CN104651731B

CN104651731B - 一种大型球磨机衬板及其制备方法

Info

Publication number: CN104651731B
Application number: CN201510074007.2A
Authority: CN
Inventors: 魏世忠; 蒋志强; 蒋业华; 符寒光; 屈银虎; 冯锡兰; 符定梅
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: CN104651731A

Abstract

一种大型球磨机衬板及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。首先将废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁在电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1580～1600℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.70～0.85％C,1.8～2.0％Cr,0.05～0.09％N,0.12～0.18％Nb,0.6～1.0％Mn,0.25～0.60％Si,0.004～0.008％B,0.05～0.08％Al,<0.04％S,<0.05％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素，然后对钢水进行微合金化处理，并浇注成衬板，衬板热处理后具有硬度高和耐磨性好等特点，推广应用具有良好的效果。

Description

一种大型球磨机衬板及其制备方法

技术领域

本发明为各类球磨机衬板及其制备方法，特别涉及一种大型球磨机衬板及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。

背景技术

球磨机是一种应用广泛的粉碎机械，是冶金矿山、水泥建材、电力、化肥、煤炭、化工等行业物料粉碎的主要设备之一，衬板是球磨机和进出料端盖的保护板，它除了承受研磨体(磨球、磨棒和磨段)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，球磨机趋于大型化，衬板工作条件日益苛刻，对衬板材料的性能提出了更高的要求。为了提高球磨机衬板性能，中国发明专利CN104307605公开了一种耐磨高韧性高硬度球磨机用衬板，包括：将废钢、铬铁、钼铁及增碳剂作为基材放入加热炉中加热后保温，送入模具中成型，锻打得到预成型衬板；将氧化锆陶瓷粉、碳化硅、尖晶石、氮化钛、碳化铬作为粉料，加入水与所述粉料混合均匀并充分研磨，喷雾干燥，过筛得到预处理粉料；将预处理粉料均匀覆盖整个预成型衬板表面，捶打后冷却，冷却过程遵循反比例函数，然后送入淬火液中急剧降温；再进行回火得到一种耐磨高韧性高硬度球磨机用衬板。中国发明专利CN104294140还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。中国发明专利CN104278217还公开了一种球磨机衬板用中铬合金钢，以碳钢、硅铁、锰铁、钼铁、纯铬、纯镍、纯钛、纯铜为原科，按C2.1～3.3wt％，Si≦1.2wt％，Mn0.3～1.0wt％，Mo0～1.0wt％，Cr7.0～10.0％，Ni≦0.5wt％，Ti≦0.5wt％，Cu≦0.8wt％，P≦0.09wt％，S≦0.08wt％，余量为Fe进行配料，采用中碱感应电炉熔炼，控制钢水的成分。上述熔融钢水浇铸成品工件，然后热处理，热处理工艺是将铸件加热到1030℃～1200℃，保温2h～4h，空冷到330℃，保温1h～3h，空冷至室温。该发明中铬合金钢具有晶粒细小、淬透性好、综合机械性能良好的特点。中国发明专利CN104278192还公开了一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.2-2.8％，铬：14-16％，稀土元素：0.5-1％，铝：0.05-0.12％，硅：0.8-1.2％，锰:0.7-0.82％，钼:0.5-1.2％，铜:0.03-0.1％，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高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。该发明中，上述球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板具有良好的综合性能，其破碎率≤0.35％，硬度可达65HRC以上，冲击韧性可达8J/cm²以上。中国发明专利CN104264057还公开了一种球磨机铬钼合金衬板及其制备工艺，该衬板组分中包含C、Si、Mn、Cr、Mo、Ni、Cu和Fe以及少量的S、P，在制备中，先选取废钢并对其进行成分分析，然后根据其成分与目标组分的差异选用辅料完成配料，然后在废钢熔化后向其中加入辅料并熔融为合金钢水，利用该合金钢水浇注衬板铸件，并在脱模后进行热处理即完成制备。与现有技术相比，该发明的球磨机衬板比传统的锰钢及中低碳合金钢球磨机衬板抗冲击特性和耐磨损特性强，使用寿命长。经检测，该发明的产品的抗拉强度为1250MPa以上，硬度356-389HB，屈服强度1133MPa以上，延伸率大于7.3％，断面收缩率为14～16％。中国发明专利CN104164624还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。该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。中国发明专利CN104152789还公开了一种余热淬火球墨铸铁球磨机衬板的制备方法。采用氧化钼粉在高温铁水中还原进行钼的合金化的方法，以及采用低磷和低硫的铸造生铁为原料，在完成配料、称量、铁水熔炼、出铁、球化、扒渣、孕育、V-EPC真空消失模浇注、打箱、余热淬火、清理和低温回火等一系列工艺环节后获得球墨铸铁球磨机衬板的整个工艺过程。经检测：采用铸造余热淬火+220℃回火处理后厚度80mm的球墨铸铁球磨机衬板的硬度HRC50-52，冲击韧性a_k18-22J/cm²，耐磨性是同类型高锰钢球磨机衬板的1.5-2倍。由于球墨铸铁的韧性适中，所以，该发明专利介绍的方法适合制备在中、小型球磨机中使用的厚度在100mm以下的衬板。中国发明专利CN104152817还公开了一种破碎大块物料的球磨机用衬板，所述衬板按重量份包括：C：0.3-0.7％，Cr：4-30％，Ni：0.5-0.8％，Mn：2-2.4％，Mo：0.15-0.35％，Ti：1.5-2％，Re：0.15-0.3％，P≤0.009％，S≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。在制备过程中，以低碳钢、金属铬锭、锰锭、钛锭、镍锭作为原料，采用熔炼、浇注、奥氏体化处理、回火处理、二次浇注、升温保温再进行淬火处理所述破碎大块物料的球磨机用衬板。该发明中，所述破碎大块物料的球磨机用衬板，其硬度大，韧性好，大块物料破碎效率高，成本低。中国发明专利CN104152802还公开了一种新型球磨机耐磨衬板，其特征在于，包括下列重量份原料：C0.50-0.80，Si0.9-1.3，Mn0.9-1.6，Cr1.1-1.6，Ti0.04-0.14，B0.006-0.020，RE0.12-0.30，Ca0.035-0.095，K0.08-0.28，Na0.08-0.28，余量为Fe。中国发明专利CN101623746还公开了一种防止球磨机衬板断裂的方法，适合于对已有球磨机的衬板改造，目的是提高球磨机衬板屈服极限；该发明采用含有Cr、Mo等金属元素的高锰钢材料，如ZGMn13Cr2Mo、ZG32Mn9SiCr2MoRe或ZGMn9Cr2ReSi；通过消失模铸造方法制成球磨机端衬板、筒体衬板和格子衬板，对铸造成型后的衬板在安装使用前还需要进行热处理：先将衬板入炉加热到200℃～300℃，保温1～2小时，然后按速度为40℃～50℃/小时升温到650℃～680℃；保温4.5～5小时；再按60℃～70℃/小时继续升温到1060℃～1090℃，保温3.0～4.0小时；将衬板从炉中取出，放入水中进行水韧处理，放入回火炉中，按速度为40℃～50℃/小时加热到300～350℃，保温6～8小时，然后以1.5～2.5min/mm速度冷却；衬板回火入炉温度控制在150℃以下。该发明基体仍是奥氏体，在球磨机中使用不易产生明显的加工硬化，使用寿命较短。中国发明专利CN101054652还公开了一种球磨机衬板化学成分(重量百分比)为：C0.6-0.8％、Si0.3-0.8％、Mn0.3-0.8％、Cr2.0-4.5％、Ni0.2-2.0％、Mo0.1-0.8％、S＜0.04％、P＜0.04％、余量为Fe。其制造工艺是：将球磨机衬板加热到860-960℃，保温2-3小时，然后淬入水中冷却，使其温度快速下降，在工件表面温度下降至580-680℃时，从水中取出，再在强制对流的空气中空冷至室温，之后进行480-520℃回火，自然冷却即得成品。该发明的球磨机衬板碳含量高，水淬时极易出现裂纹。

但是，上述球磨机衬板或存在贵重合金加入量多，生产成本高，或存在硬度低，耐磨性差等不足。

发明内容

本发明是针对现有大型球磨机衬板存在的上述问题，发明一种生产工艺简便、成本低廉、性能可靠、使用安全且使用寿命长的大型球磨机衬板及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下措施来实现：

①首先将废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁在电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1580～1600℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.70～0.85％C,1.8～2.0％Cr,0.05～0.09％N,0.12～0.18％Nb,0.6～1.0％Mn,0.25～0.60％Si,0.004～0.008％B,0.05～0.08％Al,<0.04％S,<0.05％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素，然后将钢水温度升至1620～1650℃时出炉到浇包，其中浇包底部预先加入了分别用铜镁合金板包裹的钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的尺寸为5～12mm，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的加入量分别为进入浇包内钢水质量分数的0.25～0.35％,0.25～0.35％和0.40～0.50％，优选铜镁合金板厚度为1.2～2.0mm，铜镁合金板由质量分数85～90％的铜和10～15％的镁组成，铜镁合金板加入量为进入浇包内钢水质量分数的0.8～1.0％；

②步骤①钢水温度降至1495～1515℃时浇入铸型，浇注8～10h后开箱空冷衬板，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺，获得铸态衬板，然后将铸态衬板加热至920～950℃，保温2～4小时后炉冷至温度为630～650℃时，继续保温4～6小时，然后炉冷至温度低于300℃时，将衬板重新加热至890～915℃，保温3～5h后，出炉喷雾冷却衬板，衬板冷却速度控制在8～12℃/分钟，当衬板表面温度达到280～350℃，将衬板重新加热至480～520℃，保温12～15小时后，炉冷至温度低于150℃出炉空冷至室温，即可得到用于大型球磨机的衬板。

如上所述钛铁颗粒的化学组成及质量分数为：30～35％Ti,≤4.0％Al,≤2.0％Si,≤0.03％S,≤0.03％P,≤0.10％C,≤0.40％Cu,≤2.5％Mn,余量Fe。

如上所述钒铁颗粒的化学组成及质量分数为：48～55％V,≤0.40％C,≤0.06％P,≤0.04％S,≤2.0％Si,≤1.5％Al,余量Fe。

如上所述硅锆合金颗粒的化学组成及质量分数为：25～30％Zr,50～58％Si,2.0～3.0％Ca,≤2.0％Al,余量Fe。

合金材质的性能是由金相组织决定的，而一定的组织取决于化学成分及热处理工艺。

本发明衬板以废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁为主要原料，并在在电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1580～1600℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.70～0.85％C,1.8～2.0％Cr,0.05～0.09％N,0.12～0.18％Nb,0.6～1.0％Mn,0.25～0.60％Si,0.004～0.008％B,0.05～0.08％Al,<0.04％S,<0.05％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素。本发明材料中加入较多的碳和铬，主要是利用C与Cr结合生成高硬度的合金碳化物，在基体中弥散析出，从而提高衬板耐磨性，另外加入氮和硼，主要是为了提高大型球磨机衬板的淬透性。本发明在钢水温度升至1620～1650℃时出炉到浇包，浇包底部预先加入了用铜镁合金板包裹的钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的尺寸为5～12mm，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的加入量分别为进入浇包内钢水质量分数的0.25～0.35％,0.25～0.35％和0.40～0.50％，铜镁合金板厚度为1.2～2.0mm，铜镁合金板由质量分数85～90％的铜和10～15％的镁组成，铜镁合金板加入量为进入浇包内钢水质量分数的0.8～1.0％。其中加入钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒主要是为了细化凝固组织，提高衬板强度和韧性，特别是钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒放在浇包底部，导致钢水中微合金元素分布不均匀，本发明通过将钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒分别用厚度为1.2～2.0mm铜镁合金板包裹，而铜镁合金板中的镁在高温钢水作用下，与钢水发生剧烈反应，除了改善钢中夹杂物的形态和分布外，还使钢水中加入的钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒在钢中分布均匀，从而可大幅度提高衬板的整体力学性能。

本发明钢水经铜镁合金板包裹的钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒复合处理后，当温度降至1495～1515℃时浇入铸型，浇注8～10h后开箱空冷衬板，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺，获得铸态衬板。铸态衬板组织以珠光体为主，硬度低，耐磨性差。本发明首先将铸态衬板加热至920～950℃，保温2～4小时后炉冷至温度为630～650℃时，继续保温4～6小时，然后炉冷至温度低于300℃，进行这一热处理工艺，可以进一步细化衬板组织，并且使衬板中元素分布均匀，然后将衬板重新加热至890～915℃，保温3～5h后，出炉喷雾冷却衬板，衬板冷却速度控制在8～12℃/分钟，促使衬板转变成高硬度的马氏体基体组织。当衬板表面温度达到280～350℃，将衬板重新加热至480～520℃，保温12～15小时后，炉冷至温度低于150℃出炉空冷至室温，促进衬板组织的稳定和淬火内应力的去除，确保衬板的安全使用。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明衬板淬透性好，淬硬层深度大于140mm；

2)本发明衬板不含价格昂贵的钼、镍等合金元素，生产成本低廉；

3)本发明衬板生产工艺简便，便于实现大规模批量生产；

4)本发明衬板强度和硬度高，其中硬度达到55～58HRC，抗拉强度大于1200MPa，韧性和耐磨性好，其中α_kU大于28J/cm²。在大型球磨机上使用，其使用寿命比ZGMn13Cr2衬板提高300～350％，而生产成本相当。使用本发明衬板可提高球磨机作业率，减轻工人劳动强度，降低物料研磨成本，具有显著的经济和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1：

本发明大型球磨机衬板采用1000公斤中频感应电炉熔炼，其制造工艺步骤是：

①首先将废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁在1000公斤中频感应电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1582℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.85％C,1.82％Cr,0.053％N,0.13％Nb,0.97％Mn,0.28％Si,0.007％B,0.06％Al,0.032％S,0.046％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素，然后将钢水温度升至1624℃时出炉到浇包，浇包底部预先加入了分别用铜镁合金板包裹的钛铁颗粒(钛铁颗粒的化学组成及质量分数为：30.94％Ti,2.55％Al,1.09％Si,0.021％S,0.028％P,0.074％C,0.11％Cu,2.17％Mn,余量Fe)、钒铁颗粒(钒铁颗粒的化学组成及质量分数为：52.67％V,0.19％C,0.049％P,0.030％S,1.42％Si,1.18％Al,余量Fe)和硅锆合金颗粒(硅锆合金颗粒的化学组成及质量分数为：26.70％Zr,53.68％Si,2.55％Ca,1.29％Al,余量Fe)，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的尺寸为5～12mm，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的加入量分别为进入浇包内钢水质量分数的0.25％,0.35％和0.40％，铜镁合金板厚度为1.2mm，铜镁合金板由质量分数90％的铜和10％的镁组成，铜镁合金板加入量为进入浇包内钢水质量分数的0.8％；

②步骤①钢水温度降至1497℃时浇入铸型，浇注8h后开箱空冷衬板，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺，获得铸态衬板，然后将铸态衬板加热至920℃，保温4小时后炉冷至温度为650℃时，继续保温4小时，然后炉冷至温度低于300℃时，将衬板重新加热至915℃，保温3h后，出炉喷雾冷却衬板，衬板冷却速度控制在8℃/分钟，当衬板表面温度达到300～330℃，将衬板重新加热至480℃，保温15小时后，炉冷至温度低于150℃出炉空冷至室温，即可得到用于大型球磨机的衬板，其力学性能见表1。

实施例2：

①首先将废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁在1000公斤中频感应电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1599℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.71％C,1.99％Cr,0.088％N,0.17％Nb,0.62％Mn,0.59％Si,0.004％B,0.08％Al,0.031％S,0.045％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素，然后将钢水温度升至1647℃时出炉到浇包，浇包底部预先加入了分别用铜镁合金板包裹的钛铁颗粒(钛铁颗粒的化学组成及质量分数为：34.72％Ti,2.57％Al,1.26％Si,0.020％S,0.025％P,0.072％C,0.23％Cu,1.84％Mn,余量Fe)、钒铁颗粒(钒铁颗粒的化学组成及质量分数为：49.86％V,0.25％C,0.051％P,0.036％S,1.15％Si,1.37％Al,余量Fe)和硅锆合金颗粒(硅锆合金颗粒的化学组成及质量分数为：29.25％Zr,50.51％Si,2.08％Ca,1.06％Al,余量Fe)，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的尺寸为5～12mm，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的加入量分别为进入浇包内钢水质量分数的0.35％,0.25％和0.50％，铜镁合金板厚度为2.0mm，铜镁合金板由质量分数85％的铜和15％的镁组成，铜镁合金板加入量为进入浇包内钢水质量分数的1.0％；

②步骤①钢水温度降至1515℃时浇入铸型，浇注10h后开箱空冷衬板，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺，获得铸态衬板，然后将铸态衬板加热至950℃，保温2小时后炉冷至温度为630℃时，继续保温6小时，然后炉冷至温度低于300℃时，将衬板重新加热至890℃，保温5h后，出炉喷雾冷却衬板，衬板冷却速度控制在12℃/分钟，当衬板表面温度达到280～310℃，将衬板重新加热至520℃，保温12小时后，炉冷至温度低于150℃出炉空冷至室温，即可得到用于大型球磨机的衬板，其力学性能见表1。

实施例3：

①首先将废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁在1000公斤中频感应电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1594℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.77％C,1.92％Cr,0.069％N,0.16％Nb,0.75％Mn,0.40％Si,0.006％B,0.07％Al,0.037％S,0.044％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素，然后将钢水温度升至1636℃时出炉到浇包，浇包底部预先加入了分别用铜镁合金板包裹的钛铁颗粒(钛铁颗粒的化学组成及质量分数为：33.78％Ti,3.17％Al,1.49％Si,0.018％S,0.024％P,0.066％C,0.19％Cu,2.04％Mn,余量Fe)、钒铁颗粒(钒铁颗粒的化学组成及质量分数为：52.17％V,0.35％C,0.048％P,0.032％S,1.53％Si,1.06％Al,余量Fe)和硅锆合金颗粒(硅锆合金颗粒的化学组成及质量分数为：28.05％Zr,56.25％Si,2.77％Ca,1.49％Al,余量Fe)，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的尺寸为5～12mm，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的加入量分别为进入浇包内钢水质量分数的0.30％,0.30％和0.45％，铜镁合金板厚度为1.2mm，铜镁合金板由质量分数88％的铜和12％的镁组成，铜镁合金板加入量为进入浇包内钢水质量分数的0.9％；

②步骤①钢水温度降至1504℃时浇入铸型，浇注9h后开箱空冷衬板，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺，获得铸态衬板，然后将铸态衬板加热至930℃，保温3小时后炉冷至温度为640℃时，继续保温5小时，然后炉冷至温度低于300℃时，将衬板重新加热至900℃，保温4h后，出炉喷雾冷却衬板，衬板冷却速度控制在10℃/分钟，当衬板表面温度达到320～350℃，将衬板重新加热至500℃，保温14小时后，炉冷至温度低于150℃出炉空冷至室温，即可得到用于大型球磨机的衬板，其力学性能见表1。

表1衬板力学性能

力学性能	硬度/HRC	抗拉强度/MPa	冲击韧性，α_kU(J/cm²)
				实施例1	57.7	1255	29.4
实施例2	55.4	1230	30.3
				实施例3	56.2	1310	28.8

本发明衬板不含价格昂贵的钼、镍等合金元素，生产成本低廉，本发明衬板生产工艺简便，便于实现大规模批量生产。本发明衬板强度和硬度高，其中硬度达到55～58HRC，抗拉强度大于1200MPa，韧性和耐磨性好，其中α_kU大于28J/cm²。在大型球磨机上使用，用于研磨铜矿石，其使用寿命比ZGMn13Cr2衬板提高300～350％，而生产成本相当。使用本发明衬板可提高球磨机作业率，减轻工人劳动强度，降低矿料研磨成本，具有显著的经济和社会效益。

Claims

1.一种大型球磨机衬板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①首先将废钢、增碳剂、铬铁、氮化铬铁、铌铁、硼铁、锰铁和硅铁在电炉内混合加热熔化，钢水温度达到1580～1600℃时，加入铝脱氧，将炉内钢水的化学组成及其质量分数调整至0.70～0.85％C,1.8～2.0％Cr,0.05～0.09％N,0.12～0.18％Nb,0.6～1.0％Mn,0.25～0.60％Si,0.004～0.008％B,0.05～0.08％Al,<0.04％S,<0.05％P,余量为Fe和不可避免的微量杂质元素，然后将钢水温度升至1620～1650℃时出炉到浇包，其中浇包底部预先加入了分别用铜镁合金板包裹的钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的尺寸为5～12mm，钛铁颗粒、钒铁颗粒和硅锆合金颗粒的加入量分别为进入浇包内钢水质量分数的0.25～0.35％,0.25～0.35％和0.40～0.50％，铜镁合金板由质量分数85～90％的铜和10～15％的镁组成，铜镁合金板加入量为进入浇包内钢水质量分数的0.8～1.0％；

②步骤①钢水温度降至1495～1515℃时浇入铸型，浇注8～10h后开箱空冷衬板，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺，获得铸态衬板，然后将铸态衬板加热至920～950℃，保温2～4小时后炉冷至温度为630～650℃时，继续保温4～6小时，然后炉冷至温度低于300℃时，将衬板重新加热至890～915℃，保温3～5h后，出炉喷雾冷却衬板，衬板冷却速度控制在8～12℃/分钟，当衬板表面温度达到280～350℃，将衬板重新加热至480～520℃，保温12～15小时后，炉冷至温度低于150℃出炉空冷至室温，即可得到用于大型球磨机的衬板；

所述钛铁颗粒的化学组成及质量分数为：30～35％Ti,≤4.0％Al,≤2.0％Si,≤0.03％S,≤0.03％P,≤0.10％C,≤0.40％Cu,≤2.5％Mn,余量Fe；

所述钒铁颗粒的化学组成及质量分数为：48～55％V,≤0.40％C,≤0.06％P,≤0.04％S,≤2.0％Si,≤1.5％Al,余量Fe；

所述硅锆合金颗粒的化学组成及质量分数为：25～30％Zr,50～58％Si,2.0～3.0％Ca,≤2.0％Al,余量Fe。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，铜镁合金板厚度为1.2～2.0mm。

3.按照权利要求1或2的方法制备得到的大型球磨机衬板。