CN108393469B - 一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，提供了一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，它采用高锰钢为衬板铸件基础，通过制备方法达到提高衬板使用寿命的目的。本发明的优点是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。
Description
技术领域
本发明涉及破碎机，是一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法。
背景技术
颚式破碎机主要用于采矿业，整机形体大，且造价高，其工作衬板是一种易损件。这种衬板的使用寿命较短，需要经常更换，并且，更换时操作复杂，时间长，影响生产效率，导致生产成本升高。为此，本领域不断更换衬板的材料，增加其耐磨性，以提高衬板的使用寿命。然而，衬板的各种耐磨材料经过使用发现均无法使衬板的使用寿命有较大的提高。目前广泛使用的高锰钢衬板是使用效果比较好的衬板，但它仍存在衬板铸件缩孔疏松，心部易产生裂纹等不足。由于高锰钢衬板的整体效果高于其它材料，因此，本领域技术人员近几年一直将如何提高高锰钢衬板的使用寿命做为重要研究课题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，它采用高锰钢为衬板铸件基础，通过制备方法达到提高衬板使用寿命的目的。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，包括以下步骤：
①制取合金块备用，合金块呈矩形，合金块一端设置嵌拉杆，合金块上设置嵌入肋；
②制备耐磨颚式破碎机衬板砂型，砂型腔内沿长度方向开设多条凹凸相连形状的砂腔；
③在砂型腔内表面涂碱性镁砂粉涂料，涂料厚度为0.3-0.5毫米；
④在步骤②所述砂型腔的凹槽底端平面处放置合金块，合金块沿凹槽底端平面长度方向排列，每两个长度方向相邻合的金块边沿间的距离为30-45毫米；
⑤采用中频炉冶炼钢水，中频炉上设置炉盖，炉盖是以炉体中心部为开合线形成对开式结构，两个半圆形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5-30毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑥步骤②所述的砂型腔上端设置浇注口，浇注口外周设置气体保护罩，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；
⑦将步骤⑤冶炼的钢水通过步骤⑥所述的浇注口浇注在砂型腔内，浇注时间为10-15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；
⑧打开步骤⑦的炉窑，将铸件在20-30内置入水池中，保持水池温度低于40℃，2小时后铸件出水，去掉嵌拉杆后得到耐磨颚式破碎机衬板，该衬板为长方体，其上设置数条长条状凸肋，合金块沿衬板上的凸肋顶面长度方向排列，每两个长度方向相邻的合金块边沿间的距离为30-45毫米。
所述合金块的长度L1为30-50毫米， 宽度W1为10-12毫米，高度H1为10-12毫米，嵌入肋的高度H2为6-8毫米。步骤⑤所述转轴安装在中频炉的炉口上，转轴对称分布，转轴上安装轴套。步骤⑥所述的内套上开设的通气的直径为30-100毫米。步骤⑥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。
本发明提供的制备方法能使颚式破碎机衬板的使用寿命有较大提高，使用效果统计表明其使用寿命比现有的高锰钢衬板的使用寿命提高50%左右，并经检测可知，衬板铸件内不出现缩孔疏松现象，不出现裂纹。由于采用气体保护浇注，使衬板铸件不出现夹杂现象。本发明方法中在衬板凸起部位的顶部平面处嵌入的合金块，可增加衬板的耐磨点，改变衬板工作面同一硬度的不足。另外，合金块成为衬板铸件强制冷却的散热点，使衬板铸件的整体冷却速度加快，从而达到衬板铸件晶粒细化的目的，进一步增强高锰钢衬板的韧性，提高衬板的使用寿命等。
附图说明
附图1是本发明方法使用的中频炉结构示意图；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是浇注时气体保护罩与砂型连接结构示意图；附图5是本发明所述方法制备的衬板结构示意图；附图6是图5中C-C剖视放大结构示意图；附图7是图6中合金块17的放大结构示意图；附图8是图7的左视结构示意图。
具体实施方式
本发明所述一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，包括以下步骤：
①制取合金块17备用，合金块17呈矩形，合金块17一端设置嵌拉杆16，合金块17上设置嵌入肋18；
②制备耐磨颚式破碎机衬板砂型，砂型腔内沿长度方向开设多条凹凸相连形状的砂腔；
③在砂型腔内表面涂碱性镁砂粉涂料，涂料厚度为0.3-0.5毫米；
④在步骤②所述砂型腔的凹槽底端平面处放置合金块17，合金块17沿凹槽底端平面长度方向排列，每两个长度方向相邻合的金块17边沿间的距离为30-45毫米；
⑤采用中频炉冶炼钢水，中频炉上设置炉盖，炉盖是以炉体中心部为开合线形成对开式结构，两个半圆形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5-30毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑥步骤②所述的砂型腔上端设置浇注口，浇注口外周设置气体保护罩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；
⑦将步骤⑤冶炼的钢水通过步骤⑥所述的浇注口浇注在砂型腔内，浇注时间为10-15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；
⑧打开步骤⑦的炉窑，将铸件在20-30内置入水池中，保持水池温度低于40℃，2小时后铸件出水，去掉嵌拉杆16后得到耐磨颚式破碎机衬板，该衬板为长方体，其上设置数条长条状凸肋，合金块沿衬板上的凸肋顶面长度方向排列，每两个长度方向相邻的合金块边沿间的距离为30-45毫米。
本发明方法中所述的衬板采用高锰钢材料制作，合金块采用TM52硬质合金制作。本发明所述的合金块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0.5份，陶瓷粉末1.2份，余量为铁。这种优选的材料可使合金块具有更高的强度和耐磨性，可进一步提高衬板的使用寿命。
本发明所述合金块17的长度L1为30-50毫米， 宽度W1为10-12毫米，高度H1为10-12毫米，嵌入肋18的高度H2为6-8毫米。本发明方法中加入合金块的长宽高及合金块的分布为优选方案，它可直接加快高锰钢钢水的凝固，在合金块之间不产生冷隔现象，在达到增加衬板耐磨点的同时，使衬板铸件晶粒细化及韧性好，提高衬板的使用寿命。
本发明的方法采用快速气体保护浇注，并使其快冷，能使高锰钢奥氏体更完整，进一步保证衬板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，提高衬板铸件致密度等。
本发明方法中合金块上的嵌拉杆，用于使合金块与砂型更好的相结合，并固定合金块的准确位置，达到本发明方法中嵌入合金块的目的，进一步保证合金块将高锰钢衬板铸件快速凝固的效果。嵌拉杆在完成铸造后位于衬板的工作表面外，去掉嵌拉杆后合金块的表面与衬板的工作面位于相同平面内。
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，步骤⑤所述转轴安装在中频炉的炉口上，转轴对称分布，转轴上安装轴套。在炉盖的保护作用下，通氩气保护金属液面。两个转轴上均布的喷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通气孔，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。
本发明所述的内套22上开设的通气12的直径为30-100毫米为优选方案。
进一步的优选方案是: 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。可保证实现快速浇注。
更进一步的方案是，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砂型腔，并使气体保护浇注不出现漏气等现象，使气体保护浇注达到更好效果。
本发明所述方法中从钢水进入砂型腔的浇注时间控制在10-15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。本发明的方法不在合金块之间产生冷隔，使合金块与衬板铸件间产生好的融合，增加衬板的使用寿命，特别是提高衬板的耐磨性能等。
本发明所述合金块位于衬板凸起部位的顶面。用本发明方法制备的衬板上设置多条凸肋19，如图5、图6所示。衬板的长度方向上设置多条凸肋19，图5中显示的衬板有6条凸肋19，凸肋19的长度方向为相同形状，凸肋19的顶端面两侧向下的侧面是斜面，斜面的底端与衬板的底平面20相连。衬板上多条凸肋形成的侧面形状如图6所示，衬板的侧面显示，多个凹凸形状相连接。每条凸肋的顶面均嵌入合金块，合金块的工作面与衬板的凸肋顶端面位于同一平面内，使衬板顶面的工作面内形成了多个硬质合金点，增加衬板的硬度、耐磨性，提高了衬板的使用寿命。
本发明未详述内容均为公知技术。
Claims (6)
1.一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
①制取合金块（17）备用，合金块（17）呈矩形，合金块（17）一端设置嵌拉杆（16），合金块（17）上设置嵌入肋（18）；
②制备耐磨颚式破碎机衬板砂型，砂型腔内沿长度方向开设多条凹凸相连形状的砂腔；
③在砂型腔内表面涂碱性镁砂粉涂料，涂料厚度为0.3-0.5毫米；
④在步骤②所述砂型腔的凹槽底端平面处放置合金块（17），合金块（17）沿凹槽底端平面长度方向排列，每两个长度方向相邻的合金块（17）边沿间的距离为30-45毫米；
⑤采用中频炉冶炼钢水，中频炉上设置炉盖，炉盖是以炉体中心部为开合线形成对开式结构，两个半圆形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5-30毫米，转轴面向外的壁上开设气体进气孔；
⑥步骤②所述的砂型腔上端设置浇注口，浇注口外周设置气体保护罩（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）；
⑦将步骤⑤冶炼的钢水通过步骤⑥所述的浇注口浇注在砂型腔内，浇注时间为10-15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；
⑧打开步骤⑦的炉窑，将铸件在20-30秒内置入水池中，保持水池温度低于40℃，2小时后铸件出水，去掉嵌拉杆（16）后得到耐磨颚式破碎机衬板，该衬板为长方体，其上设置数条长条状凸肋，合金块沿衬板上的凸肋顶面长度方向排列，每两个长度方向相邻的合金块边沿间的距离为30-45毫米。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，其特征在于：所述合金块（17）的长度L1为30-50毫米， 宽度W1为10-12毫米，高度H1为10-12毫米，嵌入肋（18）的高度H2为6-8毫米。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤⑤所述转轴安装在中频炉的炉口上，转轴对称分布，转轴上安装轴套。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤⑥所述的内套（22）上开设的通气孔（12）的直径为30-100毫米。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨颚式破碎机衬板的制造方法，其特征在于：步骤⑥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所述的一种耐磨颚式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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