CN108393468A - 一种圆锥破碎机衬板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种圆锥破碎机衬板的制造方法，提供的方案能够使衬板的耐磨性和韧性有大幅提高。试用数据表明耐磨性和韧性比现有技术提高了50%左右。由检测可知衬板组织中不出现晶间裂纹，所以，衬板体不出现微裂纹，使衬板的使用寿命大幅提高。同时，本发明在金属液浇注时处于气体保护下完成，是进一步保证衬板体不出现夹杂的现象，从而提高衬板的使用寿命。改变了衬板一体式结构中同一硬度的不足，多点处分布的合金柱的硬度高于其它部位的硬度，同时，合金柱也成为强制冷却的散热点，使衬板铸体冷却速度加快，从而达到晶粒细化的目的，进一步增强高锰钢衬板体的韧性，提高衬板的使用寿命等。
Description
技术领域
本发明涉及破碎机，是一种圆锥破碎机衬板的制造方法。
背景技术
圆锥破碎机上使用的衬板需要有高耐磨性和高韧性。通常情况下，破碎机的衬板根据破碎物的不同，选择高使用寿命的进口产品或选择较低使用寿命的国产产品。为此，近几年本领域技术人员为提高衬板的使用寿命在材料方面提供了较多方案，例如提高铬、锰含量或以高锰钢为主，在高锰钢中添加微量元素等。在这些方案中对于铸造中易出现的缩孔疏松导致心部微裂等现象不容易避免，从而影响衬板的使用寿命。由于衬板是易损件，并且体积大，用材多，而当损坏其中一部分时整体衬板都要报废，使材料浪费现象特别严重。又因为衬板更换频繁易给生产带来较多不便，因此，本领域技术人员近几年提供了多种方案以期望解决上述问题，但是均未达到预期效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆锥破碎机衬板的制造方法，使衬板的耐磨性及韧性有较大提高。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种圆锥破碎机衬板的制造方法，包括以下步骤：
①制取合金柱备用，合金柱的外表面呈锥状，合金柱外表面的斜度是0.06-0.18；
②制备衬板砂型，砂型腔分为锥体腔和柱体腔，在锥体腔的腔体内壁沿圆围分布合金柱，合金柱分布在锥体腔内的高度是400-700毫米，每两个合金柱中心线间的距离是60-80毫米，合金柱的大端直径是35-40毫米，合金柱的高度是40-50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，炉盖为对开式结构，两个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第一通气孔，第一通气孔的直径为5-30毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑤步骤②所述的砂型设置六个浇注口，砂型上端设置四个中部设置两个，浇注口外周均分别设置气体保护罩，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第二通气孔；
⑥将步骤④冶炼的钢水通过步骤⑤所述的浇注口浇注在型腔内，浇注时间为5-10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，4-10小时后进入炉窑的650℃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30-40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，得到耐磨锤式破碎机衬板，该衬板的圆锥形中下部嵌入合金柱。
步骤⑦得到的衬板为套筒型，其包括圆锥形和圆柱形，衬板的底部为圆柱形，圆柱形以上部分是圆锥形，衬板圆锥形的中下部嵌入合金柱范围的高度H2是400-700毫米，高度H2底端位于衬板的圆柱形上端，每两个合金柱的中心线间的距离L是60-80毫米，合金柱的大直径端面与相应的衬板圆锥形外表面位于同一平面内。步骤④所述中频炉的炉盖是两个半圆形炉盖，以中频炉的炉体中间部位向两侧开合，转轴设置在中频炉口，转轴为两个，半圆形炉盖分别安装在相应的转轴上。步骤⑤所述的内套上开设的第二通气孔的直径为30-100毫米。步骤①所述的合金柱外表面锥状的斜度为0.09。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。
本发明提供的方案能够使衬板的耐磨性和韧性有大幅提高。试用数据表明耐磨性和韧性比现有技术提高了50%左右。由检测可知衬板组织中不出现晶间裂纹，所以，衬板体不出现微裂纹，使衬板的使用寿命大幅提高。同时，本发明在金属液浇注时处于气体保护下完成，是进一步保证衬板体不出现夹杂的现象，从而提高衬板的使用寿命。
由于本发明在衬板壁内嵌入了合金柱，使衬板的结构中增加了多个耐磨点，改变了衬板一体式结构中同一硬度的不足，多点处分布的合金柱的硬度高于其它部位的硬度，同时，合金柱也成为强制冷却的散热点，使衬板铸体冷却速度加快，从而达到晶粒细化的目的，进一步增强高锰钢衬板体的韧性，提高衬板的使用寿命等。
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圆锥破碎机衬板上的结构示意图；附图6是用本发明方法制作的破碎机衬板结构示意图；附图7是硬质合金柱结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，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外表面的斜度是0.06-0.18；
②制备衬板砂型，砂型腔分为锥体腔和柱体腔，在锥体腔的腔体内壁沿圆围分布合金柱，合金柱分布在锥体腔内的高度是400-700毫米，每两个合金柱中心线间的距离是60-80毫米，合金柱的大端直径是35-40毫米，合金柱的高度是40-50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，炉盖为对开式结构，两个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第一通气孔9，第一通气孔9的直径为5-30毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑤步骤②所述的砂型设置六个浇注口，砂型上端设置四个中部设置两个，浇注口外周均分别设置气体保护罩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上均匀开设数个第二通气孔12；
⑥将步骤④冶炼的钢水通过步骤⑤所述的浇注口14浇注在型腔内，浇注时间为5-10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，4-10小时后进入炉窑的650℃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30-40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，得到耐磨锤式破碎机衬板，该衬板的圆锥形中下部嵌入合金柱。
本发明所述衬板的制造方法中的衬板材料采用公知的高锰钢。本发明方法中加入合金柱可加快衬板高锰钢钢水的凝固，使衬板的高锰钢晶粒细化，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，进一步保证衬板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5-10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，铸件不出夹杂现象，使合金柱与衬板铸件间产生较好的融合，增加铸头的使用寿命，特别是提高衬板的耐磨性能等。
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嵌入在衬板圆锥形的工作面内，优选的嵌入范围及合金柱的大直径端位于衬板的表面，使衬板的工作面增加耐磨点的同时曾加耐磨面积，提高了衬板的整体使用寿命。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，可进一步提高衬板的使用寿命。合金柱按照公知方法制作。
本发明所述方法优选的方案是：步骤④所述中频炉的炉盖是两个半圆形炉盖，以中频炉的炉体中间部位向两侧开合，转轴设置在中频炉口，对称分布，转轴为两个，转轴上安装轴套，半圆形炉盖分别安装在相应的转轴轴套上。
本发明所述方法进一步优先的方案是：步骤⑦得到的衬板为套筒型，其包括圆锥形和圆柱形，衬板的底部为圆柱形，圆柱形以上部分是圆锥形，衬板圆锥形的中下部嵌入合金柱范围的高度H2是400-700毫米，高度H2底端位于衬板的圆柱形上端，每两个合金柱的中心线间的距离L是60-80毫米，合金柱的大直径端面与相应的衬板圆锥形外表面位于同一平面内。在衬板的圆锥外表面选取一部分高度范围内嵌入合金柱，使衬板的易损部位硬度增加，延长了衬板的使用寿命。每两个合金柱中心线间的距离可以是60毫米、65毫米、70毫米、75毫米或80毫米等，均能打达到本发明的目的。
本发明进一步的优选方案是：步骤⑤所述的内套22上开设的第二通气孔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0.09，这种优选的斜度便于合金柱的最大面积位于衬板相应的工作面内，进一保证衬板的耐磨性，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17为第一冒口、18为第二冒口、19为第三冒口、20为第四冒口、29为第一暗冒口、30为第二暗冒口、H1为衬板总高度。
本发明未详述内容均为公知技术。
Claims (7)
1.一种圆锥破碎机衬板的制造方法，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）外表面的斜度是0.06-0.18；
②制备衬板砂型，砂型腔分为锥体腔和柱体腔，在锥体腔的腔体内壁沿圆围分布合金柱，合金柱分布在锥体腔内的高度范围是400-700毫米，每两个合金柱中心线间的距离是60-80毫米，合金柱的大端直径是35-40毫米，合金柱的高度是40-50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，炉盖为对开式结构，两个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第一通气孔（9），第一通气孔（9）的直径为5-30毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑤步骤②所述的砂型设置六个浇注口，砂型上端设置四个中部设置两个，浇注口外周均分别设置气体保护罩（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）上均匀开设数个第二通气孔（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5-8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，4-10小时后进入炉窑的650℃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30-40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，得到耐磨锤式破碎机衬板，该衬板的圆锥形中下部嵌入合金柱。
2.根据权利要求1所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤⑦得到的衬板为套筒型，其包括圆锥形和圆柱形，衬板的底部为圆柱形，圆柱形以上部分是圆锥形，衬板圆锥形的中下部嵌入的合金柱范围的高度H2是400-700毫米，高度H2底端位于衬板的圆柱形上端，每两个合金柱的中心线间的距离L是60-80毫米，合金柱的大直径端面与相应的衬板圆锥形外表面位于同一平面内。
3.根据权利要求1所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤④所述中频炉的炉盖是两个半圆形炉盖，以中频炉的炉体中间部位向两侧开合，转轴设置在中频炉口，转轴为两个，半圆形炉盖分别安装在相应的转轴上。
4.根据权利要求1所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤⑤所述的内套（22）上开设的第二通气孔（12）的直径为30-100毫米。
5.根据权利要求1所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤①所述的合金柱（16）外表面锥状的斜度为0.09。
6.根据权利要求1所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，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。
7.根据权利要求1所述的一种圆锥破碎机衬板的制造方法，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。
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2018
- 2018-01-26 CN CN201810078092.3A patent/CN108393468B/zh active Active
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Denomination of invention: A Manufacturing Method for the Lining Plate of Cone Crusher Effective date of registration: 20221116 Granted publication date: 20200707 Pledgee: Ji'nan finance Company limited by guarantee Pledgor: JINAN SOARING ABRASION-PROOF MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022370000151 |
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Address after: Room 301, South Building 2, No. 777 Longfengshan Road, Tangye Street, Licheng District, Jinan City, Shandong Province, 250109 Patentee after: JINAN SOARING ABRASION-PROOF MATERIAL Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 250109 Jiaoji Railway Dongbei, he'erzhuang village, Tangye street, Licheng District, Jinan City, Shandong Province Patentee before: JINAN SOARING ABRASION-PROOF MATERIAL Co.,Ltd. Country or region before: China |
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Granted publication date: 20200707 Pledgee: Ji'nan finance Company limited by guarantee Pledgor: JINAN SOARING ABRASION-PROOF MATERIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2022370000151 |
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