CN104164624B - 一种球磨机用高锰钢衬板 - Google Patents
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明公开了一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.1—1.16％、Mn：12.5—13％、Cr：3.6—4％、Si：1.2—1.25％、Mo：0.05—0.06％、B：0.06—0.08％、Cu：0.6—0.7％、Ni：0.06—0.08％、Re：0.04—0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe。本发明的耐磨衬板通过合理的改善配方，通过合理的熔炼、变质、浇铸等加工工艺，让耐磨衬板具有良好的耐磨性、硬度、强度、耐腐蚀性、韧性，通过浇铸时间、砂型温度的控制，防止缩松、缩孔的产生，也提高了耐磨衬板的韧性和耐磨性，表面硬度≥240HB，冲击值≥16J/cm2，抗拉强度≥640MPa,使用寿命为11000—12000小时。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨衬板技术领域，具体涉及一种球磨机用高锰钢衬板。
背景技术
球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机由给料部、出料部、回转部、减速机、小传动齿轮、电机、电控等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。
耐磨衬板，是指耐磨钢板通过切割、卷板变形、打孔和焊接等生产工艺加工而成各种耐磨衬板，如输送机衬板、给煤机底板/旋风分离器倒锥和衬板、耐磨叶片等，耐磨寿命可比普通钢板提高15倍以上。
我国每年要消耗磨机衬板约20万吨，破碎机衬板约20万吨，价值近20亿元，因此降低衬板材料的损耗具有十分重要的经济意义。
在中国专利申请号：201310727251中公开了一种耐磨衬板的制备方法，属于耐磨衬板技术领域。步骤为：步骤一、铸造砂型的准备；步骤二、熔炼过程，采用熔炼炉进行熔融冶炼，使得熔融金属由如下组分及其质量百分比组成：C：3.0～3.2％、Si：0.3～0.4％、Mn：0.5～0.7％、Cr：2～3％、Mo：2.8～3.1％、Cu：0.8～1.2％、V：8～9％、B：0.002～0.003％、Sn：0.04～0.05％、Te：0.02～0.03％、Ce：0.01～0.02％、Zr：0.03～0.04％、Y：0.004～0.005％、P：0.01～0.02％、S：0.001～0.002％，余量为Fe和不可避免的杂质，其中：Cu/Sn＝20～24；步骤三、浇铸过程；步骤四、热处理，其中：风淬处理在振动工作平台上进行。该技术方案中的组分仍需进一步改进以提高其使用寿命，且合金含量较高，增加了成本，耐磨材料的实际成分离共晶点较远，液固两相区域过宽，易呈现糊状凝固特点，易堵住补缩通道，容易产生缩松、缩孔的现象，该技术方案有待改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种球磨机用高锰钢衬板，具有良好的机械性能，使用寿命长。
为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
一种球磨机用高锰钢衬板，其特征在于：各成分及重量百分比为：C：1.1—1.16％、Mn：12.5—13％、Cr：3.6—4％、Si：1.2—1.25％、Mo：0.05—0.06％、B：0.06—0.08％、Cu：0.6—0.7％、Ni：0.06—0.08％、Re：0.04—0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe；
包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并先在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1600—1610℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.2—0.3％；
(3)将钢液导入钢包，静置4—10分钟，出炉温度1370—1380℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1340—1350℃；浇铸时长为6—8分钟，浇铸时，砂型的温度为230—250℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度420—440℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为660—670℃时，保温1.6—1.8小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1040—1060℃时，保温2.5—2.6小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在15—50℃。
优选地，所述球磨机用高锰钢衬板各成分及重量百分比为：C：1.12—1.16％、Mn：12.6—13％、Cr：3.7—4％、Si：1.22—1.25％、Mo：0.05—0.058％、B：0.065—0.08％、Cu：0.62—0.7％、Ni：0.065—0.08％、Re：0.045—0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe。
优选地，所述球磨机用高锰钢衬板各成分及重量百分比为：C：1.15％、Mn：12.6％、Cr：3.8％、Si：1.22％、Mo：0.058％、B：0.075％、Cu：0.62％、Ni：0.065％、Re：0.055％、S：0.02％、P：0.01％；余量为Fe。
优选地，所述球磨机用高锰钢衬板各成分及重量百分比为：C：1.12％、Mn：12.8％、Cr：3.7％、Si：1.24％、Mo：0.053％、B：0.065％、Cu：0.65％、Ni：0.075％、Re：0.045％、S：0.01％、P：0.02％；余量为Fe。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的耐磨衬板通过合理的改善配方，通过合理的熔炼、变质、浇铸等加工工艺，让耐磨衬板具有良好的耐磨性、硬度、强度、耐腐蚀性、韧性，通过浇铸时间、砂型温度的控制，防止缩松、缩孔的产生，也提高了耐磨衬板的韧性和耐磨性，表面硬度≥240HB，冲击值≥16J/cm2，抗拉强度≥640MPa,使用寿命为11000—12000小时。
具体实施方式
下面对本发明做进一步说明：
实施例1：
一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.1％、Mn：13％、Cr：3.6％、Si：1.25％、Mo：0.05％、B：0.08％、Cu：0.6％、Ni：0.08％、Re：0.04％、S：0.01％、P：0.02％；余量为Fe。
球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1600℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.3％；
(3)将钢液导入钢包，静置4分钟，出炉温度1380℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1340℃，浇铸时长为8分钟，浇铸时，砂型的温度为230℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度440℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为660℃时，保温1.8小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1040℃时，保温2.6小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在15—50℃。
实施例2：
一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.16％、Mn：12.5％、Cr：4％、Si：1.2％、Mo：0.06％、B：0.06％、Cu：0.7％、Ni：0.06％、Re：0.06％、S：0.02％、P：0.01％；余量为Fe。
球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1610℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.2％；
(3)将钢液导入钢包，静置10分钟，出炉温度1370℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1350℃，浇铸时长为6分钟，浇铸时，砂型的温度为250℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度420℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为670℃时，保温1.6小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1060℃时，保温2.5小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在20—40℃。
实施例3：
一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.14％、Mn：12.8％、Cr：3.7％、Si：1.22％、Mo：0.055％、B：0.07％、Cu：0.65％、Ni：0.07％、Re：0.05％、S：0.015％、P：0.016％；余量为Fe。
球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1605℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.25％；
(3)将钢液导入钢包，静置8分钟，出炉温度1375℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1345℃，浇铸时长为7分钟，浇铸时，砂型的温度为240℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度430℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为665℃时，保温1.7小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1050℃时，保温2.55小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在25—35℃。
实施例4：
一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.15％、Mn：12.6％、Cr：3.8％、Si：1.22％、Mo：0.058％、B：0.075％、Cu：0.62％、Ni：0.065％、Re：0.055％、S：0.02％、P：0.01％；余量为Fe。
球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1600℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.22％；
(3)将钢液导入钢包，静置6分钟，出炉温度1378℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1342℃，浇铸时长为7.5分钟，浇铸时，砂型的温度为245℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度425℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为668℃时，保温1.65小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1055℃时，保温2.52小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在15—50℃。
实施例5：
一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.12％、Mn：12.8％、Cr：3.7％、Si：1.24％、Mo：0.053％、B：0.065％、Cu：0.65％、Ni：0.075％、Re：0.045％、S：0.01％、P：0.02％；余量为Fe。
球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1608℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.26％；
(3)将钢液导入钢包，静置7分钟，出炉温度1378℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1340℃，浇铸时长为8分钟，浇铸时，砂型的温度为230℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度440℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为664℃时，保温1.75小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1045℃时，保温2.55小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在20—50℃。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种球磨机用高锰钢衬板，其特征在于：各成分及重量百分比为：C：1.1—1.16％、Mn：12.5—13％、Cr：3.6—4％、Si：1.2—1.25％、Mo：0.05—0.06％、B：0.06—0.08％、Cu：0.6—0.7％、Ni：0.06—0.08％、Re：0.04—0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe；
包括以下步骤：
(1)原料熔炼：采用中频感应炉熔炼；并先在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰：氟石＝5:1(重量比)，石灰的重量为金属料重量的1％；温度为1600—1610℃时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
(2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.2—0.3％；
(3)将钢液导入钢包，静置4—10分钟，出炉温度1370—1380℃；
(4)加入钢包覆盖剂；
(5)浇铸：温度为1340—1350℃；浇铸时长为6—8分钟，浇铸时，砂型的温度为230—250℃；
(6)开箱、打磨，开箱温度420—440℃；
(7)水韧处理：200摄氏度以下装炉，以45℃/h的速率加热至660℃，在温度为660—670℃时，保温1.6—1.8小时；再以130℃/h的速率加热至1040℃，在温度为1040—1060℃时，保温2.5—2.6小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980℃，水温控制在15—50℃。
2.根据权利要求1所述的球磨机用高锰钢衬板，其特征在于：各成分及重量百分比为：C：1.12—1.16％、Mn：12.6—13％、Cr：3.7—4％、Si：1.22—1.25％、Mo：0.05—0.058％、B：0.065—0.08％、Cu：0.62—0.7％、Ni：0.065—0.08％、Re：0.045—0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe。
3.根据权利要求1或2所述的球磨机用高锰钢衬板，其特征在于：各成分及重量百分比为：C：1.15％、Mn：12.6％、Cr：3.8％、Si：1.22％、Mo：0.058％、B：0.075％、Cu：0.62％、Ni：0.065％、Re：0.055％、S：0.02％、P：0.01％；余量为Fe。
4.根据权利要求1或2所述的球磨机用高锰钢衬板，其特征在于：各成分及重量百分比为：C：1.12％、Mn：12.8％、Cr：3.7％、Si：1.24％、Mo：0.053％、B：0.065％、Cu：0.65％、Ni：0.075％、Re：0.045％、S：0.01％、P：0.02％；余量为Fe。
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