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硼硬合金及其襯板磨球的制造方法

文檔序號:3340487閱讀:350來源:國知局
專利名稱:硼硬合金及其襯板磨球的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種抗磨硼硬合金配方及其粉磨設(shè)備用襯板、磨球的制造方法。
目前,隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,在建材、冶金、電力等工業(yè)粉磨過程中,對粉磨設(shè)備用襯板、磨球的需求量逐年增加。粉磨設(shè)備用襯板仍以高錳鋼為主;磨球仍以碳鋼鍛球?yàn)橹鳌8咩t鑄鐵用于制造粉磨設(shè)備襯板、磨球近年來也有較大發(fā)展。但高錳鋼用于制造粉磨設(shè)備襯板最大缺點(diǎn)是不抗磨,因?yàn)樗诜侵貨_擊工況下服役冷作硬化效果不好;而磨球采用碳鋼鍛球最大缺點(diǎn)也是不抗磨,因而,由于它的硬度低導(dǎo)致了球耗高、電耗高、粉磨效果差、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低、補(bǔ)球頻繁、清倉次數(shù)多等,影響了生產(chǎn)效率,浪費(fèi)了大量金屬材料;而高鉻襯板、磨球雖然抗磨效果好,但仍存在不足之處一是合金元素用量大,二是耗電量亦大,系電爐熔煉,生產(chǎn)也受到一定限制,三是制造成本和銷價(jià)都高。因而繼續(xù)研制合金元素用量少的節(jié)能型抗磨材料,用于制造粉磨設(shè)備襯板、磨球有著極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明的目的是提供一種采用含硼生鐵為原料,研制的含硼、鉬等合金元素,鑄態(tài)采用強(qiáng)制冷卻和退火處理工藝,具有硬化特性,適于非重沖擊工況下服役的粉磨設(shè)備用硼硬合金及其襯板、磨球的制造。
本發(fā)明硼硬合金的配方為C2.9-3.9%,Mn0.6-1.2%,Si0.6-2.0%,B<0.20%,Mo<0.6%,P·S<0.12%,其余為Fe。
本發(fā)明硼硬合金襯板、磨球制造方法為熔爐可為沖天爐,金屬爐料采用低硼生鐵,低硅生鐵、廢鋼等;合金料采用錳鐵、鉬鐵等,熔劑為石灰石、螢石;鐵水出爐溫度1380-1420℃,澆注溫度1300-1320℃;襯板采用砂型強(qiáng)制冷卻,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理;磨球采用金屬型,鑄態(tài)進(jìn)行退火處理。
本機(jī)理主要是吸取高鉻鑄鐵硬度高、抗磨性能好之優(yōu)點(diǎn),因?yàn)榕鸹镉捕葮O高,加入少量硼即有很快提高硬度和抗磨性能之作用,因而,硼可代替鉻的作用;同時(shí),鑄態(tài)采用強(qiáng)制冷卻和退火處理工藝,使產(chǎn)品既改善了韌性又獲得了硬化特性,硬度HRC>50,抗彎強(qiáng)度σbb>500N/cm2。因而,硼硬合金襯板和磨球在非重沖擊工況下服役不畸變、不破碎,安全可靠,在受磨料磨損時(shí)顯示出優(yōu)異的抗磨性能。
本發(fā)明采用最佳配方和獨(dú)特工藝生產(chǎn)的襯板、磨球、硬度HRC>52,抗彎強(qiáng)度σbb>550N/cm2,抗磨性能分別優(yōu)于高錳鋼和碳鋼鍛球。其襯板用粉磨鐵礦石,使用壽命為高錳鋼襯板的1.2-1.5倍;用于磨水泥為高錳鋼襯板的1.4-1.7倍,襯板用后不畸變、不斷裂,安全可靠。其鑄球用于磨水泥,使用壽命為碳鋼鍛球的5-7倍,鑄球用后表面光滑不粘料,破碎率極低,粉磨效果好,清倉次數(shù)少,具有節(jié)電,提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量之作用。
生產(chǎn)實(shí)踐表明硼硬合金襯板與高錳鋼襯板相比,生產(chǎn)一噸襯板,可節(jié)約錳鐵合金250公斤,價(jià)值900余元,節(jié)電1500度,約370余元,節(jié)約造型材料約50余元,節(jié)約熱處理費(fèi)約300余元,多耗焦150公斤約50余元,以上合計(jì)可節(jié)約1570余元。硼硬合金鑄球與高鉻鑄球相比,生產(chǎn)一噸鑄球,可節(jié)約鉻鐵合金250公斤,約1000余元,節(jié)電1300度約320余元,節(jié)約熱處理費(fèi)約250余元,多耗焦150公斤約50余元,以上合計(jì)節(jié)約1520余元。以年產(chǎn)量為500噸襯板、或500噸鑄球的小廠為例,硼硬合金襯板、鑄球取代高錳鋼襯板、或高鉻鑄球后,年可多獲利75萬元。
試驗(yàn)表明硼硬合金襯板取代高錳鋼襯板,用于φ1.5×1.5m磨機(jī),年可節(jié)約襯板費(fèi)約0.5萬元,減少檢修停機(jī)增效0.8萬元,合計(jì)1.3萬元;用于φ2.2×7m磨機(jī)(二倉)年可節(jié)約襯板費(fèi)約0.8萬元,減少檢修停機(jī)增效2.7萬元,合計(jì)3.5萬元。硼硬合金鑄球取代碳鋼鍛球,用于φ1.83×7m磨機(jī)(一倉),年可節(jié)約磨球費(fèi)2.9萬元,減少清倉次數(shù)增效1.4萬元,提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增效4.1萬元、合計(jì)8.4萬元;用于φ2.2×7m磨機(jī)(一倉),全年可節(jié)約磨球費(fèi)6.5萬元,減少清倉次數(shù)增效1.1萬元,提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增效8.9萬元,合計(jì)16.5萬元。
下面結(jié)合實(shí)施例據(jù),進(jìn)一步描述本發(fā)明例一C2.9-3.7%,Mn0.8-1.2%,Si0.6-1.9%,B<0.08%,Mo<0.4%,P·S<0.12%,其余為Fe。
例二C2.9-3.8%,Mn0.7-1.1%,Si0.7-2.0%,B0.09-0.13%,Mo<0.5%,P·S<0.11%,其余為Fe。
例三C2.9-3.9%,Mn0.6-1.0%,Si0.8-2.0%,B0.14-0.20%,Mo<0.6%,P·S<0.10%,其余為Fe。
制造方法熔爐采用1T/h沖天爐,爐襯為酸性,金屬爐料采用含硼0.9%低硼生鐵、低硅鑄造生鐵和廢鋼。合金料采用碳素錳鐵、鉬鐵。造渣材料用石灰石。出爐溫度1400℃,澆注溫度1320℃。襯板造型采用天然砂強(qiáng)制冷卻,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理;磨球采用金屬型鑄造,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理。
權(quán)利要求
1.一種硼硬合金,其特征在于組份為C2.9-3.9,Mn0.6-1.2,Si0.6-2.0,B≤0.20,Mo≤0.6,P·S≤0.12,其余為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼硬合金,其特征在于C2.9-3.7,Mn0.7-1.2,Si0.6-1.9,B<0.08,Mo<0.4,P·S<0.12,其余為Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼硬合金,其特征在于C2.9-3.8,Mn0.7-1.1,Si0.7-2.0,B0.09-0.13,Mo<0.5,P·S<0.11,其余為Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼硬合金,其特征在于C2.9-3.9,Mn0.6-1.0,Si0.8-2.0,B0.14-0.20,Mo≤0.6,P·S<0.10,其余為Fe。
5.一種硼硬合金襯板、磨球的制造方法,其特征在于熔爐可為沖天爐,金屬爐料采用低硼生鐵、低硅生鐵、廢鋼等;合金料采用錳鐵、鉬鐵等,熔劑為石灰石、螢石;鐵水出爐溫度1380-1420℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法,其特征在于襯板采用砂型強(qiáng)制冷卻,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法,其特征在于磨球采用金屬型,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制造方法,其特征在于熔爐采用1T/h沖天爐,爐襯為酸性,金屬爐料采用含硼0.9%低硼生鐵,低硅鑄造生鐵和廢鋼,合金料采用碳素錳鐵、鉬鐵,造渣材料用石灰石;出爐溫度1400℃,澆注溫度1320℃;襯板造型采用天然砂強(qiáng)制冷卻,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的制造方法,其特征在于熔爐采用1T/h沖天爐,爐襯為酸性,金屬爐料采用含硼0.9%低硼生鐵,低硅鑄造生鐵和廢鋼,合金料采用碳素錳鐵、鉬鐵,造渣材料用石灰石;出爐溫度1400℃,澆注溫度1320℃;磨球采用金屬型鑄造,鑄態(tài)下進(jìn)行退火處理。
全文摘要
以含硼生鐵為原料,研制的含硼、鉬等合金元素,鑄態(tài)采用強(qiáng)制冷卻和退火處理工藝,適于非重沖擊工況下服役的粉磨設(shè)備用硼硬合金及其襯板、磨球的制造。具有硬度HRC>52,抗彎強(qiáng)度文檔編號C22C38/12GK1091476SQ9311010
公開日1994年8月31日 申請日期1993年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月18日
發(fā)明者佟樹林, 陳玉華, 高德育, 吳達(dá) 申請人:佟樹林
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