CN102560064A - 一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺，具体步骤包括：辊套工件的外圆直径、内孔直径以及各端面均需要留量；在辊套内放置等高套筒，辊套内孔与套筒间、套筒内孔均用保温棉塞实，然后在辊套的上、下端面分别加装上盖板和下盖板；通过吊具将辊套工件放入热处理炉内，正火处理；淬火处理；放入水中冷却；冷却结束后及时装炉，回火处理；回火保温后，然后出炉空冷。本发明的热处理工艺仅使用常规热处理设备，即可实现高压辊磨机辊套的表面具有较高的硬度和耐磨性以及心部具有强韧性的工艺要求。

Description

一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺

技术领域

本发明属于金属热处理工艺技术领域，涉及一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺。

背景技术

矿山、冶金等领域的物料粉碎过程能耗很高，由于能源日趋紧缺，能耗成本不断上涨，降耗问题越来越引起人们的重视。高压辊磨机是国外80年代中期发展起来的高效节能粉碎设备，具有单机产量高、辊面寿命长、作业率高、可靠性好、单位能耗低等优点，很快受到重视并应用到选矿业等领域。目前在高压辊磨机的开发和应用中还存在很多亟待解决的问题。高压辊是该设备的关键部件，高压辊辊套的设计不仅要满足高达数百吨的矿石粉碎压力下的强度要求，还要保证联接可靠，使用安全。高压辊磨辊套在工作中主要承受巨大的法向挤压力和较大的切向摩擦力，容易导致辊面严重磨损，而辊套质量的好坏，直接影响整套产品的质量。特殊的工作条件要求辊套在距表面一定深度下具有很高的硬度，保证耐磨性，而其它部位具有较好的韧性，即外硬内韧。目前，为了达到外硬内韧的处理效果，主要的手段有调质预处理+工频感应淬火、调质预处理+差温淬火、调质预处理+渗碳淬火等，但这几种方法均需特殊的专用配套设备，造价昂贵，工序繁多，操作复杂，劳动强度大，成本较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺，该热处理工艺利用常规的热处理设备，能够实现辊套的表面具有较高的硬度和耐磨性，心部具有合适强韧性的工艺要求，大大降低了设备和生产成本，减小了劳动强度。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺，采用传统的台车热处理炉，并配合一定的工装，严格控制加热速度、淬火温度、淬火时间、回火温度及冷却速度等工艺参数，使辊套获得理想的热处理性能，具体步骤如下：

（1）辊套工件的尺寸相对于该工件下一道工序的尺寸留量：辊套的外圆直径需有3-6mm的留量，内孔直径需有18-24mm的留量，各端面需有3-6mm的留量；

（2）在辊套内放置等高套筒，辊套内孔与套筒间、套筒内孔均用保温棉塞实，然后在辊套的上、下端面分别加装上盖板和下盖板；

（3）通过吊具将辊套工件放入热处理炉内，以30-60℃/h的速度升温至350-400℃，保温3-5 h；然后再以30-60℃/h的速度升温至600-650℃，保温6-8 h；

（4）600-650℃保温后，以40-70℃/h的速度升温至淬火温度840-880℃，保温1~3h，然后炉内降温至790-830℃保温1~3h；

（5）将工件吊出，在空气中预冷至表面温度为770-790℃，然后放入水中淬火35~60 min，冷却至表面温度≤200±10℃之后从水中取出；

（6）冷却结束后及时装炉，以30-60℃/h的速度升温至回火温度350±10℃，保温18~20 h；

（7）、回火保温后，在炉内以10-25℃/ h的冷却速度冷却至≤150℃，然后出炉空冷。

由于采用上述技术方案，本发明具有如下优越性：

本发明的热处理工艺仅使用常规热处理设备，即可实现高压辊磨机辊套的表面具有较高的硬度和耐磨性以及心部具有强韧性的工艺要求。与调质预处理+工频感应淬火、调质预处理+差温淬火、调质预处理+渗碳淬火等方法相比，无需专用配套设备，设备相对简单，造价低，易操作；省去了调质预处理工序，简化工序的同时，缩短周期；大大降低了生产成本，减小了劳动强度；在加热冷却过程中各部位外部环境较为均匀，淬火应力较小，减小开裂倾向；同时，与其它现有方法相比，整体淬火的组织由表面到心部的过渡性好，提高了辊套的整体质量，有利于延长辊套的寿命。

附图说明

图1是辊套整体淬火工装示意图；

图2是实施例的工艺曲线图；

图中：1-上盖板；2-套筒；3-辊套；4-下盖板；5-保温棉。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明作进一步的说明。

结合图1和图2，材质为30Cr2Ni2Mo的某高压辊磨机辊套为例，该辊套的设计图纸上的尺寸为外圆直径为1410mm，内孔直径为820mm，图纸要求辊套表面硬度为HRC≥50，心部硬度HRC35-40，淬硬层深度＞30mm，内孔及端面不淬火。其热处理工艺曲线如图2所示，其热处理工艺工艺步骤如下：

（1）在热处理前，将该高压辊磨辊套工件的外圆直径留量5mm，内孔直径留量20mm，各端面留量5mm；

（2）在辊套3内放置等高套筒2，辊套内孔与套筒间、套筒内孔用保温棉5塞实，然后在辊套上、下端面分别加装上盖板1和下盖板4，其目的在于淬火加热和冷却时降低辊套端面和内孔的加热、冷却速度，从而获得理想的硬度分布；

（3）通过吊具将该磨辊套工件放入热处理炉内，以50℃/h的速度升温至350±10℃，保温4 h；然后再以50℃/h的速度升温至650℃±10℃，保温7 h；

（4）650℃±10℃保温后，以60℃/h的速度升温至淬火温度860±10℃，并进行保温2 h，然后炉内降温至800±10℃，保温2 h；

（5）将工件吊出，在空气中预冷至表面温度为780±10℃，预冷时间为4 min，然后放入水中淬火，冷却至200±10℃之后从水中取出，水冷时间为35 min；

（6）淬火之后及时装炉，以40℃/h的速度升温至回火温度350±10℃，回火保温时间为18 h；

（7）回火保温后，以15℃/h的冷却速度炉冷至≤150℃出炉空冷。

通过上述热处理，经检测，该辊磨辊套各项性能指标均符合要求，即表面硬度为HRC≥50，心部硬度HRC35-40，淬硬层深度＞30mm。

Claims (1)

1.一种高压辊磨机辊套整体热处理工艺，采用传统的台车热处理炉，并配合一定的工装，严格控制加热速度、淬火温度、淬火时间、回火温度及冷却速度等工艺参数，使辊套获得理想的热处理性能，其特征是：具体步骤如下：

（1）辊套工件的尺寸相对于该工件下一道工序的尺寸留量：辊套的外圆直径需有3-6mm的留量，内孔直径需有18-24mm的留量，各端面需有3-6mm的留量；

（2）在辊套（3）内放置等高套筒（2），辊套内孔与套筒间、套筒内孔中均用保温棉（5）塞实，然后在辊套（3）的上、下端面分别加装上盖板（1）和下盖板（4）；

（3）通过吊具将辊套工件放入热处理炉内，以30-60℃/h的速度升温至350-400℃，保温3-5 h；然后再以30-60℃/h的速度升温至600-650℃，保温6-8 h；

（4）600-650℃保温后，以40-70℃/h的速度升温至淬火温度840-880℃，保温1~3h，然后炉内降温至790-830℃保温1~3h；

（5）将工件吊出，在空气中预冷至表面温度为770-790℃，然后放入水中淬火35~60 min，冷却至表面温度≤200±10℃之后从水中取出；

（6）冷却结束后及时装炉，以30-60℃/h的速度升温至回火温度350±10℃，保温18~20 h；

（7）、回火保温后，在炉内以10-25℃/ h的冷却速度冷却至≤150℃，然后出炉空冷。

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