RU2082530C1 - Способ производства чугунных мелющих шаров - Google Patents

Способ производства чугунных мелющих шаров Download PDF

Info

Publication number
RU2082530C1
RU2082530C1 RU95109076A RU95109076A RU2082530C1 RU 2082530 C1 RU2082530 C1 RU 2082530C1 RU 95109076 A RU95109076 A RU 95109076A RU 95109076 A RU95109076 A RU 95109076A RU 2082530 C1 RU2082530 C1 RU 2082530C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
balls
cast iron
rolling
rods
iron
Prior art date
Application number
RU95109076A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95109076A (ru
Inventor
Н.П. Лякишев
Н.Н. Александров
А.Н. Поддубный
И.К. Кульбовский
В.А. Михеев
В.И. Куликов
Е.С. Пестов
Е.В. Ковалевич
И.В. Смирнов
В.И. Котенок
Г.В. Щербединский
Н.С. Гущин
Original Assignee
Акционерное общество "Кронтиф"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Кронтиф" filed Critical Акционерное общество "Кронтиф"
Priority to RU95109076A priority Critical patent/RU2082530C1/ru
Publication of RU95109076A publication Critical patent/RU95109076A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2082530C1 publication Critical patent/RU2082530C1/ru

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к металлургии. Способ заключается в том, что выплавляют чугун с одновременным его легированием, отливают из него прутки нужного диаметра, прокатывают из прутков шары и подвергают их закалке и отпуску. Выплавленный чугун модифицируют магнийсодержащей модифицирующей смесью, сфероидизирующей графит. Прутки перед прокаткой нагревают до температуры 950-1080oC, шары получают прокаткой на стане поперечно-винтовой прокатки, полученные шары подвергают изотермической закалке с температуры прокатки и последующему отпуску при температуре 280-320oC, при этом используют чугун следующего химического состава, мас.%: углерод 2,5-3,5; кремний 1,3-2,8; марганец 0,3-1; фосфор 0,02-0,08; сера 0,001-0,015; медь 0,15-0,8; хром 0,15-0,5; алюминий 0,15-0,5; магний 0,04-0,08; железо остальное. Способ обеспечивает производство мелющих шаров с твердостью не ниже HRC 55, высокой износостойкостью и ударостойкостью при стоимости на 20% ниже, чем для стальных шаров.

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к изготовлению мелющих шаров из низколегированного чугуна с шаровидной формой графита.
Известен способ изготовления мелющих шаров из серого и отбеленного чугуна методом литья в песчаные и металлические формы, включающий выплавку чугуна, изготовление форм шаров, заливку чугуна в формы, охлаждение шаров в формах, извлечение их из форм с последующей очисткой и обрубкой (Неевижский О.А. Производство мелющих тел шаровых мельниц, М. Машгиз, 1961, с.149).
Недостатком способа изготовления мелющих шаров из серого чугуна методом литья является то, что они получаются с низкой твердостью и высокой хрупкостью, что является причиной низкой их эксплуатационной стойкости при использовании в шаровых мельницах.
Недостатком способа изготовление мелющих шаров из отбеленного чугуна методом литья является то, что они получаются с неравномерной структурой и твердостью по их объему и высокой хрупкостью, что является причиной пониженной их эксплуатационной стойкости при использовании в шаровых мельницах.
Известен способ получения отливок из белого чугуна (патент Р.Ф. N 2019569, С 21 В 11/10, 1992 ), включающий выплавку чугуна и заливку его в металлическую форму при 1220-1300oC при следующем соотношении в ней компонентов, мас.
Углерод 2,8-3,8
Кремний 0,5-1,3
Марганец 1,2-2,5
Железо Остальное
Указанные отливки могут быть использованы в производстве мелющих шаров.
Недостатком этого способа является то, что отливки шаров получаются с неравномерной структурой по объему и высокой хрупкостью. Из-за высокой хрупкости белого чугуна снижается их ударостойкость и эксплуатационная стойкость при использовании в шаровых мельницах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства стальных шаров (авт. св. СССР N 160496, В 21 Н 1/14, 1964), заключающийся в том, что жидкий доменный чугун перерабатывают в конверторе в сталь с одновременным легированием, сталь из конвертера разливают на прутки нужного диаметра, из которых прокатывают на шаропрокатном стане шары, подвергающиеся закалке с температуры прокатки и отпуску. Такие шары в соответствии с ГОСТ 7524-89 "Шары стальные мелющие для шаровых мельниц" должны содержать не менее 0,5% углерода и иметь твердость НРС 35 НРС 55.
Недостатками указанного способа являются:
получение неравномерной твердости шаров по объему, что снижает их эксплуатационную стойкость, так как легированная сталь имеет пониженную прокаливаемость;
применение конвертерной переработки жидкого чугуна в сталь, влекущей потери 20% металла, увеличение цикла изготовления и стоимости шаров;
необходимость применения закалки шаров из легированной стали в масле, что снижает их твердость.
Задачей изобретения является получение мелющих шаров с высокой эксплуатационной стойкостью и низкой стоимостью.
Для решения указанной задачи выплавляют чугун с одновременным его легированием, отливают из него прутки нужного диаметра, прокатывают из прутков шары и подвергают их закалке и отпуску.
Согласно изобретению выплавленный чугун модифицируют магнийсодержащей мелкодисперсной модифицирующей смесью, сфероибизирующей графит прокатки перед прокаткой нагревают до температуры 950-1080oC и прокатывают на стане поперечно-винтовой прокатки, полученные шары подвергают изотермической закалке с температуры прокатки и последующему отпуску при температуре 280-320oC, при этом используют чугун следующего химического состава, мас.
Углерод 2,5-3,5
Кремний 1,3-2,8
Марганец 0,3-1
Фосфор 0,02-0,08
Сера 0,001-0,015
Медь 0,15-0,8
Хром 0,15-0,5
Алюминий 0,15-0,5
Магний 0,04-0,08
Железо Остальное
В результате получают мелющие шары из низколегированного чугуна с шаровидной формой графита и мартенситно-бейнитноаустенитной металлической основой. Такая микроструктура обеспечивает их высокую твердость, износостойкость, прочность и вязкость, в результате чего они имеют высокую эксплуатационную стойкость и низкую стоимость.
Такой способ получения мелющих шаров выбран на основе проведенных исследований влияния параметров различных этапов технологического процесса и состава чугуна на их структуру и свойства и выбора их оптимальных значений.
Легирование чугуна наиболее целесообразно производить в печи при его выплавке, так как при этом обеспечиваются наилучшее усвоение легирующих добавок и точное получение заданного химического состава чугуна.
Стабильное получение шаровидной формы графита в прутках достигается при модифицировании чугуна магнийсодержащей мелкодисперсной модифицирующей смесью ЭМДС при следующем содержании элементов, мас.
Углерод 2,5-3,5
Сера 0,001-0,015
Кремний 2,3-2,8
Магний 0,04-0,08
Фосфор 0,02-0,08
При этом обеспечивается полное усвоение магния из модификатора и достигается длительное сохранение эффекта модифицирования чугуна при его разливке.
При снижении содержания указанных элементов ниже нижних или увеличение выше верхних пределов в структуре чугуна образуется пластинчатый графит, что резко снижает его пластичность и исключает возможность его прокатки.
Содержание в чугуне элементов, мас.
Марганец 0,3-1
Хром 0,15-0,5
Медь 0,15-0,8
улучшает прокаливаемость шаров и повышает их твердость и износостойкость.
Содержание этих элементов ниже нижних указанных пределов не оказывает существенного влияния на прокаливаемость шаров, а их содержание выше верхних указанных пределов способствует отбелу чугуна, что резко снижает его пластичность и исключает возможность его прокатки.
Содержание в чугуне 0,15-0,5% алюминия предотвращает его отбел и повышает пластичность, что улучшает условия прокатки.
При содержании в чугуне алюминия ниже указанного нижнего предела он не оказывает существенного влияния на снижение отбела чугуна, а при его содержании выше указанного верхнего предела он не обеспечивает стабильное получение шаровидной формы графита в чугуне и тем самым снижает его пластичность.
Нагрев прутков из чугуна с шаровидной формой графита предлагаемого химического состава до температуры 950-1080oC обеспечивает хорошее сочетание его механических свойств для прокатки. Снижение температуры нагрева ниже указанного нижнего предела или повышение ее выше верхнего указанного предела ухудшает сочетание механических свойств чугуна для прокатки.
Изотермическая закалка шаров с температуры прокатки и последующий отпуск при температуре 280-320oC обеспечивает их твердость не менее НРС 55. Такая твердость шаров достигается вследствие образования в их микроструктуре в процессе закалки и отпуска мартенситно-бейнитно-аустенитной металлической основы.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в достижении высокой твердости, износостойкости, ударостойкости и вязкости шаров, что обеспечивает их высокую эксплуатационную стойкость. Это достигается получением шаров из чугуна с шаровидной формой графита и мартенситно-бейнитно-аустенитной металлической основой. Такие шары могут использоваться в шаровых мельницах для помола в них различных материалов, в том числе и обладающих высокой твердостью, например горные породы, клинкер, огнеупоры и другие.
Способ может быть осуществлен с использованием следующих технических средств.
Выплавку чугуна осуществляют в плавильных электропечах, а его модифицирование в разливочных ковшах с помощью МДС.
Прутки различных диаметров изготавливают из модифицированного чугуна на установке непрерывного горизонтального литья.
Прутки перед прокаткой нагревают до температуры 950-1080oC с помощью установки индукционного нагрева, что обеспечивает высокую скорость нагрева.
Прокатку прутков на шары производят на высокопроизводительном стане поперечно-винтовой прокатки.
Закалку шаров с температуры прокатки и их отпуск осуществляют в закалочно-отпускном проходном агрегате.
Указанные технические средства обеспечивают непрерывность процесса производства шаров.
Пример. В плавильной электропечи расплавляли шихтовые материалы и получали низколегированный чугун. После нагрева расплава в печи его сливали в разливочный ковш, в который предварительно засыпали 2,5% от массы расплава магнийсодержащую мелкодисперсную модифицирующую смесь (МДС), что обеспечило получение после модифицирования шаровидной формы графита в чугуне и следующее содержание в нем элементов, мас.
Углерод 3,35
Кремний 2,68
Марганец 0,64
Фосфор 0,055
Сера 0,0097
Медь 0,66
Хром 0,33
Алюминий 0,27
Магний 0,063
Железо Остальное
Контроль структуры и свойств чугуна после модифицирования осуществляли в соответствии с ГОСТ 3443-86, ГОСТ 7293-85.
Модифицированный чугун разливали в прутки нужных диаметров на установке непрерывного горизонтального литья. Прутки перед прокаткой нагревали в установке индукционного нагрева до температуры 1039oC. Прокатку шаров осуществляли на стане поперечно-винтовой прокатки.
Полученные шары подвергали изотермической закалке в расплаве солей с температуры прокатки и последующему отпуску при температуре 305oC в проходном закалочно-отпускном агрегате.
Твердость полученных шаров замеряли на прессе Роквелла. Она оставляла НРС 56. Твердость стальных шаров при испытаниях составляла НРС 43, т.е. полученные шары имели на 30% более высокую твердость по сравнению со стальными шарами.
Выход полученных чугунных шаров от жидкого чугуна составил 95% Выход стальных шаров от жидкого чугуна при применении конверторной переработки его в сталь на 20% ниже по сравнению с заявленным способом.
Стоимость полученных чугунных шаров на 20% ниже стоимости стальных шаров.
Применение модифицирования жидкого чугуна вместо переработки его в конвертере в сталь сокращает и упрощает производственный цикл изготовления шаров, сокращает расход металла на получение шаров и снижает их стоимость на 20% обеспечивает их высокую эксплуатационную стойкость.

Claims (1)

  1. Способ производства чугунных мелющих шаров, включающий выплавку чугуна с одновременным его легированием, отливку из него прутков заданного диаметра, прокатку из прутков шаров, закалку с температуры прокатки и отпуск, отличающийся тем, что чугун модифицируют магнийсодержащей мелкодисперсной сфероиздезирующей графит смесью, прутки перед прокаткой нагревают до 950 - 1080oС и прокатывают на стане поперечно-винтовой прокатки, полученные шары подвергают закалке и отпуску при 280 320oС, при этом используют чугун, содержащий, мас.
    Углерод 2,5 3,5
    Кремний 1,3 2,8
    Марганец 0,3 1,0
    Фосфор 0,02 0,08
    Сера 0,001 0,015
    Медь
    0,15 0,8
    Хром 0,15 0,5
    Алюминий 0,15 0,5
    Магний 0,04 0,08
    Железо Остальноео
RU95109076A 1995-05-31 1995-05-31 Способ производства чугунных мелющих шаров RU2082530C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109076A RU2082530C1 (ru) 1995-05-31 1995-05-31 Способ производства чугунных мелющих шаров

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95109076A RU2082530C1 (ru) 1995-05-31 1995-05-31 Способ производства чугунных мелющих шаров

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95109076A RU95109076A (ru) 1997-02-20
RU2082530C1 true RU2082530C1 (ru) 1997-06-27

Family

ID=20168438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95109076A RU2082530C1 (ru) 1995-05-31 1995-05-31 Способ производства чугунных мелющих шаров

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2082530C1 (ru)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139364C1 (ru) * 1998-08-10 1999-10-10 Петров Иван Прохорович Било для молотковых мельниц
RU2169787C2 (ru) * 1999-06-15 2001-06-27 Сукремльский чугунолитейный завод АО "Кронтиф" Способ получения мелющих шаров из белого легированного чугуна
RU2308346C2 (ru) * 2005-06-21 2007-10-20 Государственное Образовательное Учреждение Московский Государственный Технологический Университет "СТАНКИН" (ГОУ МГТУ "СТАНКИН") Способ формообразования шаровых мелющих тел из чугуна
CN102912241A (zh) * 2012-10-23 2013-02-06 嘉兴市杰成机械有限公司 一种耐热耐磨的模具材料
CN104985094A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 江阴东邦钢球机械有限公司 钢球轧制系统
RU2596737C1 (ru) * 2015-05-13 2016-09-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства стальных мелющих шаров
EA026923B1 (ru) * 2013-09-13 2017-05-31 Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" Способ изготовления мелющих тел из чугуна
CN110172635A (zh) * 2019-07-08 2019-08-27 惠州市永兴机械模具制造有限公司 一种球墨铸铁及其制造方法
WO2023080811A1 (ru) 2021-11-08 2023-05-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Система 48" Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113943885A (zh) * 2021-10-20 2022-01-18 承德荣茂铸钢有限公司 一种矿山专用高耐磨高铬合金铸铁磨球的加工工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 160496, кл. B 21 H 1/14, 1964. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2139364C1 (ru) * 1998-08-10 1999-10-10 Петров Иван Прохорович Било для молотковых мельниц
RU2169787C2 (ru) * 1999-06-15 2001-06-27 Сукремльский чугунолитейный завод АО "Кронтиф" Способ получения мелющих шаров из белого легированного чугуна
RU2308346C2 (ru) * 2005-06-21 2007-10-20 Государственное Образовательное Учреждение Московский Государственный Технологический Университет "СТАНКИН" (ГОУ МГТУ "СТАНКИН") Способ формообразования шаровых мелющих тел из чугуна
CN102912241A (zh) * 2012-10-23 2013-02-06 嘉兴市杰成机械有限公司 一种耐热耐磨的模具材料
CN102912241B (zh) * 2012-10-23 2016-01-27 嘉兴市杰成机械有限公司 一种耐热耐磨的模具材料
EA026923B1 (ru) * 2013-09-13 2017-05-31 Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" Способ изготовления мелющих тел из чугуна
RU2596737C1 (ru) * 2015-05-13 2016-09-10 Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") Способ производства стальных мелющих шаров
CN104985094A (zh) * 2015-07-20 2015-10-21 江阴东邦钢球机械有限公司 钢球轧制系统
CN110172635A (zh) * 2019-07-08 2019-08-27 惠州市永兴机械模具制造有限公司 一种球墨铸铁及其制造方法
WO2023080811A1 (ru) 2021-11-08 2023-05-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПП Система 48" Способ изготовления металлоизделий шарообразной формы

Also Published As

Publication number Publication date
RU95109076A (ru) 1997-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4512804A (en) Work-hardenable austenitic manganese steel and method for the production thereof
CN104148399B (zh) 用于轧钢中轧机架的耐磨轧辊及其制备方法
CN104532102A (zh) 风电用大规格渗碳轴承钢G20Cr2Ni4A制造新工艺
RU2082530C1 (ru) Способ производства чугунных мелющих шаров
CN109280743B (zh) 一种轧辊用高强度耐磨钢及其生产方法
CN115896634B (zh) 一种耐高温有色金属压铸成型模具钢材料及其制备方法
CN114058935A (zh) 一种超低温铁素体球墨铸铁及其制备方法
CN111206182B (zh) 一种模具用低合金球墨铸铁的制备方法
CN111926240A (zh) 一种高强度、高延伸率球墨铸铁合金及其制备方法
RU2156313C1 (ru) Способ производства катаных заготовок
RU2113495C1 (ru) Способ получения литой заготовки из белого износостойкого чугуна для быстроизнашиваемой детали
NO163289B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av et koldtstoerknende austenittisk manganstaal.
RU2169787C2 (ru) Способ получения мелющих шаров из белого легированного чугуна
SU1724716A1 (ru) Чугун дл металлических форм
US5034069A (en) Low white cast iron grinding slug
JPH0549722B2 (ru)
RU2412780C1 (ru) Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна
RU2019569C1 (ru) Способ получения отливок из белого чугуна
CA2400286A1 (en) Bar product, cylinder rods, hydraulic cylinders, and method for manufacturing
US4338128A (en) Low alloy white cast iron
RU2250268C1 (ru) Способ получения отливок из половинчатого чугуна с аустенитно-бейнитной структурой
US2932567A (en) Cast iron and process for making same
CN106222527B (zh) 一种合金球墨铸铁轧辊及其制备工艺
RU2307171C2 (ru) Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна
CN109972024A (zh) 一种齿轮钢钢棒用钢及其制备方法和钢棒的制备方法