CN108262465A - 一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，制备的板锤用于反击式破碎机上，采用高锰钢为原料，用本发明所述方法制造的板锤，在板锤的工作面上设置多处硬质合金点，这种方案可延长板锤的使用寿命。用本发明提供的方法制造反击式破碎机板锤，能够提高板锤整体铸件的韧性及耐磨性等多种性能。使用数据统计表明，使板锤的使用寿命比现有高锰钢板锤铸件的使用寿命提高55%左右。由检测可知，板锤铸件中不出现裂纹及疏松现象。
Description
技术领域
本发明涉及破碎机，是一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法。
背景技术
目前应用比较广泛的反击式破碎机板锤主要采用高铬铸铁制造，但是，它在使用时有发生断裂的现象，给生产环境增添许多不安全因素。为此，在本领域技术人员提供了高锰钢铸件的板锤，避免了使用断裂的现象。虽然高锰钢具有较好的韧性，但是板锤的铸件厚度较大，高锰钢铸件在铸造时易出现缩孔疏松，心部产生裂纹，导致板锤的使用寿命较短，使生产成本较难大幅降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，它能解决现有技术的不足，提高板锤的使用寿命。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，包括以下步骤：
①制取合金柱备用，合金柱的外表面呈锥状，合金柱的小直径端面开设盲孔,盲孔的内径是10-22毫米，盲孔的高度是10-18毫米，合金柱外表面的斜度是0.05-0.1，合金柱的高度是50-55毫米，合金柱的大端直径是25-40毫米；
②制备板锤砂型，板锤砂型是长方形，将步骤①所述的合金柱置入砂型腔内，合金柱水平方向均匀排列分布在砂型腔底面，合金柱沿长度方向排列5-8排，每两个水平方向排列的合金柱中心线间的距离为75-100毫米；
③在砂型腔内表面涂碱性镁砂粉涂料，涂料厚度为0.5-0.7毫米；
④采用中频炉冶炼钢水，中频炉上设置炉盖，炉盖是以炉体中部为开合线形成对开式结构，两个半圆型炉盖分别绕各自的转轴转动实现开合，转轴面向炉腔的壁上均匀开设数个喷气孔，喷气孔的直径为5-10毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑤步骤②所述的砂型腔上端设置两个浇注口，每个浇注口外周均设置气体保护罩，气体保护罩有外套和内套，外套上开设通孔，通孔与进气管道相连，内套上均匀开设数个通气孔；
⑥将步骤④冶炼的钢水通过步骤⑤所述的浇注口浇注在砂型腔内，浇注时间为3-6秒，钢水凝固后脱掉砂型得到铸件，然后将铸件置入热处理炉窑内，热处理炉窑内的入口温度设置在70℃以下，6-9小时后进入炉窑的550℃范围保持2小时，然后在炉窑1000℃-1080℃范围保持5小时；
⑦打开炉窑将铸件在20-30秒内置入水池中，保持水池温度在40℃以下，2小时后铸件出水，得到耐磨反击式破碎机板锤，该板锤呈长方形，板锤的工作面上分布合金柱，每两个水平方向排列的合金柱中心线间的距离为70-100毫米，合金柱沿板锤的长度方向排列，纵向排列5-8排，合金柱的大直径端面与板锤的工作面位于同一平面内。
步骤④所述的转轴设置在中频炉口，转轴对称分布，转轴为两个，每个转轴上均安装轴套。步骤⑤所述的内套上开设的通气孔的直径为30-100毫米。步骤①所述的合金柱外表面锥状的斜度为0.08。步骤⑤所述浇注口的口径为280毫米-290毫米，浇注口外设置浇注杯，浇注杯高度为150毫米-165毫米，浇注杯的外径与气体保护罩的内径相配合。浇注口处安装浇注杯，浇注杯外壁底部设置底座，底座与环形支撑架连接，环形支撑架固定在浇注杯外壁上，底座与气体保护罩的内套相配合。步骤①所述的合金柱的材料由下列组份构成：按重量份取稀土锶合金6-7份，锰14-19份，铬2-3份，硫1.2份，钻石粉0.3-0.6份，陶瓷粉末1.1-1.6份，余量为铁。步骤①所述的合金柱的材料优选下列组份构成：按重量份取稀土锶合金6份，锰17份，铬2份，硫1.2份，钻石粉0.5份，陶瓷粉末1.2份，余量为铁。
本发明方法制备的板锤用于反击式破碎机上，采用高锰钢为原料，用本发明所述方法制造的板锤，在板锤的工作面上设置多处硬质合金点，这种方案可延长板锤的使用寿命。
用本发明提供的方法制造反击式破碎机板锤，能够提高板锤整体铸件的韧性及耐磨性等多种性能。使用数据统计表明，使板锤的使用寿命比现有高锰钢板锤铸件的使用寿命提高55%左右。由检测可知，板锤铸件中不出现裂纹及疏松现象。
本发明方法中的浇注是在气体保护下快速完成的，进一步保证板锤体内不出现夹杂现象，提高板锤的使用寿命。
用本发明的方法制造的板锤改变了现有板锤一体式结构相同硬度的不足，使板锤的工作面上均布了许多硬质合金柱，这些硬质合金柱的硬度高于其它工作面部位的硬度，进一步增加了板锤的使用寿命。同时，合金柱作为强制冷却的散热点，其优选的形状尺寸等使板锤体的冷却速度加快时合金柱不产生炸裂，并使板锤铸件达到细化晶粒的目的，提高板锤体的韧性，进而提高板锤的使用寿命。
附图说明
附图1是本发明方法中使用中频炉结构示意图；附图2是图1中A向结构示意图；附图3是图2中B-B剖视结构示意图；附图4是浇注气体保护罩与型砂连接结构示意图；附图5是脱离型砂后冒口位置在板锤上的结构示意图；附图6是用本发明方法制备的板锤结构示意图；附图7是图6的左视结构示意图；附图8是图7中合金柱结构示意图。
具体实施方式
本发明所述一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，包括以下步骤：
①制取合金柱16备用，合金柱16的外表面呈锥状，合金柱16的小直径端面开设盲孔17,盲孔17的内径是10-22毫米，盲孔17的高度是10-18毫米，合金柱外表面的斜度是0.05-0.1，合金柱的高度是50-55毫米，合金柱的大端直径是25-40毫米；
②制备板锤砂型，板锤砂型是长方形，将步骤①所述的合金柱16置入砂型腔内，合金柱水平方向均匀排列分布在砂型腔底面，合金柱沿长度方向排列5-8排，每两个水平方向排列的合金柱16中心线间的距离为75-100毫米；
③在砂型腔内表面涂碱性镁砂粉涂料，涂料厚度为0.5-0.7毫米；
④采用中频炉冶炼钢水，中频炉上设置炉盖，炉盖是以炉体中部为开合线形成对开式结构，两个半圆型炉盖分别绕各自的转轴转动实现开合，转轴面向炉腔的壁上均匀开设数个喷气孔9，喷气孔9的直径为5-10毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑤步骤②所述的砂型腔上端设置两个浇注口，每个浇注口外周均设置气体保护罩10，气体保护罩10有外套21和内套22，外套21上开设通孔23，通孔23与进气管道11相连，内套22上均匀开设数个通气孔12；
⑥将步骤④冶炼的钢水通过步骤⑤所述的浇注口浇注在砂型腔内，浇注时间为3-6秒，钢水凝固后脱掉砂型得到铸件，然后将铸件置入热处理炉窑内，热处理炉窑内的入口温度设置在70℃以下，6-9小时后进入炉窑的550℃范围保持2小时，然后在炉窑1000℃-1080℃范围保持5小时；
⑦打开炉窑将铸件在20-30秒内置入水池中，保持水池温度在40℃以下，2小时后铸件出水，得到耐磨反击式破碎机板锤，该板锤呈长方形，板锤的工作面上分布合金柱，每两个水平方向排列的合金柱中心线间的距离为70-100毫米，合金柱沿板锤的长度方向排列，纵向排列5-8排，合金柱的大直径端面与板锤的工作面位于同一平面内。
本发明所述板锤的制造方法中的板锤材料采用公知的高锰钢材料。本发明方法中加入的合金柱及合金柱优选的形状可加快板锤高锰钢钢水的凝固，使板锤的高锰钢晶粒细化，提高铸件的韧性，提高板锤工作面的硬度。同时，采用高速快冷的热处理方法，能进一步使高锰钢奥氏体化更完整，进一步保证板锤的铸件断面组织的硬度及韧性等性能更均匀，并可减少缩孔疏松，提高铸件致密度等。
本发明所述方法中合金柱上的盲孔，增加合金柱与铸件相结合的牢固度。合金柱的斜度使合金柱的外径渐变达到强制冷却钢水的同时，合金柱间不产生冷隔现象。
本发明所述方法中使用的冶炼中频炉是中频感应炉，其上设置炉盖，在炉盖的保护作用下，通氩气保护金属液面，两个转轴上均布的第一通气孔能使氩气均匀分布在钢水的表面，大幅减少了钢水氧化，使钢水的纯净度达到了很好的程度。中频炉上的炉盖为两个，对开，每个炉盖均为半圆形，每个炉盖沿各自的转轴转动，实现开合。炉盖的开合不影响气体的通气量，更好的对炉腔进行气体保护。图1中所示的5是第一转轴，24是第二转轴，每个转轴上均开设通气孔，每个转轴上均安装轴套，轴套与相应的炉盖连接，使炉盖绕轴套转动。第一转轴5和第二转轴24均为中空轴，其上均开设与气体管道相连的通气孔，位于炉体内的转轴壁上开设数个氩气喷孔，使氩气均布在钢水表面。本发明提供的炉盖结构使保护气体不易扩散，并可减少热量损失，增加熔化效率。还可起到炉膛保温作用，使炉衬缓慢冷却，减少炉衬出现裂纹的几率，提高炉衬的使用寿命。本发明提供的炉盖结构还具有易于开合，易于使氩气分布均匀等优点。
本发明所述方法中从钢水进入型腔的浇注时间控制在3-6秒，浇注时在气体保护状态下完成。在快速及气体保护下浇注无氧化膜卷入钢水中，铸件不出现夹杂现象，使合金柱与板锤铸件间产生好的融合，增加铸头的使用寿命，特别是提高板锤的耐磨性能等。
本发明方法提供的热处理步骤在加快冷却速度的同时，不使合金柱产生炸裂，进一步增加合金柱的耐磨性能。本发明方法中将合金柱均布在板锤体的工作面部位，合金柱的大直径端位于板锤体的表面，使板锤体的工作面均布合金柱耐磨点的同时曾加耐磨面积。本发明所述合金柱16通常选用TM52硬质合金制作。本发明所述的合金柱优选的材料可以是由下列组份构成：按重量份取稀土锶合金6-7份，锰14-19份，铬2-3份，硫1.2份，钻石粉0.3-0.6份，陶瓷粉末1.1-1.6份，余量为铁。这种优选的材料可使合金柱具有更高的硬度和耐磨性，可进一步提高板锤的使用寿命。
所述合金柱的材料可以有多种组合：按重量份取稀土锶合金6份，锰17份，铬2份，硫1.2份，钻石粉0.5份，陶瓷粉末1.2份，余量为；按重量份取稀土锶合金6份，锰15份，铬3份，硫1.2份，钻石粉0.4份，陶瓷粉末1.3份，余量为铁；按重量份取稀土锶合金7份，锰18份，铬2份，硫1.2份，钻石粉0.3份，陶瓷粉末1.6份，余量为铁；按重量份取稀土锶合金7份，锰14份，铬3份，硫1.2份，钻石粉0.6份，陶瓷粉末1.5份，余量为铁。
本发明所述方法进一步优先的方案是：步骤④所述的转轴设置在中频炉口，转轴对称分布，转轴为两个，每个转轴上均安装轴套。
本发明进一步的优选方案是：步骤⑤所述的内套22上开设的通气孔12的直径为30-100毫米。
本发明步骤①所述的合金柱16外表面锥状的斜度为0.08，这种方案便于合金柱的最大面积位于板锤体的工作面内，进一保证板锤体的耐磨性，并使合金柱间不产生冷隔。
本发明步骤⑤所述浇注口的口径为280毫米-290毫米，浇注口外设置浇注杯14，浇注杯14高度为150毫米-165毫米，浇注杯14的外径与气体保护罩10的内径相配合。
本发明的优选方案是：浇注口处安装浇注杯14，浇注杯14外壁底部设置底座25，底座25与环形支撑架26连接，环形支撑架26固定在浇注杯14外壁上，底座25与气体保护罩10的内套22相配合。这种优选结构可进一步保证钢水快速由中频炉进入型腔，并使气体保护浇注不出现漏气等现象，使气体保护浇注步骤达到更好效果。
图中18第一安装肋、19第二安装肋、20第三安装肋、29第一冒口、30第二冒口。
本发明未详述内容均为公知技术。
Claims (8)
1.一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
①制取合金柱（16）备用，合金柱（16）的外表面呈锥状，合金柱（16）的小直径端面开设盲孔（17）,盲孔（17）的内径是10-22毫米，盲孔（17）的高度是10-18毫米，合金柱外表面的斜度是0.05-0.1，合金柱的高度是50-55毫米，合金柱的大端直径是25-40毫米；
②制备板锤砂型，板锤砂型是长方形，将步骤①所述的合金柱（16）置入砂型腔内，合金柱水平方向均匀排列分布在砂型腔底面，合金柱沿长度方向排列5-8排，每两个水平方向排列的合金柱（16）中心线间的距离为75-100毫米；
③在砂型腔内表面涂碱性镁砂粉涂料，涂料厚度为0.5-0.7毫米；
④采用中频炉冶炼钢水，中频炉上设置炉盖，炉盖是以炉体中部为开合线形成对开式结构，两个半圆型炉盖分别绕各自的转轴转动实现开合，转轴面向炉腔的壁上均匀开设数个喷气孔（9），喷气孔（9）的直径为5-10毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑤步骤②所述的砂型腔上端设置两个浇注口，每个浇注口外周均设置气体保护罩（10），气体保护罩（10）有外套（21）和内套（22），外套（21）上开设通孔（23），通孔（23）与进气管道（11）相连，内套（22）上均匀开设数个通气孔（12）；
⑥将步骤④冶炼的钢水通过步骤⑤所述的浇注口浇注在砂型腔内，浇注时间为3-6秒，钢水凝固后脱掉砂型得到铸件，然后将铸件置入热处理炉窑内，热处理炉窑内的入口温度设置在70℃以下，6-9小时后进入炉窑的550℃范围保持2小时，然后在炉窑1000℃-1080℃范围保持5小时；
⑦打开炉窑将铸件在20-30秒内置入水池中，保持水池温度在40℃以下，2小时后铸件出水，得到耐磨反击式破碎机板锤，该板锤呈长方形，板锤的工作面上分布合金柱，每两个水平方向排列的合金柱中心线间的距离为70-100毫米，合金柱沿板锤的长度方向排列，纵向排列5-8排，合金柱的大直径端面与板锤的工作面位于同一平面内。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：步骤④所述的转轴设置在中频炉口，转轴对称分布，转轴为两个，每个转轴上均安装轴套。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：步骤⑤所述的内套（22）上开设的通气孔（12）的直径为30-100毫米。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：步骤①所述的合金柱（16）外表面锥状的斜度为0.08。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：步骤⑤所述浇注口的口径为280毫米-290毫米，浇注口外设置浇注杯（14），浇注杯（14）高度为150毫米-165毫米，浇注杯（14）的外径与气体保护罩（10）的内径相配合。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：浇注口处安装浇注杯（14），浇注杯（14）外壁底部设置底座（25），底座（25）与环形支撑架（26）连接，环形支撑架（26）固定在浇注杯（14）外壁上，底座（25）与气体保护罩（10）的内套（22）相配合。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：步骤①所述的合金柱的材料由下列组份构成：按重量份取稀土锶合金6-7份，锰14-19份，铬2-3份，硫1.2份，钻石粉0.3-0.6份，陶瓷粉末1.1-1.6份，余量为铁。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨反击式破碎机板锤的制造方法，其特征在于：步骤①所述的合金柱的材料由下列组份构成：按重量份取稀土锶合金6份，锰17份，铬2份，硫1.2份，钻石粉0.5份，陶瓷粉末1.2份，余量为铁。
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