CN110791618A - 球磨机衬板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种球磨机衬板的加工方法,属于钢板加工技术领域。步骤:选取硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢,得到原料;将得到的原料加热并进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板;将得到的预成型衬板进行定尺切割及金加工到最终尺寸,得到定规格板坯;将得到的板坯进行正火处理并且控制正火处理的工艺参数,正火处理完成后进行淬火,油冷至室温,得到待回火板坯;将得到的待回火板坯进行回火处理并且控制回火温度、控制保温时间和控制回火次数,得到材质为硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢的球磨机衬板。加工廉价;具有极致和基体紧密、晶粒组织细化效果;保障尺寸更加精确,避免铸造误差导致衬板在球磨机内装配间隙过大而卡料。
Description
技术领域
本发明属于钢板加工技术领域,具体涉及一种球磨机衬板的加工方法。
背景技术
前述的球磨机广泛用于矿山、水泥等行业。由于球磨机衬板作为主要的高磨损易耗件,因而对耐磨蚀性、硬度等的要求极其严苛。因为频繁更换衬板一方面会提高矿山及水泥产品的生产成本,另一方面会影响球磨机的工作效率,再一方面加大设备管护负担,等等。
在公开的中国专利文献中,不乏关于球磨机衬板的加工方法的技术信息,略以例举的如CN103993246B推荐有“一种低合金球磨机耐磨衬板及其制备方法”,该专利著称具有良好的强度、耐磨性以及硬度适中的特点;CN104275233B提供有“一种球磨机用高耐磨高硬度衬板”,著称具有韧性及耐磨性好、硬底高、破损率低的长处;CN104651731B介绍有“一种大型球磨机衬板及其制备方法”、CN166756504B揭示有“一种球磨机衬板及其制备方法”和CN104342602A公布有“一种中碳合金耐磨钢球磨机衬板的加工方法”,等等。
并非限于上面例举的专利都是通过浇注方式得到球磨机衬板的。如业界所知,属于铸造范畴的浇注是将熔融的液态金属填满型腔,这种方式易使制件产生气孔,强度、耐磨性以及合理期限内的使用寿命都会受到影响。因此如何有效地改善球磨机衬板的晶粒组织、提高尺寸的精确性、增进耐磨性以及提高强度的问题长期以来既困扰于使用球磨机的企业也使球磨机衬板的生产厂商犯难。此外,鉴于在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中除了可见诸浇注获得球磨机衬板的技术信息外,并未发现采用其它方式加工球磨机衬板的技术启示。为此本申请人作了持久而有益的探索与反复的尝试,并且形成了下面将要介绍的技术方案。
发明内容
本发明的任务在于提供一种球磨机衬板的加工方法,该方法工艺步骤简练以及无苛刻的工艺要素而得以满足工业化放大生产要求并且由该方法得到的球磨机衬板具有晶粒组织细化效果好、强度高、尺寸精确程度好、抗屈服强度和疲劳强度优异并且硬度高而得以保障理想的耐磨性。
本发明的任务是这样来完成的,一种球磨机衬板的加工方法,包括以下步骤:
A)原材料选择,选取硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢,得到原料;
B)制备预成型板,将步骤A)得到的原料加热并进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板;
C)定规格处理,将由步骤B)得到的预成型衬板进行定尺切割及金加工到最终尺寸,得到定规格板坯;
D)正、淬火处理,将由步骤C)得到的板坯进行正火处理并且控制正火处理的工艺参数,正火处理完成后进行淬火,油冷至室温,得到待回火板坯;
E)回火,将由步骤D)得到的待回火板坯进行回火处理并且控制回火温度、控制保温时间和控制回火次数,得到材质为硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢的球磨机衬板。
在本发明的一个具体的实施例中,步骤A)中所述的硅铬弹簧钢的牌号为54SiCr6、56SiCr7或60SiCr7;所述的硅锰弹簧钢的牌号为:60Si2CrA、60Si2CrVA或60SiMnMoA。
在本发明的另一个具体的实施例中,步骤B)中所述的加热的加热温度为1100-1150℃;所述正火处理的温度为820-860℃,所述保温的时间为30-35min;所述坑冷的坑冷时间为32-40h。
在本发明的又一个具体的实施例中,步骤B)所述的压制成型所用的装置为冲床、油压或水压机。
在本发明的再一个具体的实施例中,步骤C)中所述的金加工是通过刨床、铣床或数控加工中心对所述定尺切割的所述预成型衬板的四周边缘部位进行一致性的平整化加工。
在本发明的还有一个具体的实施例中,步骤D)中所述的控制正火处理的工艺参数是指;先升温至第一温度点并在第一温度点保温,再升温至第二温度点并且在第二温度点保温,而后随炉降温并且在降温的温度点保温。
在本发明的更而一个具体的实施例中,所述升温至第一温度点的温度为650℃,所述的第一温度点保温是在650℃保温340-380min;所述的升温至第二温度点的温度为860℃,所述在第二温度点保温是在860℃保温580-620min;所述随炉降温是将温度降至825-835℃,所述在降温的温度点保温是指在825-835℃保温110-130min。
在本发明的进而一个具体的实施例中,步骤D)中所述的淬火是在20-40℃水中淬火25-30min。
在本发明的又更而一个具体的实施例中,步骤E)中所述的控制回火温度是将回火温度控制为230-250℃;所述的控制保温时间为在230-250℃下保温28-32h。
在本发明的又进而一个具体的实施例中,步骤E)中所述的控制回火次数是将回火次数控制为两次,并且每次回火的温度为230-250℃以及保温时间为28-32h。
本发明提供的技术方案的技术效果在于:其一,由于工艺步骤十分简短并且不受过于苛刻的工艺要素约束,因而既可体现加工的廉价性,又能满足工业化放大生产要求;其二,由于开创性地变已有技术中浇注球磨机衬板为锻压球磨机衬板,因而具有极致和基体紧密、晶粒组织细化效果;其三,由于在定规格处理步骤中对定尺切割后的板坯进行金加工,因而能保障尺寸更加精确,避免铸造误差导致衬板在球磨机内装配间隙过大而卡料;其四,由于经正火处理步骤得以更进一步地细化晶粒组织并且经水冷加油冷,使淬火深度及硬度显著优于铸造衬板;其五,由于择用了硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢,因而得以体现抗屈服及抗疲劳强度的拔萃性,保障球磨机衬板的高硬度暨高耐磨以及高强度充分达到极致之程度。
具体实施方式
实施例1:
A)原材料选择,选取牌号为54SiCr6,得到原料;
B)制备预成型板,将步骤A)得到的原料引入加热炉加热至1150℃,加热完成后采用大吨位冲床在借助于成型模具进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板,其中:所述的正火处理的温度为860℃,所述保温的时间为30min,所述坑冷的时间为32h;
C)定规格处理,定规格处理也称定尺寸处理,将由步骤B)得到的预成型衬板采用切割设备按照工艺所要求即按照实际的产品尺寸进行定尺切割,定尺切割后付诸刨床对定尺切割的所述预成型衬板的四周边缘部位即对四个侧面进行一致性的平整化加工,例如最终加工成长2300mm、宽770mm的定规格板坯,该定规格板坯的厚度由步骤B)保障,得到定规格板坯;
D)正、淬火处理,所谓的正、淬火处理是指正火处理和淬火处理,将由步骤C)得到的板坯进行正火处理,正火处理的工艺参数控制为:先升温至第一温度点并在该第一温度点保温,再升温至第二温度点并在该第二温度点保温,而后随炉降温并且在降温的温度点保温,其中:前述升温至第一温度点的温度为650℃,前述的在第一温度点保温是在650℃保温380min,前述升温至第二温度点的温度为860℃,前述的在第二温度点保温是在860℃保温580min,前述的随炉降温是将温度随炉降温至825℃,前述在降温的温度点保温是指在825℃保温130min,待前述正火处理完成后进行淬火处理,具体是在20℃水中淬火30min,待前述淬火结束后油冷至室温,得到待回火板坯;
E)回火,将由步骤D)得到的待回火板坯进行回火处理,回火处理的回火温度控制为230℃,保温时间控制为230℃下保温32h,由于前述回火次数为两次,因此重复前述的回火温度230℃和保温时间32h,得到材质为硅铬弹簧钢的球磨机衬板。
实施例2:
A)原材料选择,选取牌号为60SiCr7,得到原料;
B)制备预成型板,将步骤A)得到的原料引入加热炉加热至1100℃,加热完成后采用水压机在借助于成型模具进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板,其中:所述的正火处理的温度为820℃,所述保温的时间为35min,所述坑冷的时间为40h;
C)定规格处理,定规格处理也称定尺寸处理,将由步骤B)得到的预成型衬板采用切割设备按照工艺所要求即按照实际的产品尺寸进行定尺切割,定尺切割后付诸铣床对定尺切割的所述预成型衬板的四周边缘部位即对四个侧面进行一致性的平整化加工,例如最终加工成长2500mm、宽750mm的定规格板坯,该定规格板坯的厚度由步骤B)保障,得到定规格板坯;
D)正、淬火处理,所谓的正、淬火处理是指正火处理和淬火处理,将由步骤C)得到的板坯进行正火处理,正火处理的工艺参数控制为:先升温至第一温度点并在该第一温度点保温,再升温至第二温度点并在该第二温度点保温,而后随炉降温并且在降温的温度点保温,其中:前述升温至第一温度点的温度为650℃,前述的在第一温度点保温是在650℃保温340min,前述升温至第二温度点的温度为860℃,前述的在第二温度点保温是在860℃保温595min,前述的随炉降温是将温度随炉降温至828℃,前述在降温的温度点保温是指在828℃保温115min,待前述正火处理完成后进行淬火处理,具体是在40℃水中淬火20min,待前述淬火结束后油冷至室温,得到待回火板坯;
E)回火,将由步骤D)得到的待回火板坯进行回火处理,回火处理的回火温度控制为250℃,保温时间控制为250℃下保温28h,由于前述回火次数为两次,因此重复前述的回火温度250℃和保温时间28h,得到材质为硅铬弹簧钢的球磨机衬板。
实施例3:
A)原材料选择,选取牌号为60Si2CrVA,得到原料;
B)制备预成型板,将步骤A)得到的原料引入加热炉加热至1135℃,加热完成后采用油压机在借助于成型模具进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板,其中:所述的正火处理的温度为850℃,所述保温的时间为31min,所述坑冷的时间为38h;
C)定规格处理,定规格处理也称定尺寸处理,将由步骤B)得到的预成型衬板采用切割设备按照工艺所要求即按照实际的产品尺寸进行定尺切割,定尺切割后付诸数控加工中心对定尺切割的所述预成型衬板的四周边缘部位即对四个侧面进行一致性的平整化加工,例如最终加工成长2400mm、宽800mm的定规格板坯,该定规格板坯的厚度由步骤B)保障,得到定规格板坯;
D)正、淬火处理,所谓的正、淬火处理是指正火处理和淬火处理,将由步骤C)得到的板坯进行正火处理,正火处理的工艺参数控制为:先升温至第一温度点并在该第一温度点保温,再升温至第二温度点并在该第二温度点保温,而后随炉降温并且在降温的温度点保温,其中:前述升温至第一温度点的温度为650℃,前述的在第一温度点保温是在650℃保温355min,前述升温至第二温度点的温度为860℃,前述的在第二温度点保温是在860℃保温620min,前述的随炉降温是将温度随炉降温至835℃,前述在降温的温度点保温是指在835℃保温110min,待前述正火处理完成后进行淬火处理,具体是在25℃水中淬火28min,待前述淬火结束后油冷至室温,得到待回火板坯;
E)回火,将由步骤D)得到的待回火板坯进行回火处理,回火处理的回火温度控制为235℃,保温时间控制为235℃下保温29h,由于前述回火次数为两次,因此重复前述的回火温度235℃和保温时间29h,得到材质为硅锰弹簧钢的球磨机衬板。
实施例4:
A)原材料选择,选取牌号为60SiMnMoA,得到原料;
B)制备预成型板,将步骤A)得到的原料引入加热炉加热至1115℃,加热完成后采用油压机在借助于成型模具进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板,其中:所述的正火处理的温度为835℃,所述保温的时间为32min,所述坑冷的时间为36h;
C)定规格处理,定规格处理也称定尺寸处理,将由步骤B)得到的预成型衬板采用切割设备按照工艺所要求即按照实际的产品尺寸进行定尺切割,定尺切割后付诸数控中心对定尺切割的所述预成型衬板的四周边缘部位即对四个侧面进行一致性的平整化加工,例如最终加工成长2450mm、宽800mm的定规格板坯,该定规格板坯的厚度由步骤B)保障,得到定规格板坯;
D)正、淬火处理,所谓的正、淬火处理是指正火处理和淬火处理,将由步骤C)得到的板坯进行正火处理,正火处理的工艺参数控制为:先升温至第一温度点并在该第一温度点保温,再升温至第二温度点并在该第二温度点保温,而后随炉降温并且在降温的温度点保温,其中:前述升温至第一温度点的温度为650℃,前述的在第一温度点保温是在650℃保温365min,前述升温至第二温度点的温度为860℃,前述的在第二温度点保温是在860℃保温605min,前述的随炉降温是将温度随炉降温至832℃,前述在降温的温度点保温是指在832℃保温120min,待前述正火处理完成后进行淬火处理,具体是在35℃水中淬25min,待前述淬火结束后油冷至室温,得到待回火板坯;
E)回火,将由步骤D)得到的待回火板坯进行回火处理,回火处理的回火温度控制为242℃,保温时间控制为242℃下保温27h,由于前述回火次数为两次,因此重复前述的回火温度242℃和保温时间27h,得到材质为硅锰弹簧钢的球磨机衬板。
申请人需要说明的是:上述实施例1至4的步骤C)中所涉及的定规格板坯的长及宽的尺寸仅仅是依据使用方所要求的尺寸所举的例子,因而不能视为对本发明的限定。
由上述实施例1至4得到的球磨机衬板经测试具有下表所示的优于已有技术中的浇铸衬板的技术指标:
Claims (10)
1.一种球磨机衬板的加工方法,其特征在于包括以下步骤:
A)原材料选择,选取硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢,得到原料;
B)制备预成型板,将步骤A)得到的原料加热并进行压制成型,压制成型后依次进行正火处理、保温和坑冷,得到预成型衬板;
C)定规格处理,将由步骤B)得到的预成型衬板进行定尺切割及金加工到最终尺寸,得到定规格板坯;
D)正、淬火处理,将由步骤C)得到的板坯进行正火处理并且控制正火处理的工艺参数,正火处理完成后进行淬火,油冷至室温,得到待回火板坯;
E)回火,将由步骤D)得到的待回火板坯进行回火处理并且控制回火温度、控制保温时间和控制回火次数,得到材质为硅铬弹簧钢或硅锰弹簧钢的球磨机衬板。
2.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤A)中所述的硅铬弹簧钢的牌号为54SiCr6、56SiCr7或60SiCr7;所述的硅锰弹簧钢的牌号为:60Si2CrA、60Si2CrVA或60SiMnMoA。
3.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤B)中所述的加热的加热温度为1100-1150℃;所述正火处理的温度为820-860℃,所述保温的时间为30-35min;所述坑冷的坑冷时间为32-40h。
4.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤B)所述的压制成型所用的装置为冲床、油压或水压机。
5.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤C)中所述的金加工是通过刨床、铣床或数控加工中心对所述定尺切割的所述预成型衬板的四周边缘部位进行一致性的平整化加工。
6.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤D)中所述的控制正火处理的工艺参数是指;先升温至第一温度点并在第一温度点保温,再升温至第二温度点并且在第二温度点保温,而后随炉降温并且在降温的温度点保温。
7.根据权利要求6所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于所述升温至第一温度点的温度为650℃,所述的第一温度点保温是在650℃保温340-380min;所述的升温至第二温度点的温度为860℃,所述在第二温度点保温是在860℃保温580-620min;所述随炉降温是将温度降至825-835℃,所述在降温的温度点保温是指在825-835℃保温110-130min。
8.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤D)中所述的淬火是在20-40℃水中淬火25-30min。
9.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤E)中所述的控制回火温度是将回火温度控制为230-250℃;所述的控制保温时间为在230-250℃下保温28-32h。
10.根据权利要求1所述的球磨机衬板的加工方法,其特征在于步骤E)中所述的控制回火次数是将回火次数控制为两次,并且每次回火的温度为230-250℃以及保温时间为28-32h。
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