达到广泛的应用。立式磨的磨粉过程是靠空心耐磨球与磨盘的相对运动而形成。空心耐磨球是立式磨的关键部件。空心耐磨球的径为1m左右，壁厚为100mm，重量为1000公斤左右。铸造技术要求高，目前，国内在生产空心耐磨球时，不是热处理淬火开裂，就是所生产空心耐磨球的耐磨性能低，不能正常使用，一旦磨球磨损，必须从国外订购。进口磨球的价位25万元/每个，价格高，订货、交货周期长，给企业带来了很大困难。从2003年，我们研究出空心耐磨球的化学成分及铸造工艺，生产出强度高、韧性好、耐热性好、耐磨性高，适用于粉煤和水泥行业的耐磨空心球，为多家企业解决了技术难题。检索中国申请(专利)号：85105683申请日：1985.07.19公开(公告)号：CN85105683公开(公告)日：1987.01.21
申请(专利)号：89108897.0申请日：1989.00.23
公开(公告)号：CN1042193公开(公告)日：1990.05.16
申请(专利)号：92108118.9申请日：1992.04.27
公开(公告)号：CN1078265公开(公告)日：1993.11.10
申请(专利)号：03112462.3申请日：2003.07.01
公开(公告)号：CN1483840公开(公告)日：2004.03.24
申请(专利)号：03135644.3申请日：2003.08.20
公开(公告)号：CN1584061公开(公告)日：2005.02.23
发明内容：
为了有效提高立式磨空心耐磨球的耐磨性能，本发明提供了一种立式磨空心耐磨球化学成分组成、熔炼工艺及热处理工艺，该发明是在控制相关合金成分、熔炼温度、热处理加热速度、加热温度、铸件的热均衡、保温时间、出炉温度、入水温度及出水温度来达到提高性能的目的。
技术方案：
按优化C、Mn、Si、Cr、Mo、Ti、S、P超高锰耐磨钢的化学成分进行熔炼、铸造，将铸件进行适当的热处理，空心耐磨球的抗拉强度达到σb大于830Mpa，σs大于460Mpa，ak大于70J/cm2。
实施方案：
按化学成分(质量，％)为C：1.3～1.5、Mn：17～19、Si：0.6～0.8、Cr：1.8～2.2、Mo：0.8～1.1、Ti：0.10～0.15、S：≤0.03、P≤0.05、其余为Fe的配比进行熔炼、铸造。采用电弧炉熔化钢液，回炉高锰钢和低碳废钢配料，铬铁、钼铁随炉料计算其中化学成分含量后按所需含量加入炉中，温度达到1650-1700℃时，计算确定锰铁及钛铁中化学成分含量后按所需含量加入炉中，出钢前加入0.08％的铝终脱氧，温度为1440-1460℃浇注铸件。热处理时采用小于50℃/小时速度将耐磨球加热到600℃，保温10小时，再随炉加热到1100℃，保温时间：铸件厚度每25mm保温1小时。随后快速将耐磨球从加热炉中取出，放入到水温小于30℃的水中，耐磨球从出炉到入水的时间小于1分钟，水量是铸件重量的10倍，淬火后，水温小于50℃，同时，水池吹入压缩空气的工艺进行热处理，耐磨球的抗拉强度达到830MPa，冲击韧性达到70J/cm2。
有益效果：
本发明的有益效果在于，所研制的立式磨空心耐磨球广泛用于水泥行业的生料及煤粉生产中。满足立式磨磨粉过程中空心耐磨球与磨盘的相对运动要求、达到德国生产的磨球质量、具有高的耐磨性的优质磨球，取代进口。
实施例一：
按化学成分(质量，％)为C：1.3～1.5、Mn：17～19、Si：0.6～0.8、Cr：1.8～2.2、Mo：0.8～1.1、Ti：0.10～0.15、S：≤0.03、P≤0.05、其余为Fe的配比进行熔炼、铸造。采用电弧炉熔化钢液，回炉高锰钢和低碳废钢配料，铬铁、钼铁随炉料计算其中化学成分含量后按所需含量加入炉中，温度达到1650-1700℃时，计算锰铁及钛铁中化学成分含量后按所需含量加入炉中，出钢前加入0.08％的铝终脱氧，温度为1440-1460℃浇注铸件。
实施例二：
热处理时采用小于50℃/小时速度将耐磨球加热到600℃，保温10小时，再随炉加热到1100℃，保温时间：铸件厚度每25mm保温1小时。随后快速将耐磨球从加热炉中取出，放入到水温小于30℃的水中，耐磨球从出炉到入水的时间小于1分钟，水量是铸件重量的10倍，淬火后，水温小于50℃，同时，水池吹入压缩空气的工艺进行热处理，耐磨球的抗拉强度达到830MPa，冲击韧性达到70J/cm2。
具体实施方式：
按化学成分(质量，％)为C：1.3～1.5、Mn：17～19、Si：0.6～0.8、Cr：1.8～2.2、Mo：0.8～1.1、Ti：0.10～0.15、S：≤0.03、P≤0.05、其余为Fe的配比进行熔炼、铸造。采用电弧炉熔化钢液，回炉高锰钢和低碳废钢配料，铬铁、钼铁随炉料计算其中化学成分含量后按所需含量加入炉中加入，温度达到1650-1700℃时，计算确定锰铁及钛铁中化学成分含量后按所需含量加入炉中，出钢前加入0.08％的铝终脱氧，温度为1440-1460℃浇注铸件。热处理时采用小于50℃/小时速度将耐磨球加热到600℃，保温10小时，再随炉加热到1100℃，保温时间：铸件厚度每25mm保温1小时。随后快速将耐磨球从加热炉中取出，放入到水温小于30℃的水中，耐磨球从出炉到入水的时间小于1分钟，水量是铸件重量的10倍，淬火后，水温小于50℃，同时，水池吹入压缩空气的工艺进行热处理，耐磨球的抗拉强度达到830MPa，冲击韧性达到70J/cm2。

Claims (4)

1.本发明公开了一种立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺，其特征在于：按化学成分；质量，％：为C：1.3～1.5、Mn：17～19、Si：0.6～0.8、Cr：1.8～2.2、Mo：0.8～1.1、Ti：0.10～0.15、S：≤0.03、P≤0.05、其余为Fe的配比进行控制。采用电弧炉熔化钢液，回炉高锰钢和低碳废钢配料，铬铁、钼铁随炉料计算其中化学成分含量后按所需含量加入炉中，温度达到1650-1700℃时，计算锰铁及钛铁中化学成分含量后按所需含量加入炉中，出钢前加入0.08％的铝终脱氧，温度为1440-1460℃浇注铸件。热处理时采用小于50℃/小时速度将铸件加热到600℃，保温10小时，再随炉加热到1100℃，保温4小时；随后快速将铸件从加热炉中取出，放入到水温小于30℃的水中，铸件从出炉到入水的时间小于1分钟，水量是铸件重量的10倍，淬火后，水温小于50℃，同时水池要吹压缩空气。即可得到机械性能σb大于830Mpa，σs大于460Mpa，ak大于70J/cm2的空心耐磨球。
2.根据权利要求1中所述的立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺，其特征在于：化学成分；质量，％：控制在C：1.3～1.5、Mn：17～19、Si：0.6～0.8、Cr：1.8～2.2、Mo：0.8～1.1、Ti：0.10～0.15、S：≤0.03、P≤0.05、其余为Fe的范围内进行熔炼、铸造，然后热处理至高性能。
3.根据权利要求1中所述的立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺，其特征在于：采用电弧炉熔化钢液，回炉高锰钢和低碳废钢配料，铬铁、钼铁随炉料计算其中化学成分含量后按所需含量加入炉中，温度达到1650-1700℃时，计算锰铁及钛铁中化学成分含量后按所需含量加入炉中，出钢前加入0.08％的铝终脱氧，温度为1440-1460℃熔炼、浇注铸件，然后热处理至高性能。
4.立式磨空心耐磨球化学成分控制及热处理工艺，其特征在于：采用小于50℃/小时速度将铸件加热到600℃，保温10小时，再随炉加热到1100℃，保温时间4小时。随后快速将铸件从加热炉中取出，放入到水温小于30℃的水中，铸件从出炉到入水的时间小于1分钟，水量是铸件重量的10倍，淬火后，水温小于50℃，进行热处理。
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