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CN104278192A - 一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板 - Google Patents

一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.2-2.8％，铬：14-16％，稀土元素：0.5-1％，铝：0.05-0.12％，硅：0.8-1.2％，锰:0.7-0.82％，钼:0.5-1.2％，铜:0.03-0.1％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用加料、脱氧、浇注、热处理四个步骤得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。本发明中，上述球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板具有良好的综合性能，其破碎率≤0.35％，硬度可达65HRC以上，冲击韧性可达8J/cm2以上。

Description

一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板
技术领域
本发明涉及球磨机衬板技术领域，尤其涉及一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
背景技术
球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机是将块状物料破碎成粉状物料的机器，它在生产时球磨机筒体旋转，带动筒内的物料和钢球进行旋转形成落差撞击运动。球磨机靠装在钢球和物料与筒体内的空心挡料圈衬板或实心挡料圈衬板撞击，以及钢球、物料在旋转筒体内相互撞击摩擦作用将矿石等块状物料制成粉末，其中衬板可用来保护筒体，是重要的基础零部件，尤其是精密工业衬板在国民经济发展中起着重要作用，衬板使筒体免受研磨体和物料直接冲击和磨擦，同时也可利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态，增强研磨体对物料的粉碎作用，有助于提高磨机的粉磨效率，增加产量，降低金属消耗，目前国内球磨机工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等，对球磨机使用时的衬板破碎率、硬度及冲击韧性要求越来越高。
发明内容
本发明提出了一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板具有良好的综合性能，其破碎率≤0.35％，硬度可达65HRC以上，冲击韧性可达8J/cm2以上。
本发明提出的一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.2-2.8％，铬：14-16％，稀土元素：0.5-1％，铝：0.05-0.12％，硅：0.8-1.2％，锰:0.7-0.82％，钼:0.5-1.2％，铜:0.03-0.1％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1320-1360℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1450-1500℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧4-6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1300-1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至630-650℃，保温1-2h，升温至650-670℃，保温1-2h，升温至680-720℃，保温1-2h，升温至730-750℃，保温1-2h，升温至780-800℃，保温1-2h，升温至840-880℃，保温1-2h，升温至920-950℃，保温1-2h，升温至1000-1100℃，保温1-2h，升温至1180-1200℃，保温1-2h后风冷并回火至400-500℃，保温3-3.5h后油冷并回火至250-320℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
优选的，其组分按重量百分比包括：碳：2.3-2.4％，铬：15.5-16.6％，稀土元素：0.7-1％，铝：0.08-0.1％，硅：1.1-1.15％，锰:0.75-0.8％，钼:0.9-1％，铜:0.05-0.07％，硫：0.04-0.045％，磷：0.04-0.042％，余量为铁和不可避免的杂质。
优选的，在S4中，将预成型衬板放入电炉内加热，升温至640℃，保温1.5h，升温至660℃，保温1-2h，升温至710℃，保温1-2h，升温至740℃，保温1-2h，升温至800℃，保温1-2h，升温至850℃，保温1-2h，升温至940℃，保温1-2h，升温至1050℃，保温1-2h，升温至1200℃，保温1-2h后风冷并回火至450℃，保温3-3.5h后油冷并回火至300℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
在由铁矿石生产各种铁或铁合金时，由于铁矿中往往伴生有铜、磷、硫等金属或非金属矿，导致最终的铁或铁合金中含有铜、磷、硫等元素以及难以避免的杂质。
本发明通过调整组分，提高铬元素的含量并加入稀土元素，大幅提高本发明的耐磨性能；通过调整热处理工艺的升高温度的范围和时间以及降低温度的方式，提高本发明的硬度和韧性；经试验得出，本发明的其破碎率≤0.35％，硬度可达65HRC以上，冲击韧性可达8J/cm2以上。
具体实施方式
本发明提出的一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.2-2.8％，铬：14-16％，稀土元素：0.5-1％，铝：0.05-0.12％，硅：0.8-1.2％，锰:0.7-0.82％，钼:0.5-1.2％，铜:0.03-0.1％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1320-1360℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1450-1500℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧4-6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1300-1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至630-650℃，保温1-2h，升温至650-670℃，保温1-2h，升温至680-720℃，保温1-2h，升温至730-750℃，保温1-2h，升温至780-800℃，保温1-2h，升温至840-880℃，保温1-2h，升温至920-950℃，保温1-2h，升温至1000-1100℃，保温1-2h，升温至1180-1200℃，保温1-2h后风冷并回火至400-500℃，保温3-3.5h后油冷并回火至250-320℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
实施例1
本发明提出的一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.2％，铬：16％，稀土元素：0.5％，铝：0.12％，硅：0.8％，锰:0.82％，钼:1.2％，铜:0.03％，硫：0.01％，磷：0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1320℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1500℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧4min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至630℃，保温2h，升温至650℃，保温2h，升温至680℃，保温2h，升温至730℃，保温2h，升温至780℃，保温2h，升温至840℃，保温2h，升温至920℃，保温2h，升温至1000℃，保温2h，升温至1180℃，保温2h后风冷并回火至400℃，保温3.5h后油冷并回火至250℃，保温2h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
实施例2
本发明提出的一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.8％，铬：14％，稀土元素：1％，铝：0.05％，硅：1.2％，锰:0.7％，钼:0.5％，铜:0.1％，硫：0.05％，磷：0.03％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1360℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1450℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1300℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至650℃，保温1h，升温至670℃，保温1h，升温至720℃，保温1h，升温至750℃，保温1h，升温至800℃，保温1h，升温至880℃，保温1h，升温至950℃，保温1h，升温至1100℃，保温1h，升温至1200℃，保温1h后风冷并回火至500℃，保温3h后油冷并回火至320℃，保温1h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
实施例3
本发明提出的一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.3％，铬：16.6％，稀土元素：0.7％，铝：0.1％，硅：1.1％，锰:0.8％，钼:1％，铜:0.05％，硫：0.04％，磷：0.042％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1330℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1470℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧5min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1310℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至640℃，保温1.5h，升温至660℃，保温1.5h，升温至710℃，保温1.2h，升温至740℃，保温1.4h，升温至800℃，保温1.3h，升温至850℃，保温1.6h，升温至940℃，保温1.7h，升温至1050℃，保温1.9h，升温至1200℃，保温1.6h后风冷并回火至450℃，保温3.4h后油冷并回火至300℃，保温1.8h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
实施例4
本发明提出的一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其组分按重量百分比包括：碳：2.4％，铬：15.5％，稀土元素：1％，铝：0.08％，硅：1.15％，锰:0.75％，钼:0.9％，铜:0.07％，硫：0.045％，磷：0.04％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1340℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1480℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧5min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1330℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至640℃，保温1.5h，升温至660℃，保温1.3h，升温至710℃，保温1.7h，升温至740℃，保温1.4h，升温至800℃，保温1.6h，升温至850℃，保温1.1h，升温至940℃，保温1.8h，升温至1050℃，保温1.9h，升温至1200℃，保温1.2h后风冷并回火至450℃，保温3.2h后油冷并回火至300℃，保温1.8h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
对上述实施例1-4中所述球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板进行性能测试，平均测试结果如下所示：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其特征在于，其组分按重量百分比包括：碳：2.2-2.8％，铬：14-16％，稀土元素：0.5-1％，铝：0.05-0.12％，硅：0.8-1.2％，锰:0.7-0.82％，钼:0.5-1.2％，铜:0.03-0.1％，硫：0.01-0.05％，磷：0.03-0.045％，余量为铁和不可避免的杂质；并采用如下工艺进行制备：
S1、加料：在含有硅砂炉衬的加热炉内依次加入铬铁、钼铁、生铁、废钢和回炉料进行熔化，加热温度为1320-1360℃；
S2、脱氧：将加热炉内温度提高至1450-1500℃，然后加入锰铁和硅铁进行预脱氧4-6min，然后加入铝进行终脱氧得到混合铁液；
S3、浇注：出炉，浇包中加入稀土硅铁合金，混合铁液在浇包中降温至1300-1340℃进行浇注，待金属型冒口凝固后开箱，冷却得到预成型衬板；
S4、热处理：将预成型衬板放入电炉内加热，升温至630-650℃，保温1-2h，升温至650-670℃，保温1-2h，升温至680-720℃，保温1-2h，升温至730-750℃，保温1-2h，升温至780-800℃，保温1-2h，升温至840-880℃，保温1-2h，升温至920-950℃，保温1-2h，升温至1000-1100℃，保温1-2h，升温至1180-1200℃，保温1-2h后风冷并回火至400-500℃，保温3-3.5h后油冷并回火至250-320℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
2.根据权利要求1所述的球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其特征在于，其组分按重量百分比包括：碳：2.3-2.4％，铬：15.5-16.6％，稀土元素：0.7-1％，铝：0.08-0.1％，硅：1.1-1.15％，锰:0.75-0.8％，钼:0.9-1％，铜:0.05-0.07％，硫：0.04-0.045％，磷：0.04-0.042％，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板，其特征在于，在S4中，将预成型衬板放入电炉内加热，升温至640℃，保温1.5h，升温至660℃，保温1-2h，升温至710℃，保温1-2h，升温至740℃，保温1-2h，升温至800℃，保温1-2h，升温至850℃，保温1-2h，升温至940℃，保温1-2h，升温至1050℃，保温1-2h，升温至1200℃，保温1-2h后风冷并回火至450℃，保温3-3.5h后油冷并回火至300℃，保温1-2h，出炉冷却得到球磨机用高硬度高韧性低破碎率高铬衬板。
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