CN104148614A - 一种金属陶瓷网格复合增强衬板 - Google Patents

一种金属陶瓷网格复合增强衬板 Download PDF

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孙书刚
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Abstract

本发明公开了一种金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,包括如下步骤:将金属陶瓷材料与粘结剂混合均匀得混合物;将上述混合物填充于压机网格模具型腔内,混合物所受压机压强为50-70MPa,成型脱模,将网格预制件素坯放入真空炉下烧结保温后,冷却出炉得金属陶瓷网格预制件;进行喷砂处理、预热,固定在磨盘衬板铸型型腔的表面,合模,将耐磨合金材料熔液浇注到铸型型腔中,冷却后得到表面由金属陶瓷网格与耐磨合金材料交错分布的、呈冶金结合的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。本发明用压机压制的预制件致密度高,浇注时不容易冲散,可以制成各种所需形状的预制件,适用不同型号的磨盘衬板;金属陶瓷网格与衬板基体呈冶金结合,抗冲击性更强。

Description

一种金属陶瓷网格复合增强衬板
技术领域
本发明具体涉及一种金属陶瓷网格复合增强衬板,特别适用于电力、水泥、冶金、矿山等行业各种立磨的磨盘衬板。
背景技术
在电力、水泥、冶金、矿山等行业,制粉系统使用大量的磨盘衬板,它作为磨粉机的,其质量的优劣,特别是耐磨性能直接影响到制粉的作业率、煤粉质量和生产成本。目前火力发电厂所用的磨盘衬板主要为整体铸造的高铬铸铁,但整体铸造铸出的毛坯,对后续的机械加工造成困难,另外,煤质较差时磨损后容易出现断裂。堆焊能提高使用寿命,但堆焊设备昂贵,堆焊一次,其寿命增加不大,同时电厂频繁的停机检修磨盘衬板造成了极大的经济损失。近年来,复合耐磨衬板成为新的研究方向,主要有陶瓷复合衬板和金属陶瓷复合衬板两种。陶瓷复合衬板是将陶瓷块复合在衬板表面,但陶瓷块与衬板基体仍属机械结合,难免有间隙存在,冲击磨损过程中会发生断裂现象,同时磨粉效率比较低。金属陶瓷复合衬板是将金属陶瓷棒嵌入衬板基体孔中,制成复合耐磨衬板,但该衬板耐磨骨架仍是衬板基体,在磨粉过程中,衬板基体骨架首先被磨损,金属陶瓷棒就会凸出表面,在受煤矸石、铁矿石等冲击性强的煤质时,容易断裂,起不到耐磨效果。
发明内容
发明目的:为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种抗冲击性强、磨粉效率高、耐磨性能好的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。
技术方案:一种金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,包括如下步骤:
(1)将粒径为60~200目的金属陶瓷材料与粘结剂混合均匀得混合物,其中,金属陶瓷材料各成分质量含量为,陶瓷:40-60份,锰:5-7份,镍:1-2份,钼:0.6-1.5份,铬:2-4份,粘结剂:1-6份,余量为铁粉;
(2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内,混合物所受压机压强为50-70MPa,成型脱模,然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1150℃-1450℃、真空度为0.2~0.4Pa下烧结保温120-180分钟后,冷却出炉得金属陶瓷网格预制件;
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后,固定在磨盘衬板铸型型腔的表面,合模后,将耐磨合金材料熔液浇注到铸型型腔中,冷却后得到一种表面由金属陶瓷网格与耐磨合金材料交错分布的、呈冶金结合的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。
所述的粘结剂为环氧树脂、乙醇、聚乙烯醇、硅酸钠等。
所述的陶瓷为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等。
所述预热的温度范围为500-900℃。
所述预制件的形状为多孔形。
所述耐磨合金材料为高铬铸铁、高锰合金钢、铁基自熔性合金等。
有益效果:本发明与现有技术相比具有以下优点:
第一,采用压机压制的预制件致密度高,浇注时不容易冲散,且可以制成各种所需形状的预制件,可适用不同型号的磨盘衬板;
第二,金属陶瓷网格与衬板基体呈冶金结合,抗冲击性更强;
第三,金属陶瓷网格起耐磨骨架的作用,磨粉效率更高,磨机单耗更低,节约磨粉用电;
第四,磨盘衬板表面同时具有耐磨网格和耐磨合金,耐磨性能更好,寿命更长;
第五,TiC基硬质合金层磨损以后,磨盘基体材料可以循环使用,再制备成复合磨盘衬板,实现了循环再利用,节约了大量的材料,降低了成本。
附图说明
图1是HP型金属陶瓷网格预制件示意图;
图2是ZGM型金属陶瓷网格预制件示意图;
图3是HP型金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板示意图; 
图4是ZGM型金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
    (1)将粒径为60目的TiC基金属陶瓷与粘结剂混合均匀得混合物,其中,TiC基金属陶瓷各成分质量含量为,TiC:40份,锰:5份,镍:1份,钼:0.6份,铬:2份,余量为铁粉,粘结剂:1份;
    (2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内,混合物所受压机压强为50MPa,成型脱模,然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1150℃、真空度为0.2Pa下烧结保温120分钟后,冷却出炉得TiC基金属陶瓷网格预制件;
    (3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后,固定在磨盘衬板铸型型腔的表面,合模后,将高铬铸铁熔液浇注到铸型型腔中,冷却后得到一种表面由TiC基金属陶瓷网格与高铬铸铁交错分布的、呈冶金结合的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。
实施例2:
    (1)将粒径为200目的Al2O3基金属陶瓷与粘结剂混合均匀得混合物,其中,Al2O3基金属陶瓷各成分质量含量为,Al2O3:60份,锰:7份,镍:2份,钼:1.5份,铬:4份,余量为铁粉,粘结剂:6份;
    (2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内,混合物所受压机压强为70MPa,成型脱模,然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1450℃、真空度为0.4Pa下烧结保温180分钟后,冷却出炉得Al2O3基金属陶瓷网格预制件;
    (3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后,固定在磨盘衬板铸型型腔的表面,合模后,将高铬合金钢熔液浇注到铸型型腔中,冷却后得到一种表面由Al2O3基金属陶瓷网格与高锰合金钢交错分布的、呈冶金结合的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。
实施例3:
    (1)将粒径为100目的Si3N4基金属陶瓷与粘结剂混合均匀得混合物,其中,Si3N4基金属陶瓷各成分质量含量为,Si3N4:50份,锰:6份,镍:1.5份,钼:1份,铬:3份,余量为铁粉,粘结剂:4份;
    (2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内,混合物所受压机压强为60MPa,成型脱模,然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1350℃、真空度为0.3Pa下烧结保温150分钟后,冷却出炉得Si3N4基金属陶瓷网格预制件;
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后,固定在磨盘衬板铸型型腔的表面,合模后,将高铬合金钢熔液浇注到铸型型腔中,冷却后得到一种表面由Si3N4基金属陶瓷网格与高锰合金钢交错分布的、呈冶金结合的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。

Claims (6)

1.一种金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,其特征在于:包括如下步骤:
将粒径为60~200目的金属陶瓷材料与粘结剂混合均匀得混合物,其中,金属陶瓷材料各成分质量含量为,陶瓷:40-60份,锰:5-7份,镍:1-2份,钼:0.6-1.5份,铬:2-4份,粘结剂:1-6份,余量为铁粉;
将上述混合物填充于压机网格模具型腔内,混合物所受压机压强为50-70MPa,成型脱模,然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1150℃-1450℃、真空度为0.2~0.4Pa下烧结保温120-180分钟后,冷却出炉得金属陶瓷网格预制件;
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后,固定在磨盘衬板铸型型腔的表面,合模后,将耐磨合金材料熔液浇注到铸型型腔中,冷却后得到一种表面由金属陶瓷网格与耐磨合金材料交错分布的、呈冶金结合的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板。
2.根据权利要求1所述的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,其特征在于:所述的粘结剂为环氧树脂、乙醇、聚乙烯醇、硅酸钠。
3.根据权利要求1所述的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,其特征在于:所述的陶瓷为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷。
4.根据权利要求1所述的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,其特征在于:所述预热的温度范围为500-900℃。
5.根据权利要求1所述的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,其特征在于:所述预制件的形状为多孔形。
6.根据权利要求1所述的金属陶瓷网格复合增强磨盘衬板,其特征在于:所述耐磨合金材料为高铬铸铁、高锰合金钢、铁基自熔性合金。
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