一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，包括如下步骤：用高铝矾土打结熔炼炉衬后，加入生铁、中碳钢及钼铁，升温至1600-1650℃，继续加入电解锰、铬铁、硅铁、硼铁及铌铁后，升温至1680-1700℃，加入脱氧剂并保温30-40min得到衬板基液，加入铈铁合金，铸造，冷却得到预成型衬板，然后进行热处理后，淬火，回火处理，冷却，出炉得到球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，制品耐磨性能优异，硬度高，韧性好，冲击韧度及抗拉强度也较优异。
【专利说明】一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐磨衬板【技术领域】，尤其涉及一种球磨机用高强耐磨研磨体。
【背景技术】
[0002] 球磨机研磨体是球磨机设备研磨物料介质，通过球磨机研磨体之间、研磨体与物 料之间，研磨体与衬板之间的碰撞摩擦产生磨削作用，从而将物料的粒径进一步减小。现有 技术中，研磨体工作对象多为水泥、煤炭、矿石、煤渣等，研磨体在使用时的硬度和耐磨性是 影响球磨整形效果的主要因素之一，在研磨过程中研磨体与磨料、研磨体与磨段之间发生 的冲撞不可避免，因此，还要求研磨体有一定的韧性，避免破裂，这就对研磨体的成分提出 高等级的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明提出了一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，得到的制品耐磨性能优 异，硬度高，韧性好，冲击韧度及抗拉强度也较优异。
[0004] 本发明提出的一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，包括如下步骤：
[0005] S1、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，然后按重量份向熔炼炉中加入5-6份生铁、 14-16. 8份中碳钢及2-3份钥铁，以50-80°C /h的速度升温至1600-1650°C，继续加入烘干 处理的0. 5-1. 7份电解锰、2-4份铬铁、0. 5-1. 2份硅铁、1-2份硼铁及0. 5-1份铌铁后，以 10-17°C /h的速度升温至1680-1700°C，然后向熔炼炉中加入脱氧剂并保温30-40min得到 衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为〇. 25-0. 4kPa，将得到的衬板基液中加入铈铁合金 保温15-20min，然后浇入铸型型腔中进行铸造，冷却得到预成型衬板；
[0006] S2、将预成型衬板放入电炉内加热，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5%， 氩气流量为l〇_15L/min，一次升温至380-420°C，保温4-6h，二次升温至500-530°C，保温 3-5h，四次升温至600-620°C，保温2-3h，六次升温至750-780°C，保温2-3h，七次升温至 890-930°C，保温 1-1. 5h ;
[0007] S3、将S2得到的产物从加热炉中取出放入含有缓冷剂的淬火油中淬火，淬火油的 温度为 150-180°C ;
[0008] S4、将S3得到的产物加热到300_400°C，保温4-5小时进行回火处理，继续加热到 250-280°C，保温4-5小时进行回火处理，经冷却，出炉得到球磨机用高强耐磨研磨体。
[0009] 优选地，在S1中，按重量份向熔炼炉中加入5. 5份生铁、15. 6份中碳钢及2. 3份钥 铁，以75°C /h的速度升温至1620°C，继续加入烘干处理的1. 2份电解锰、3. 5份铬铁、0. 8 份硅铁、1. 8份硼铁及0. 85份铌铁后，以15°C /h的速度升温至1680°C，然后向熔炼炉中加 入脱氧剂并保温35min得到衬板基液。
[0010] 优选地，在S2中，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于3. 5%，氩气流量为15L/ min，一次升温至410°C，保温5. 5h，二次升温至510°C，保温4. 5h，四次升温至620°C，保温 2h，六次升温至760°C，保温3h，七次升温至900°C，保温1. 5h。
[0011] 优选地，在S4中，将S3得到的产物加热到360°C，保温4. 5小时进行回火处理，继 续加热到275°C，保温4小时进行回火处理，经冷却，出炉得到球磨机用高强耐磨研磨体。
[0012] 本发明中，通过在中碳钢中添加以锰、铬、硅为主的合金元素和少量的钥、硼、铌、 合金元素，对中碳钢进行复合强化处理，改善了中碳钢的组织和淬透性，同时采用合理的铸 造方法，通过熔炼工艺过程和热处理工艺过程来充分发挥锰、铬、硅、钥、硼、铌、合金元素的 作用，提高了研磨体的韧性和耐磨性能，达到了大型球磨机用研磨体所需的综合性能，制得 的研磨体成品的质量好，使用寿命显著延长。通过加入价格廉价的硅、锰为主要合金元素， 铬的添加量控制在一定的范围内，因此生产成本低，而且铸造方法简单，制得的研磨体成品 的价格与高锰钢相当，具有显著的经济效益和社会效益。铈铁稀土合金变质处理和热处理 可产网状碳化物分割成块状，减弱碳化物对基体的分割作用，使基体的连续性得到改善，产 品冲击韧性增高，且具有良好的耐磨性能，且块状碳化物对应力集中缓冲作用比连续网状 碳化物大，因为对磨料反复冲击产生的疲劳裂纹的萌生及扩展阻力相对大些，减少研磨体 剥落现象，且对研磨体的磨损也起着保护作用，耐磨性能优异。送入淬火液中急剧降温和回 火工艺，研磨体的韧性好，硬度及耐磨性能大幅提高，制品强度大大增加，并可显著降低球 磨机内研磨体与磨球之间的摩擦损耗，上述制品耐磨性能优异，硬度高，韧性好，冲击韧度 及抗拉强度也较优异。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1
[0014] 一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，包括如下步骤：
[0015] S1、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，然后按重量份向熔炼炉中加入5份生铁、16. 8份 中碳钢及2份钥铁，以80°C /h的速度升温至1600°C，继续加入烘干处理的1. 7份电解锰、2 份铬铁、1. 2份硅铁、1份硼铁及1份铌铁后，以10°C /h的速度升温至1700°C，然后向熔炼 炉中加入脱氧剂并保温30min得到衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为0. 4kPa，将得 到的衬板基液中加入铈铁合金保温15min，然后浇入铸型型腔中进行铸造，冷却得到预成型 衬板；
[0016] S2、将预成型衬板放入电炉内加热，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5%， 氩气流量为15L/min，一次升温至380°C，保温6h，二次升温至500°C，保温5h，四次升温至 600°C，保温3h，六次升温至750°C，保温3h，七次升温至890°C，保温1. 5h ;
[0017] S3、将S2得到的产物从加热炉中取出放入含有缓冷剂的淬火油中淬火，淬火油的 温度为150°C ;
[0018] S4、将S3得到的产物加热到400°C，保温4小时进行回火处理，继续加热到280°C， 保温4小时进行回火处理，经冷却，出炉得到球磨机用高强耐磨研磨体。
[0019] 实施例2
[0020] 一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，包括如下步骤：
[0021] S1、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，然后按重量份向熔炼炉中加入6份生铁、14份中 碳钢及3份钥铁，以50°C /h的速度升温至1650°C，继续加入烘干处理的0. 5份电解锰、4份 铬铁、0. 5份硅铁、2份硼铁及0. 5份铌铁后，以17°C /h的速度升温至1680°C，然后向熔炼 炉中加入脱氧剂并保温40min得到衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为0. 25kPa，将得
【权利要求】
1. 一种球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤： 51、 用高铝矾土打结熔炼炉衬后，然后按重量份向熔炼炉中加入5-6份生铁、14-16. 8 份中碳钢及2-3份钥铁，以50-80°C /h的速度升温至1600-1650°C，继续加入烘干处理的 0. 5-1. 7份电解锰、2-4份铬铁、0. 5-1. 2份硅铁、1-2份硼铁及0. 5-1份铌铁后，以10-17°C / h的速度升温至1680-1700°C，然后向熔炼炉中加入脱氧剂并保温30-40min得到衬板基 液，保温过程中抽真空维持负压为0. 25-0. 4kPa，将得到的衬板基液中加入铈铁合金保温 15-20min，然后浇入铸型型腔中进行铸造，冷却得到预成型衬板； 52、 将预成型衬板放入电炉内加热，向电炉内通入氩气使电炉中氧含量小于5%，氩 气流量为l〇_15L/min，一次升温至380-420°C，保温4-6h，二次升温至500-530°C，保温 3-5h，四次升温至600-620°C，保温2-3h，六次升温至750-780°C，保温2-3h，七次升温至 890-930°C，保温 1-1. 5h ; 53、 将S2得到的产物从加热炉中取出放入含有缓冷剂的淬火油中淬火，淬火油的温度 为 150-180°C ; 54、 将S3得到的产物加热到300-400°C，保温4-5小时进行回火处理，继续加热到 250-280°C，保温4-5小时进行回火处理，经冷却，出炉得到球磨机用高强耐磨研磨体。
2. 根据权利要求1所述的球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，其特征在于，在S1中， 按重量份向熔炼炉中加入5. 5份生铁、15. 6份中碳钢及2. 3份钥铁，以75°C /h的速度升温 至1620°C，继续加入烘干处理的1. 2份电解锰、3. 5份铬铁、0. 8份硅铁、1. 8份硼铁及0. 85 份铌铁后，以15°C /h的速度升温至1680°C，然后向熔炼炉中加入脱氧剂并保温35min得到 衬板基液。
3. 根据权利要求1或2所述的球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，其特征在于， 在S2中，向电炉内通入氦气使电炉中氧含量小于3. 5%，氦气流量为15L/min，一次升温至 410°C，保温5. 5h，二次升温至510°C，保温4. 5h，四次升温至620°C，保温2h，六次升温至 760°C，保温3h，七次升温至900°C，保温1. 5h。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的球磨机用高强耐磨研磨体的制备工艺，其特征 在于，在S4中，将S3得到的产物加热到360°C，保温4. 5小时进行回火处理，继续加热到 275°C，保温4小时进行回火处理，经冷却，出炉得到球磨机用高强耐磨研磨体。
【文档编号】B02C17/20GK104120327SQ201410374339
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】金太军 申请人:宁国市鑫煌矿冶配件制造有限公司