專利名稱：一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球磨機(jī)襯板，具體涉及一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板及其制 造方法。
背景技術(shù)：
在冶金、礦山、建材、電力、化工等行業(yè)，廣泛使用球磨機(jī)對固體物料進(jìn)行細(xì)化與制 粉的工作。在此過程中，襯板主要是用來保護(hù)球磨機(jī)筒體，使其免受研磨體和物料直接沖擊 的關(guān)鍵重要易損件。目前，在大型球磨機(jī)上使用的襯板大多為普通高錳鋼材質(zhì)，雖韌性好， 但耐磨性不足，屈服強(qiáng)度低，在使用過程中容易產(chǎn)生變形和磨損。高鉻鑄鐵襯板雖然具有優(yōu) 越的抗磨性能，但在承受較大沖擊力的工況條件下，容易出現(xiàn)斷裂失效現(xiàn)象，表現(xiàn)出韌性的 不足。特別是以粉碎為主時的大型礦用球磨機(jī)，要求襯板對研磨體的推舉能力較強(qiáng)，同時襯 板應(yīng)具有良好的抗沖擊性能，此時高鉻鑄鐵襯板就不適應(yīng)其工作狀態(tài)的要求。因此，以粉碎 為主的大型礦磨機(jī)筒體襯板大多采用普通高錳鋼制造，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沖擊下工作，加上所沖擊的物料硬度又 比較高，襯板表面將產(chǎn)生較大的加工硬化現(xiàn)象。但在實(shí)際使用中，大型礦磨機(jī)轉(zhuǎn)速都比較 低，并為間歇式?jīng)_擊，所以普通高錳鋼襯板加工硬化現(xiàn)象不十分顯著，致使普通高錳鋼的耐 磨性能得不到充分發(fā)揮，結(jié)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(jié)構(gòu)合理，又能提高產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率，更重要的是能降低 易損件襯板的消耗。這主要得益于在襯板的溝槽里盛載著一些物料，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(jī)率，又減少了磨球?qū)σr板表面的直接沖擊。但問題 的關(guān)鍵是要做到，在磨球下落時，該料墊層在光滑的溝槽內(nèi)既不滑動又不脫落，能夠牢固固 定在襯板的溝槽里。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板及其制造方法， 采用該制造方法生產(chǎn)溝槽式襯板，其襯板能固定溝槽內(nèi)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，特別適合制作大型礦磨機(jī)用于粗磨的筒體襯板。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該溝槽式襯板采用改性高錳鋼通過 消失模鑄造生產(chǎn)，包括襯板本體，在襯板本體的工作表面上設(shè)多個環(huán)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(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(fā)明的襯板的制造方法包括以下步驟
(1)改性高錳鋼的生產(chǎn)過程將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔煉，鋼液熔清后 加入錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、硅鐵，完全熔化后調(diào)整成分，成分合格后，將溫度升高至1570°C 1590°C扒渣，加入占鋼液質(zhì)量為0. 30%的鋁塊脫氧，并在澆注包的底部預(yù)先加入占鋼液質(zhì) 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 于6mm，且在上述材料上覆蓋鐵屑或鋼板，采用包內(nèi)沖入法對脫氧后的鋼液進(jìn)行變質(zhì)處理， 人工攪拌后，靜置2 3分鐘，當(dāng)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(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料板經(jīng)加工制成襯板消失模模 樣，在制作過程中，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(huán)形的料墊 層槽；然后，在消失模模樣上粘貼澆口與冒口，涂敷耐火涂料，進(jìn)入溫度為50°C的烘房烘 干；接著，將烘干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(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行振實(shí)，澆注前開啟真空泵，負(fù)壓真空度設(shè)置為0. 06Mpa, 當(dāng)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，將占鋼液質(zhì)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)熱處理過程澆注后，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，并迅速移動到水池的上方，在前后、左右四 個方向由四人手執(zhí)水槍，向溫度在990°C 1000°C的襯板鑄件噴水淬火，室溫后清除澆、冒 口，裝入箱式電阻爐中加熱至220°C保溫2h出爐空冷。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明的襯板在溝槽式襯板的基礎(chǔ)上又設(shè)計了環(huán)形的 料墊層槽，鋼球下落后，松散的物料不會從溝槽內(nèi)擠出，隨著鋼球下落的次數(shù)增多，料墊層 槽內(nèi)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(jī)的粉碎能力，而且大大降低了襯板的磨損； (2)本發(fā)明的襯板采用改性高錳鋼材料，該材料綜合力學(xué)性能高，沖擊韌性/ (J. cm-2)達(dá) 到20 25，硬度(HRC)達(dá)到50 55，用該材料制成的襯板產(chǎn)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(diǎn)；(3)本發(fā)明的襯板既適用于低沖擊載荷或低應(yīng)力的工況條 件、也適用于較大沖擊載荷或高應(yīng)力的工況條件、并且還適用于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(fā)明的襯板，熱處理采用鑄態(tài)余熱加噴水 淬火工藝，既減少鑄件脫碳。又節(jié)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(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，但不能理解為這些實(shí)例是對技 術(shù)方案的限制。如圖1、2所示，該溝槽式襯板采用改性高錳鋼通過消失模鑄造生產(chǎn)，包括襯板本體3，在襯板本體3的工作表面上設(shè)多個環(huán)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(shí)施例1 生產(chǎn)礦用粗磨的φ 5. 0 X 6. 4m球磨機(jī)筒體襯板，該襯板依以下步驟生 產(chǎn)
(1)改性高錳鋼的生產(chǎn)過程將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔煉，鋼液熔清后 加入錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、硅鐵，完全熔化后調(diào)整成分，成分合格后，將溫度升高至1570°C 1590°C扒渣，加入占鋼液質(zhì)量為0. 30%的鋁塊脫氧，并在澆注包的底部預(yù)先加入占鋼液質(zhì) 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 于6mm，且在上述材料上覆蓋鐵屑或鋼板，采用包內(nèi)沖入法對脫氧后的鋼液進(jìn)行變質(zhì)處理， 人工攪拌后，靜置2 3分鐘，當(dāng)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(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料板經(jīng)加工制成襯板消失模模 樣，在制作過程中，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(huán)形的料墊 層槽；然后，在消失模模樣上粘貼澆口與冒口，涂敷耐火涂料，進(jìn)入溫度為50°C的烘房烘 干；接著，將烘干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(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行振實(shí)，澆注前開啟真空泵，負(fù)壓真空度設(shè)置為0. 06Mpa, 當(dāng)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，將占鋼液質(zhì)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)熱處理過程澆注后，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，并迅速移動到水池的上方，在前后、左右四 個方向由四人手執(zhí)水槍，向溫度在990°C 1000°C的襯板鑄件噴水淬火，室溫后清除澆、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(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(shí)施例2 生產(chǎn)礦用粗磨的Φ4.3Χ6. Im球磨機(jī)筒體襯板，生產(chǎn)步驟同實(shí)施 例1，其中，改性高錳鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(shí)施例3 生產(chǎn)礦用粗磨的Φ3.2Χ3.5πι球磨機(jī)筒體襯板，生產(chǎn)步驟同實(shí)施 例1，其中，改性高錳鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(quán)利要求
一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板，包括襯板本體(3)，其特征在于該溝槽式襯板采用改性高錳鋼通過消失模鑄造生產(chǎn)，在襯板本體(3)的工作表面上設(shè)多個環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板，其特征在于改 性高錳鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板的制造方法，其特征 在于該制造方法包括以下步驟(1)改性高錳鋼的生產(chǎn)過程將普通廢鋼、生鐵加入中頻感應(yīng)爐內(nèi)熔煉，鋼液熔清后 加入錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、硅鐵，完全熔化后調(diào)整成分，成分合格后，將溫度升高至1570°C 1590°C扒渣，加入占鋼液質(zhì)量為0. 30%的鋁塊脫氧，并在澆注包的底部預(yù)先加入占鋼液質(zhì) 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 于6mm，且在上述材料上覆蓋鐵屑或鋼板，采用包內(nèi)沖入法對脫氧后的鋼液進(jìn)行變質(zhì)處理， 人工攪拌后，靜置2 3分鐘，當(dāng)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(fā)性聚苯乙烯泡沫塑料板經(jīng)加工制成襯板消失模模 樣，在制作過程中，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(huán)形的料墊 層槽；然后，在消失模模樣上粘貼澆口與冒口，涂敷耐火涂料，進(jìn)入溫度為50°C的烘房烘 干；接著，將烘干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(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行振實(shí)，澆注前開啟真空泵，負(fù)壓真空度設(shè)置為0. 06Mpa, 當(dāng)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，將占鋼液質(zhì)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)熱處理過程澆注后，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，并迅速移動到水池的上方，在前后、左右四個方向由四人手執(zhí)水槍， 向溫度在990°C 1000°C的襯板鑄件噴水淬火，室溫后清除澆、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(fā)明公開了一種能固定料墊層的球磨機(jī)溝槽式襯板及其制造方法，該溝槽式襯板采用改性高錳鋼通過消失模鑄造生產(chǎn)，包括襯板本體(3)，在襯板本體(3)的工作表面上設(shè)多個環(huán)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(fā)明的溝槽式襯板能固定溝槽內(nèi)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，特別適合制作大型礦磨機(jī)用于粗磨的筒體襯板。
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(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者卓榮明 申請人:淮陰工學(xué)院