CN104087856B - 一种球磨机衬板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耐磨材料技术领域，它公开了一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C？0.45—0.55％，Si？0.40—1.00％，Mn？0.50—1.20％，Cr？4.00—6.00％，Lu？0.08—0.30％，Ce？0.05—0.25％，Mo？0.20—0.80％，P≤0.04％，S≤0.04％，Ni≤0.50％，余量为Fe。本发明使用寿命很长，将稀土元素Lu和Ce加入到铸铁中，由于Lu和Ce在凝固过程中会通过溶质再分配而富集在初生奥氏体前沿熔体中，造成成分过冷，使初生奥氏体细化。同时Lu和Ce再生长共晶碳化物上活化吸附，促使共晶过冷度加大和共晶凝固范围增大，从而显著改善了铸铁共晶组织，在提高耐磨性的同时，冲击韧度也大大提高，减少了工厂更换衬板的频率，降低了劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨材料技术领域，尤其涉及到一种球磨机衬板的制作方法。
背景技术
磨机衬板除了承受研磨体与物料的冲击和磨损之外，还有提升研磨体的作用。随着物料粉磨技术的快速发展，磨机趋予大型化，对衬板材料的性能也提出了更高的要求，提高其耐磨性是研究的重点。衬板材料经过30多年的发展，经历了高猛钢、普通白口铸钢、镍硬铸铁、高铬白口铁到改性高锰钢和各种淬火回火工艺的中低合金钢的发展阶段。目前国内大型磨机，其衬板选材多数采用高锰钢，也有采用高铬铸铁、低合金钢复合铸造材料的。但从运行实践看，前者在大磨上实用寿命仅为0.5—1年，且在使用中衬板易发生塑性变形而影响磨机运转；而后者因采用双金属复合铸造，其铸造质量不易控制，使用效果也不理想。为延长衬板使用寿命，提高大型磨机运转率，进一步提高企业经济效益，研究既耐磨又可靠的衬板材料的探究和研制工作很有必要。
中国专利CN103627981A公开了一种耐磨高锰钢衬板材料及其制备方法，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳1.2-1.4％、硅1.3-1.5％、锰9.2-10.4％、钛1.1-1.3％、铬0.9-1.3％、钼0.02-0.04％、铝0.1-0.2％、镧0.02-0.04％、Nd0.04-0.07％、S≤0.04％、P≤0.04％、余量为铁。该发明的合金钢在高碳锰钢的基础上添加镧、Nd、钛等元素，得到的合金钢不仅具有高的硬度、优异的耐磨性，而且还具有韧性好、塑性好的优点，比普通高锰钢性能更加优异，适合作为磨损大的衬板材料。但是该发明所制的耐磨高锰钢衬板在使用中衬板易发生塑性变形而影响磨机运转，质量不易控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种质量好，耐磨性强的球磨机衬板。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C0.45—0.55％，Si0.40—1.00％，Mn0.50—1.20％，Cr4.00—6.00％，Lu0.08—0.30％，Ce0.05—0.25％，Mo0.20—0.80％，P≤0.04％，S≤0.04％，Ni≤0.50％，余量为Fe。
优选的，所述球磨机衬板包括以下重量百分比的化学成分：C0.49％，Si0.55％，Mn0.76％，Cr5.48％，Lu0.16％，Ce0.18％，Mo0.46％，P0.005％，S0.005％，Ni0.15％，余量为Fe。
更优选的，所述球磨机衬板包括以下重量百分比的化学成分：C0.52％，Si0.86％，Mn0.95％，Cr4.56％，Lu0.25％，Ce0.20％，Mo0.76％，P0.01％，S0.01％，Ni0.20％，余量为Fe。
本发明球磨机衬板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500—1550℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1450—1480℃下进行细流浇铸；
(5)冷却5—6小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至500—530℃，保温4—7小时；
(7)在温度为750—800℃的油池中淬火，1—1.5小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在180—200℃，回火3—5小时，冷却至室温即得成品。
本发明使用寿命很长，将稀土元素Lu和Ce加入到铸铁中，由于Lu和Ce在凝固过程中会通过溶质再分配而富集在初生奥氏体前沿熔体中，造成成分过冷，使初生奥氏体细化。同时Lu和Ce再生长共晶碳化物上活化吸附，促使共晶过冷度加大和共晶凝固范围增大，从而显著改善了铸铁共晶组织，在提高耐磨性的同时，冲击韧度也大大提高，减少了工厂更换衬板的频率，降低了劳动强度，本发明原料易得，制作方法简单，使用普通废钢等作为生产原料，循环利用，有效节约了能源，对钢水进行变质处理，增加了衬板的韧性和强度，提高了使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。
实施例一：
一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C0.49％，Si0.55％，Mn0.76％，Cr5.48％，Lu0.16％，Ce0.18％，Mo0.46％，P0.005％，S0.005％，Ni0.15％，余量为Fe；
所述的球磨机衬板的制作方法包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1550℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1480℃下进行细流浇铸；
(5)冷却6小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至530℃，保温7小时；
(7)在温度为7800℃的油池中淬火，1.5小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在200℃，回火5小时，冷却至室温即得成品。
实施例二：
一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C0.52％，Si0.86％，Mn0.95％，Cr4.56％，Lu0.25％，Ce0.20％，Mo0.76％，P0.01％，S0.01％，Ni0.20％，余量为Fee；
所述的球磨机衬板的制作方法包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1450℃下进行细流浇铸；
(5)冷却5小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至500℃，保温4小时；
(7)在温度为750℃的油池中淬火，1小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在180℃，回火3小时，冷却至室温即得成品。
实施例三：
一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C0.45％，Si0.40％，Mn0.50％，Cr4.00％，Lu0.08％，Ce0.05％，Mo0.20％，P0.04％，S0.04％，余量为Fe；
所述的球磨机衬板的制作方法包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1520℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1470℃下进行细流浇铸；
(5)冷却5.5小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至520℃，保温5小时；
(7)在温度为770℃的油池中淬火，1.3小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在190℃，回火4小时，冷却至室温即得成品。
实施例四：
一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C0.55％，Si1.00％，Mn1.20％，Cr6.00％，Lu0.30％，Ce0.25％，Mo0.80％，Ni0.50％，余量为Fe；
所述的球磨机衬板的制作方法包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1540℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1460℃下进行细流浇铸；
(5)冷却5.8小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至510℃，保温6小时；
(7)在温度为780℃的油池中淬火，1.4小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在185℃，回火3.5小时，冷却至室温即得成品。
实施例五：
一种球磨机衬板的制作方法，包括以下重量百分比的化学成分：C0.50％，Si0.70％，Mn1.00％，Cr5.50％，Lu0.20％，Ce0.15％，Mo0.70％，P0.005％，S0.005％，Ni0.10％，余量为Fe；
所述的球磨机衬板的制作方法包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1530℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1475℃下进行细流浇铸；
(5)冷却5.5小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至525℃，保温4.5小时；
(7)在温度为785℃的油池中淬火，1.1小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在180℃，回火3小时，冷却至室温即得成品。
本发明使用寿命很长，将稀土元素Lu和Ce加入到铸铁中，由于Lu和Ce在凝固过程中会通过溶质再分配而富集在初生奥氏体前沿熔体中，造成成分过冷，使初生奥氏体细化。同时Lu和Ce再生长共晶碳化物上活化吸附，促使共晶过冷度加大和共晶凝固范围增大，从而显著改善了铸铁共晶组织，在提高耐磨性的同时，冲击韧度也大大提高，减少了工厂更换衬板的频率，降低了劳动强度，本发明原料易得，制作方法简单，使用普通废钢等作为生产原料，循环利用，有效节约了能源，对钢水进行变质处理，增加了衬板的韧性和强度，提高了使用寿命。
为进一步说明本发明的性能，将本发明与现有球磨机衬板做出了对比，如下表：
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种球磨机衬板，其特征在于，所述球磨机衬板包括以下重量百分比的化学成分：C0.45—0.55％，Si0.40—1.00％，Mn0.50—1.20％，Cr4.00—6.00％，Lu0.08—0.30％，Ce0.05—0.25％，Mo0.20—0.80％，P≤0.04％，S≤0.04％，Ni≤0.50％，余量为Fe；
球磨机衬板的制作方法，包括以下步骤：
(1)采用废钢、合金、镍铁、锰铁、钼铁为原料按照所述球磨机衬板的配比进行配料；
(2)将配好的原料置入中频电炉进行熔炼，熔炼温度为1500—1550℃；
(3)对熔炼得到的钢水进行检验分析，根据检验结果对钢水进行元素二次配比；
(4)将元素合格的钢水在温度1450—1480℃下进行细流浇铸；
(5)冷却5—6小时后开模，将冷却后的球磨机衬板进行分离、精磨；
(6)将精磨后的球磨机衬板投入加热炉，升温至500—530℃，保温4—7小时；
(7)在温度为750—800℃的油池中淬火，1—1.5小时后空冷至室温，投入回火炉；
(8)回火炉温度控制在180—200℃，回火3—5小时，冷却至室温即得成品。
2.根据权利要求1所述的球磨机衬板，其特征在于，C0.49％，Si0.55％，Mn0.76％，Cr5.48％，Lu0.16％，Ce0.18％，Mo0.46％，P0.005％，S0.005％，Ni0.15％，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的球磨机衬板，其特征在于，C0.52％，Si0.86％，Mn0.95％，Cr4.56％，Lu0.25％，Ce0.20％，Mo0.76％，P0.01％，S0.01％，Ni0.20％，余量为Fe。
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