一种锻造多棱磨球及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磨矿技术领域，特别是涉及一种锻造多棱磨球及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在选矿生产过程中，磨矿作业不仅耗能高，约占选矿成本的60%，其中钢球消耗约占磨矿作业费用40%。磨矿介质的形状、尺寸、材质及添加质量直接会影响磨矿效率、金属回收率及金属材料的消耗。因此，关于磨矿介质的形状、尺寸、材质的研宄一直是本领域的研宄重点。本申请人之前申请了名称为“磨矿介质”的专利，其解决了原有圆柱形、圆球形、圆台形磨矿介质不适用于细磨、磨矿效率低的问题。但其仍存在耐磨度低、使用寿命短的问题，其磨矿效率仍有提高的空间。
[0003]此外，目前磨矿用球磨机钢球通常采用合金钢、高锰钢、铸铁加铬铁等材料用铸造方法生产，当前市场上使用的钢球仍然存在球耗高，易破碎等问题，然而钢球的密度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性直接影响到磨矿效率和选矿成本，因此目前钢球的质量还有待提高。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种提高耐磨度、耐腐蚀性、提高磨矿效率的锻造多棱磨球及其制造方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种锻造多棱磨球，包括多面棱柱体、自多面棱柱体的顶面向上延伸的上锥台、自多面棱柱体的底面向下延伸的下锥台，多面棱柱体的侧面的个数等于或大于5，多面棱柱体的底面外接圆的直径D与多面棱柱体的长度H的比值为1: (1-100)，上锥台的高度Hl与多面棱柱体的长度H的比值为1: (1-100)，上锥台的棱线与多面棱柱体的顶面之间的夹角a为 20-80。 ο
[0007]本发明锻造多棱磨球，其中所述多面棱柱体为正棱柱体，上锥台与下锥台对称设置。
[0008]本发明锻造多棱磨球，其中所述夹角a优选为40-60°。
[0009]本发明锻造多棱磨球，其中所述多面棱柱体的底面外接圆的直径D与多面棱柱体的长度H的比值优选为1: (6-9)。
[0010]本发明锻造多棱磨球，其中所述上锥台的高度Hl与多面棱柱体的长度H的比值优选为 1: (5-50)。
[0011 ] 本发明锻造多棱磨球，其中所述上锥台的高度Hl与多面棱柱体的长度H的比值进一步优选为1: (5-30)。
[0012]本发明锻造多棱磨球，其中采用下述成分按重量百分比制成:
[0013]C0.3-1.9%, Si 0.3-1.8%, Cr0.3-18%,Mn0.3-0.6%,Mo ^ 0.5%, S ^ 0.04%,P^0.04%, Re ^ 0.03%，其余为 Fe。
[0014]本发明锻造多棱磨球，其中优选采用下述成分按重量百分比制成:
[0015]C0.3-0.8%, Si 1.1-1.8%, Cr0.3-4%, Mn0.3-0.6%, Mo ^ 0.5%, S ^ 0.04%,P ^ 0.04%, Re ^ 0.03%，其余为 Fe。
[0016]本发明还提供了上述锻造多棱磨球的制造方法，包括以下步骤:
[0017](I)采用按照以上配比的圆钢；
[0018](2)将圆钢加热到1050-1100°C，送入模锻机内进行模锻，得到锻磨球；
[0019](3)将锻磨球自然冷却至500-550°C后，再加热至800-860°C，进行淬火；
[0020](4)回火温度控制在200-300°C，回火保温2-4小时，冷却至室温出炉。
[0021]本发明锻造多棱磨球的制造方法，其中步骤(2)中，通过中频电炉对圆钢进行加热，加热前，先将圆钢按照所需尺寸进行剪切，步骤(3)中，将锻磨球输送至高温加热炉进行再加热。
[0022]本发明锻造多棱磨球，对多面棱柱体的的尺寸及上、下锥台的尺寸进行了优选，再次提高了磨球的接触面积，磨球与矿石之间面的接触时间长，进一步提高了磨矿效率，提高了磨球在磨机内运转稳定性；制造方法采用模锻工艺，使磨球表层发生塑性变形，使得表层组织冷硬化且晶粒变细，形成致密的纤维状组织，提高了磨球的密度，并形成残余应力层，使得表面的硬度和强度得以提高，在同等条件下，锻造磨球比铸造磨球的密度高
11.4%，从而提高了磨球的耐磨性、耐冲击性、耐蚀性和配合性，同时也大大提高了生产效率，降低了工人的劳动量。
[0023]下面结合附图对本发明的锻造多棱磨球作进一步说明。
【附图说明】
[0024]图1为本发明锻造多棱磨球的主视图；
[0025]图2为图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0026]如图1、图2所示，本发明锻造多棱磨球包括多面棱柱体1、自多面棱柱体I的顶面向上延伸的上锥台2、自多面棱柱体I的底面向下延伸的下锥台3。多面棱柱体I为正棱柱体，上锥台2与下锥台3对称设置。多面棱柱体I的底面外接圆的直径D与多面棱柱体I的长度H的比值为1: (1-100)，优选为1: (6-9)。上锥台2的高度Hl与多面棱柱体I的长度H的比值为1: (1-100)，优选为1: (5-50)，进一步优选为1: (5_30)。上锥台2的棱线与多面棱柱体I的顶面之间的夹角a优选为20-80°，进一步优选为40-60°。
[0027]本发明锻造多棱磨球，多面棱柱体I的侧面的个数可以等于或大于5，附图以正六棱柱为具体实施例来说明本发明锻造多棱磨球的形状和尺寸，但多面棱柱体的侧面的个数不受该实施例限制，也可以是5个，7个，8个，10个，11个等，在此不再赘述。
[0028]本发明锻造多棱磨球采用下述成分按重量百分比制成:
[0029]C0.3-1.9%, Si 0.3-1.8%, Cr0.3-18%,Mn0.3-0.6%,Mo ^ 0.5%, S ^ 0.04%,P^0.04%, Re ^ 0.03%，其余为 Fe。
[0030]其中碳C含量过高，磨球韧性下降，因此选择合适的范围0.3-1.9%，优选0.3-0.8% ο
[0031]铬Cr的含量越高，硬度越大，但成本也相应提高，因此选择合适的范围0.3-18%,优选0.3-4%，在保证硬度的同时降低了成本。
[0032]硅Si主要影响是变形，因此控制在0.3-1.8%，优选1.1_1.8%。
[0033]锰Mn主要是影响冲击性能，控制在0.3-0.6%。
[0034]本发明锻造多棱磨球的制造方法，包括以下步骤:
[0035](I)采用按照以上配比的圆钢；
[0036](2)将圆钢通过中频电炉加热到1050-1100°C，送入模锻机内进行模锻，得到锻磨球；或将圆钢按照所需尺寸进行剪切，通过中频电炉加热到1050-1100°C，然后将圆钢送入模锻机内进行模锻，得到锻磨球；
[0037](3)将锻磨球自然冷却至500_550°C后，输送至高温加热炉再加热至800_860°C，进行淬火；
[0038](4)回火温度控制在200-300°C，回火保温2-4小时，冷却至室温出炉。
[0039]实施例1
[0040]一种锻造多棱磨球的制造方法，包括以下步骤:
[0041](I)采用按照以下配比(重量百分比)的圆钢:C0.3%，Si 1.8%,Cr4%,Mn0.3,Mo0.5%, S0.04%, P0.03%, Re0.03%，其余为 Fe ；
[0042](2)将圆钢通过中频电炉加热到1050°C，进入模锻机进行模锻，得到锻磨球；
[0043](3)将锻磨球自然冷却至500°C后，输送至高温加热炉加热至820°C，进行淬火；
[0044](5)回火温度控制在200°C，回火保温4小时，冷却至室温出炉。
[0045]实施例2