CN104294140B - 一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板 - Google Patents

一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：1.8‑2.5％，铬：15‑18％，稀土元素：0.5‑1％，钛：0.8‑1.2％，铝：0.05‑0.12％，硅：0.5‑0.95％，锰：0.5‑0.87％，钼：0.8‑1％，铜：0.02‑0.05％，硫：0.01‑0.05％，磷：0.03‑0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用加料、脱氧、浇注、热处理四个步骤得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。本发明中，上述球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板具有良好的综合性能，其硬度可达65HRC以上，冲击韧性可达8J/cm2以上。

Description

一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板
技术领域
本发明涉及衬板技术领域，尤其涉及一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
背景技术
球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机是将块状物料破碎成粉状物料的机器，它在生产时球磨机筒体旋转，带动筒内的物料和钢球进行旋转形成落差撞击运动。球磨机靠装在钢球和物料与筒体内的空心挡料圈衬板或实心挡料圈衬板撞击，以及钢球、物料在旋转筒体内相互撞击摩擦作用将矿石等块状物料制成粉末，其中衬板衬板可用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料直接冲击和磨擦，同时也可利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态，增强研磨体对物料的粉碎作用，有助于提高磨机的粉磨效率，增加产量，降低金属消耗，目前国内球磨机工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等，对球磨机使用时的衬板硬度、耐磨性及韧性要求越来越高。
发明内容
本发明提出了一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板具有良好的综合性能，硬度可达65HR以上，冲击韧性可达8J/cm2以上。
本发明提出的一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：1.8-2.5％，铬：15-18％，稀土元素：0.5-1％，钛：0.8-1.2％，铝：0.05-0.12％，硅：0.5-0.95％，锰：0.5-0.87％，钼：0.8-1％，铜：0.02-0.05％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1350-1420℃；将加热炉内温度提高至1550-1600℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧4-6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1300-1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；将预成型衬板放入电炉内加热，升温至600-670℃，保温2-3h，升温至700-780℃，保温2-3h，升温至800-840℃，保温2-3h，升温至850-920℃，保温2-3h，升温至950-1000℃，保温2-3h，升温至1050-1100℃，保温2-3h，升温至1150-1250℃，保温2-3h后油冷，回火至400-500℃，保温3-3.5h，继续回火至250-320℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
优选的，其组分按重量百分比包括：碳：2.1-2.3％，铬：16.6-16.8％，稀土元素：0.55-0.6％，钛：0.8-1.2％，铝：0.08-0.1％，硅：0.7-0.85％，锰：0.6-0.7％，钼：0.8-1％，铜：0.03-0.04％，硫：0.03-0.035％，磷：0.04-0.042％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选的，将预成型衬板放入电炉内加热，升温至650-660℃，保温2-3h，升温至750-760℃，保温2-3h，升温至820-830℃，保温2-3h，升温至880-900，保温2-3h，升温至980-1000℃，保温2-3h，升温至1080-1100℃，保温2-3h，升温至1220-1250℃，保温2-3h后油冷，回火至450-460℃，保温3-3.5h，继续回火至250-280℃，保温1-2h。
在由铁矿石生产各种铁或铁合金时，由于铁矿中往往伴生有铜、磷、硫等金属或非金属矿，导致最终的铁或铁合金中含有铜、磷、硫等元素以及难以避免的杂质。
本发明通过调整组分，提高铬元素的含量并加入稀土元素，采用调整热处理工艺的升高温度的范围和时间以及降低温度的方式，可细化高铬铸铁的铸态组织，提高机体硬度，大幅提高本发明的耐磨性能，提高制品硬度和韧性，经试验得出，本发明的硬度可达65HRC以上，冲击韧性可达8J/cm2以上。
具体实施方式
本发明提出的一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：1.8-2.5％，铬：15-18％，稀土元素：0.5-1％，钛：0.8-1.2％，铝：0.05-0.12％，硅：0.5-0.95％，锰：0.5-0.87％，钼：0.8-1％，铜：0.02-0.05％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1350-1420℃；将加热炉内温度提高至1550-1600℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧4-6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1300-1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；将预成型衬板放入电炉内加热，升温至600-670℃，保温2-3h，升温至700-780℃，保温2-3h，升温至800-840℃，保温2-3h，升温至850-920℃，保温2-3h，升温至950-1000℃，保温2-3h，升温至1050-1100℃，保温2-3h，升温至1150-1250℃，保温2-3h后油冷，回火至400-500℃，保温3-3.5h，继续回火至250-320℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
实施例1
本发明提出的一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：1.8％，铬：18％，稀土元素：0.5％，钛：0.8％，铝：0.05％，硅：0.5％，锰：0.87％，钼：1％，铜：0.05％，硫：0.01％，磷：0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1350℃；将加热炉内温度提高至1600℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧4min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；将预成型衬板放入电炉内加热，升温至600℃，保温3h，升温至700℃，保温3h，升温至800℃，保温3h，升温至850，保温3h，升温至950℃，保温3h，升温至1050℃，保温3h，升温至1150℃，保温3h后油冷，回火至400℃，保温3.5h，继续回火至250℃，保温2h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
实施例2
本发明提出的一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.5％，铬：15％，稀土元素：1％，钛：1.2％，铝：0.12％，硅：0.95％，锰：0.5％，钼：0.8％，铜：0.02％，硫：0.05％，磷：0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1420℃；将加热炉内温度提高至1550℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1300℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；将预成型衬板放入电炉内加热，升温至670℃，保温2h，升温至780℃，保温2h，升温至840℃，保温2h，升温至920℃，保温2h，升温至1000℃，保温2h，升温至1100℃，保温2h，升温至1250℃，保温2h后油冷，回火至500℃，保温3h，继续回火至320℃，保温1h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
实施例3
本发明提出的一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.3％，铬：16.6％，稀土元素：0.6％，钛：0.8％，铝：0.1％，硅：0.7％，锰：0.7％，钼：1％，铜：0.03％，硫：0.03％，磷：0.042％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1370℃；将加热炉内温度提高至1560℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧4.5min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1310℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板将预成型衬板放入电炉内加热，升温至650℃，保温2.3h，升温至750℃，保温2.7h，升温至820℃，保温2.3h，升温至880℃，保温2.7h，升温至980℃，保温2.3h，升温至1080℃，保温2.7h，升温至1220℃，保温2.3h后油冷，回火至450℃，保温3.4h，继续回火至250℃，保温1.8h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
实施例4
本发明提出的一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.1％，铬：16.8％，稀土元素：0.55％，钛：1.2％，铝：0.08％，硅：0.85％，锰：0.6％，钼：0.8％，铜：0.04％，硫：0.035％，磷：0.04％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1400℃；将加热炉内温度提高至1590℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧5min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1330℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；将预成型衬板放入电炉内加热，升温至660℃，保温2.7h，升温至760℃，保温2.3h，升温至830℃，保温2.7h，升温至900℃，保温2.3h，升温至980℃，保温2.7h，升温至1080℃，保温2.3h，升温至1220℃，保温2.7h后油冷，回火至450℃，保温3.1h，继续回火至250℃，保温1.2h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
对上述实施例1-4中所述球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板进行性能测试，平均测试结果如下所示：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其特征在于，其组分按重量百分比包括：碳：1.8-2.5％，铬：15-18％，稀土元素：0.5-1％，钛：0.8-1.2％，铝：0.05-0.12％，硅：0.5-0.95％，锰：0.5-0.87％，钼：0.8-1％，铜：0.02-0.05％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；首先在采用硅砂作为炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢、钛钢和回炉料进行熔化，加热温度为1350-1420℃；将加热炉内温度提高至1550-1600℃加入锰铁和硅铁进行预脱氧4-6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；出炉，用稀土合金孕育处理并在浇包中降温至1300-1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；将预成型衬板放入电炉内加热，升温至600-670℃，保温2-3h，升温至700-780℃，保温2-3h，升温至800-840℃，保温2-3h，升温至850-920℃，保温2-3h，升温至950-1000℃，保温2-3h，升温至1050-1100℃，保温2-3h，升温至1150-1250℃，保温2-3h后油冷，回火至400-500℃，保温3-3.5h，继续回火至250-320℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板。
2.根据权利要求1所述的球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其特征在于，其组分按重量百分比包括：碳：2.1-2.3％，铬：16.6-16.8％，稀土元素：0.55-0.6％，钛：0.8-1.2％，铝：0.08-0.1％，硅：0.7-0.85％，锰：0.6-0.7％，钼：0.8-1％，铜：0.03-0.04％，硫：0.03-0.035％，磷：0.04-0.042％，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的球磨机用多元高耐磨高韧性高铬衬板，其特征在于，将预成型衬板放入电炉内加热，升温至650-660℃，保温2-3h，升温至750-760℃，保温2-3h，升温至820-830℃，保温2-3h，升温至880-900℃，保温2-3h，升温至980-1000℃，保温2-3h，升温至1080-1100℃，保温2-3h，升温至1220-1250℃，保温2-3h后油冷，回火至450-460℃，保温3-3.5h，继续回火至250-280℃，保温1-2h。
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