一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板及其製造方法
2023-07-18 21:06:26
專利名稱：一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及球磨機襯板，具體涉及一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板及其制 造方法。
背景技術：
在冶金、礦山、建材、電力、化工等行業，廣泛使用球磨機對固體物料進行細化與制 粉的工作。在此過程中，襯板主要是用來保護球磨機筒體，使其免受研磨體和物料直接衝擊 的關鍵重要易損件。目前，在大型球磨機上使用的襯板大多為普通高錳鋼材質，雖韌性好， 但耐磨性不足，屈服強度低，在使用過程中容易產生變形和磨損。高鉻鑄鐵襯板雖然具有優 越的抗磨性能，但在承受較大衝擊力的工況條件下，容易出現斷裂失效現象，表現出韌性的 不足。特別是以粉碎為主時的大型礦用球磨機，要求襯板對研磨體的推舉能力較強，同時襯 板應具有良好的抗衝擊性能，此時高鉻鑄鐵襯板就不適應其工作狀態的要求。因此，以粉碎 為主的大型礦磨機筒體襯板大多採用普通高錳鋼製造，這也是無奈之舉。普通高錳鋼襯板如果能在高速與高能量的衝擊下工作，加上所衝擊的物料硬度又 比較高，襯板表面將產生較大的加工硬化現象。但在實際使用中，大型礦磨機轉速都比較 低，並為間歇式衝擊，所以普通高錳鋼襯板加工硬化現象不十分顯著，致使普通高錳鋼的耐 磨性能得不到充分發揮，結果造成普通高錳鋼襯板因硬度低而早期磨損失效。因此，若能提 高高錳鋼的原始硬度，高錳鋼襯板早期磨損失效的問題就能迎刃而解，耐磨性就有可能成 倍的提高。另外，溝槽式襯板既結構合理，又能提高產品品質和生產效率，更重要的是能降低 易損件襯板的消耗。這主要得益於在襯板的溝槽裡盛載著一些物料，成為料墊層，以致把磨 球與襯板隔開，既增加了物料被研磨的機率，又減少了磨球對襯板表面的直接衝擊。但問題 的關鍵是要做到，在磨球下落時，該料墊層在光滑的溝槽內既不滑動又不脫落，能夠牢固固 定在襯板的溝槽裡。
發明內容
本發明的目的在於提供一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板及其製造方法， 採用該製造方法生產溝槽式襯板，其襯板能固定溝槽內的料墊層，使料墊層不滑動、不脫 落，襯板原始硬度高，耐磨性好，特別適合製作大型礦磨機用於粗磨的筒體襯板。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是該溝槽式襯板採用改性高錳鋼通過 消失模鑄造生產，包括襯板本體，在襯板本體的工作表面上設多個環形的料墊層槽，料墊層 槽的上部槽面為下凹弧面組成的直弧面，直弧面下方位的料墊層槽深7mm、角度70 ，形成 上小下大的燕尾形槽。其中，改性高錳鋼的化學成分的質量分數為C 1. 17% 1. 33%, Mn 12. 80% 14. 30%, Si 0. 61% 0. 87%、Cr 1. 95% 2. 28%、Mo 0. 41 % 0. 52%、S 0.03% 0 04%, P 0. 04% 0. 05%、V 0. 15 % 0. 21 %、Ti 0. 17 % 0. 22 %、RE 0. 45 % 0.56%, B 0. 62% 0. 69%、Fe 78. 93% 81. 60%。本發明的襯板的製造方法包括以下步驟
(1)改性高錳鋼的生產過程將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應爐內熔煉，鋼液熔清後 加入錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、矽鐵，完全熔化後調整成分，成分合格後，將溫度升高至1570°C 1590°C扒渣，加入佔鋼液質量為0. 30%的鋁塊脫氧，並在澆注包的底部預先加入佔鋼液質 量為1. 10% 1.30%的稀土、0. 45% 0. 55%的鈦鐵、0. 30% 0. 40%的釩鐵、其粒度小 於6mm，且在上述材料上覆蓋鐵屑或鋼板，採用包內衝入法對脫氧後的鋼液進行變質處理， 人工攪拌後，靜置2 3分鐘，當鋼液溫度降至1450°C 1460°C時，澆入消失模中；
(2)消失模鑄造過程首先，用可發性聚苯乙烯泡沫塑料板經加工製成襯板消失模模 樣，在製作過程中，將襯板的工作表面加工成多個下凹弧面組成的直弧面以及環形的料墊 層槽；然後，在消失模模樣上粘貼澆口與冒口，塗敷耐火塗料，進入溫度為50°C的烘房烘 幹；接著，將烘乾的整體消失模埋入鐵丸砂中，在振動頻率為50 60Hz、振幅為1 2mm、 加速度為1 2g參數範圍內進行振實，澆注前開啟真空泵，負壓真空度設置為0. 06Mpa, 當鋼液溫度降至1450°C 1460°C時，澆入消失模中；在整個澆注過程中，將佔鋼液質量
1.50% 1. 80%的B4C顆粒自始至終均勻地隨流加入，以此形成襯板鑄件；
(3)熱處理過程澆注後，待襯板鑄件冷卻到1010°C 1030°C時，將砂箱中的鐵丸砂 放出，用行車將襯板鑄件從消失模砂箱中吊出，並迅速移動到水池的上方，在前後、左右四 個方向由四人手執水槍，向溫度在990°C 1000°C的襯板鑄件噴水淬火，室溫後清除澆、冒 口，裝入箱式電阻爐中加熱至220°C保溫2h出爐空冷。本發明具有以下優點(1)本發明的襯板在溝槽式襯板的基礎上又設計了環形的 料墊層槽，鋼球下落後，鬆散的物料不會從溝槽內擠出，隨著鋼球下落的次數增多，料墊層 槽內的物料越砸越緊，加上料墊層槽又是上小下大的燕尾形槽，保證料墊層不脫落，以致鋼 球與襯板之間始終無金屬接觸，不僅提高了磨機的粉碎能力，而且大大降低了襯板的磨損； (2)本發明的襯板採用改性高錳鋼材料，該材料綜合力學性能高，衝擊韌性/ (J. cm-2)達 到20 25，硬度(HRC)達到50 55，用該材料製成的襯板產品耐磨性好，克服了普通高錳 鋼材料初始硬度低的致命缺點；(3)本發明的襯板既適用於低衝擊載荷或低應力的工況條 件、也適用於較大衝擊載荷或高應力的工況條件、並且還適用於要求有較好的耐磨性但其 它高硬度耐磨材料韌性不足的工況條件；(4)本發明的襯板，熱處理採用鑄態餘熱加噴水 淬火工藝，既減少鑄件脫碳。又節約了二次加熱所需的能源。
圖1為能固定料墊層的溝槽式襯板圖2中A — A剖示意圖。圖2為能固定料墊層的溝槽式襯板圖1中B向視圖示意圖。圖中1為直弧面，2為料墊層槽，3為襯板本體。
具體實施例方式下面結合實例進一步說明本發明的技術解決方案，但不能理解為這些實例是對技 術方案的限制。如圖1、2所示，該溝槽式襯板採用改性高錳鋼通過消失模鑄造生產，包括襯板本體3，在襯板本體3的工作表面上設多個環形的料墊層槽2，料墊層槽2的上部槽面為下凹 弧面組成的直弧面1，直弧面1下方位的料墊層槽2深7mm、角度70 ，形成上小下大的燕尾形槽。實施例1 生產礦用粗磨的φ 5. 0 X 6. 4m球磨機筒體襯板，該襯板依以下步驟生 產
(1)改性高錳鋼的生產過程將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應爐內熔煉，鋼液熔清後 加入錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、矽鐵，完全熔化後調整成分，成分合格後，將溫度升高至1570°C 1590°C扒渣，加入佔鋼液質量為0. 30%的鋁塊脫氧，並在澆注包的底部預先加入佔鋼液質 量為1. 10% 1.30%的稀土、0. 45% 0. 55%的鈦鐵、0. 30% 0. 40%的釩鐵、其粒度小 於6mm，且在上述材料上覆蓋鐵屑或鋼板，採用包內衝入法對脫氧後的鋼液進行變質處理， 人工攪拌後，靜置2 3分鐘，當鋼液溫度降至1450°C 1460°C時，澆入消失模中；
(2)消失模鑄造過程首先，用可發性聚苯乙烯泡沫塑料板經加工製成襯板消失模模 樣，在製作過程中，將襯板的工作表面加工成多個下凹弧面組成的直弧面以及環形的料墊 層槽；然後，在消失模模樣上粘貼澆口與冒口，塗敷耐火塗料，進入溫度為50°C的烘房烘 幹；接著，將烘乾的整體消失模埋入鐵丸砂中，在振動頻率為50 60Hz、振幅為1 2mm、 加速度為1 2g參數範圍內進行振實，澆注前開啟真空泵，負壓真空度設置為0. 06Mpa, 當鋼液溫度降至1450°C 1460°C時，澆入消失模中；在整個澆注過程中，將佔鋼液質量 1. 50% 1. 80%的B4C顆粒自始至終均勻地隨流加入，以此形成襯板鑄件；
(3)熱處理過程澆注後，待襯板鑄件冷卻到1010°C 1030°C時，將砂箱中的鐵丸砂 放出，用行車將襯板鑄件從消失模砂箱中吊出，並迅速移動到水池的上方，在前後、左右四 個方向由四人手執水槍，向溫度在990°C 1000°C的襯板鑄件噴水淬火，室溫後清除澆、冒 口，裝入箱式電阻爐中加熱至220°C保溫2h出爐空冷；
其中，改性高錳鋼的化學成分的質量分數為C 1. 17%, Mn 12. 80%, Si 0.61%, Cr
1.95%, Mo 0. 41%, S 0. 03%, P 0. 04%, V 0. 15%, Ti 0. 17%, RE 0. 45%, B 0. 62%, Fe 81. 60%。實施例2 生產礦用粗磨的Φ4.3Χ6. Im球磨機筒體襯板，生產步驟同實施 例1，其中，改性高錳鋼的化學成分的質量分數為c 1. 21%, Mn 13. 17%, Si 0. 72%, Cr
2.23%, Mo 0. 45%, S 0. 03%, P 0. 04%, V 0. 18%, Ti 0. 19%, RE 0. 49%, B 0. 64%, Fe 80. 65%。實施例3 生產礦用粗磨的Φ3.2Χ3.5πι球磨機筒體襯板，生產步驟同實施 例1，其中，改性高錳鋼的化學成分的質量分數為C 1.33%, Mn 14. 30%, Si 0. 87%, Cr 2. 28%, Mo 0. 52%, S 0. 04%, P 0. 05%, V 0. 21%, Ti 0. 22%, RE 0. 56%, B 0. 69%, Fe 78. 93%。
權利要求
一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板，包括襯板本體(3)，其特徵在於該溝槽式襯板採用改性高錳鋼通過消失模鑄造生產，在襯板本體(3)的工作表面上設多個環形的料墊層槽(2)，料墊層槽(2)的上部槽面為下凹弧面組成的直弧面(1)，直弧面(1)下方位的料墊層槽(2)深7mm、角度70 ，形成上小下大的燕尾形槽。
2.根據權利要求1所述的一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板，其特徵在於改 性高錳鋼的化學成分的質量分數為C 1.17% 1.33%、Mn 12. 80 % 14. 30 %、Si 0. 61 % 0. 87 %、Cr 1. 95 % 2. 28 %、Mo 0. 41 % 0. 52 %、S 0. 03 % 0. 040 %、 P 0. 04% 0. 050%、V 0. 15% 0. 21%、Ti 0. 17% 0. 22%、RE 0. 45% 0. 56%、B0.62% 0. 69%、Fe 78. 93% 81. 60%。
3.根據權利要求1所述的一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板的製造方法，其特徵 在於該製造方法包括以下步驟(1)改性高錳鋼的生產過程將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應爐內熔煉，鋼液熔清後 加入錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、矽鐵，完全熔化後調整成分，成分合格後，將溫度升高至1570°C 1590°C扒渣，加入佔鋼液質量為0. 30%的鋁塊脫氧，並在澆注包的底部預先加入佔鋼液質 量為1. 10% 1.30%的稀土、0. 45% 0. 55%的鈦鐵、0. 30% 0. 40%的釩鐵、其粒度小 於6mm，且在上述材料上覆蓋鐵屑或鋼板，採用包內衝入法對脫氧後的鋼液進行變質處理， 人工攪拌後，靜置2 3分鐘，當鋼液溫度降至1450°C 1460°C時，澆入消失模中；(2)消失模鑄造過程首先，用可發性聚苯乙烯泡沫塑料板經加工製成襯板消失模模 樣，在製作過程中，將襯板的工作表面加工成多個下凹弧面組成的直弧面以及環形的料墊 層槽；然後，在消失模模樣上粘貼澆口與冒口，塗敷耐火塗料，進入溫度為50°C的烘房烘 幹；接著，將烘乾的整體消失模埋入鐵丸砂中，在振動頻率為50 60Hz、振幅為1 2mm、 加速度為1 2g參數範圍內進行振實，澆注前開啟真空泵，負壓真空度設置為0. 06Mpa, 當鋼液溫度降至1450°C 1460°C時，澆入消失模中；在整個澆注過程中，將佔鋼液質量1.50% 1. 80%的B4C顆粒自始至終均勻地隨流加入，以此形成襯板鑄件；(3)熱處理過程澆注後，待襯板鑄件冷卻到1010°C 1030°C時，將砂箱中的鐵丸砂放 出，用行車將襯板鑄件從消失模砂箱中吊出，並迅速移動到水池的上方，在前後、左右四個方向由四人手執水槍， 向溫度在990°C 1000°C的襯板鑄件噴水淬火，室溫後清除澆、冒口，裝入箱式電阻爐中加 熱至220°C保溫2h出爐空冷。
全文摘要
本發明公開了一種能固定料墊層的球磨機溝槽式襯板及其製造方法，該溝槽式襯板採用改性高錳鋼通過消失模鑄造生產，包括襯板本體(3)，在襯板本體(3)的工作表面上設多個環形的料墊層槽(2)，料墊層槽(2)的上部槽面為下凹弧面組成的直弧面(1)，直弧面(1)下方位的料墊層槽(2)深7mm、角度70°，形成上小下大的燕尾形槽。本發明的溝槽式襯板能固定溝槽內的料墊層，使料墊層不滑動、不脫落，襯板原始硬度高，耐磨性好，特別適合製作大型礦磨機用於粗磨的筒體襯板。
文檔編號B22D25/06GK101961668SQ20101052471
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月28日 優先權日2010年10月28日
發明者卓榮明 申請人:淮陰工學院