一种球磨机用高锰钢衬板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为：C：1.1—1.16％、Mn：12.5—13％、Cr：3.6—4％、Si：1.2—1.25％、Mo：0.05—0.06％、B：0.06—0.08％、Cu：0.6—0.7％、Ni：0.06—0.08％、Re：0.04—0.06％、S：≤0.02％、P：≤0.02％；余量为Fe。本发明的耐磨衬板通过合理的改善配方，通过合理的熔炼、变质、浇铸等加工工艺，让耐磨衬板具有良好的耐磨性、硬度、强度、耐腐蚀性、韧性，通过浇铸时间、砂型温度的控制，防止缩松、缩孔的产生，也提高了耐磨衬板的韧性和耐磨性，表面硬度≥240HB，冲击值≥16J/cm2，抗拉强度≥640MPa,使用寿命为11000—12000小时。
【专利说明】一种球磨机用高锰钢衬板
【技术领域】
[0001]本发明涉及耐磨衬板【技术领域】，具体涉及一种球磨机用高锰钢衬板。
【背景技术】
[0002]球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、玻璃陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机由给料部、出料部、回转部、减速机、小传动齿轮、电机、电控等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。
[0003]耐磨衬板，是指耐磨钢板通过切割、卷板变形、打孔和焊接等生产工艺加工而成各种耐磨衬板，如输送机衬板、给煤机底板/旋风分离器倒锥和衬板、耐磨叶片等，耐磨寿命可比普通钢板提高15倍以上。
[0004]我国每年要消耗磨机衬板约20万吨，破碎机衬板约20万吨，价值近20亿元，因此降低衬板材料的损耗具有十分重要的经济意义。
[0005]在中国专利申请号:201310727251中公开了一种耐磨衬板的制备方法，属于耐磨衬板【技术领域】。步骤为:步骤一、铸造砂型的准备；步骤二、熔炼过程，采用熔炼炉进行熔融冶炼，使得熔融金属由如下组分及其质量百分比组成:C:3.0~3.2%、S1:0.3~0.4%、Mn:0.5 ~0.7%,Cr:2 ~3%、Mo:2.8 ~3.l%、Cu:0.8 ~1.2%,V:8 ~9%、B:0.002 ~0.003%,Sn:0.04 ~0.05%,Te:0.02 ~0.03%,Ce:0.01 ~0.02%,Zr:0.03 ~0.04%,
Y:0.004 ~0.005%, P:0.01 ~0.02%, S:0.001 ~0.002%，余量为 Fe 和不可避免的杂质，其中:Cu/Sn = 20~24 ;步骤三、浇铸过程；步骤四、热处理，其中:风淬处理在振动工作平台上进行。该技术方案中的组分仍需进一步改进以提高其使用寿命，且合金含量较高，增加了成本，耐磨材料的实际成分离共晶点较远，液固两相区域过宽，易呈现糊状凝固特点，易堵住补缩通道，容易产生缩松、缩孔的现象，该技术方案有待改进。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明提供了一种球磨机用高锰钢衬板，具有良好的机械性能，使用寿命长。
[0007]为了解决上述问题，本发明提供的技术方案为:
[0008]一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为:C:1.1—1.16%, Mn:12.5—13 %、Cr:3.6—4 S1:1.2—1.25 %、Mo:0.05—0.06 B:0.06—0.08 %、Cu:0.6—0.7%, Ni:0.06—0.08%, Re:0.04—0.06%, S..( 0.02%,P..( 0.02% ;余量为 Fe。
[0009]优选的，各成分及重量百分比为:C:1.12—1.16%, Mn:12.6—13%、Cr:3.7—
4%、S1:1.22—1.25 %、Mo:0.05—0.058 %、B:0.065—0.08 %、Cu:0.62—0.7 Ni:0.065—0.08%, Re:0.045—0.06%, S:≤ 0.02%, P..≤ 0.02% ;余量为 Fe。
[0010]优选的，各成分及重量百分比为:C:1.15%, Mn:12.6%, Cr:3.8%, S1:1.22%,Mo:0.058%,B:0.075%,Cu:0.62%,N1:0.065%,Re:0.055%,S:0.02%,P:0.01% ;余量为Fe。
[0011]优选的，各成分及重量百分比为:C:1.12%, Mn:12.8%, Cr:3.7%, S1:1.24%,Mo:0.053%,B:0.065%,Cu:0.65%,N1:0.075%,Re:0.045%,S:0.01%,P:0.02% ;余量为Fe。
[0012]球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0013](I)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1600— 1610°C时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
[0014](2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.2—0.3% ；
[0015](3)将钢液导入钢包，静置4一 10分钟，出炉温度1370— 1380°C ；
[0016](4)加入钢包覆盖剂；
[0017](5)浇铸:温度为 1340— 1350°C ；
[0018](6)开箱、打磨，开箱温度420—440°C ；
[0019](7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C /h的速率加热至660°C，在温度为660—670°C时，保温1.6—1.8小时；再以130°C /h的速率加热至1040°C，在温度为1040—10600C时，保温2.5—2.6小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C，水温控制在15—50。。。
[0020]优选的，步骤(5)浇铸时长为6— 8分钟，浇铸时，砂型的温度为230— 250°C。防止缩松、缩孔的产生，避免降低显微组织密度和致密度及晶粒之间的有机联系和连接强度，从而避免降低耐磨衬板的韧性和耐磨性。
[0021]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0022]本发明的耐磨衬板通过合理的改善配方，通过合理的熔炼、变质、浇铸等加工工艺,让耐磨衬板具有良好的耐磨性、硬度、强度、耐腐蚀性、韧性,通过浇铸时间、砂型温度的控制，防止缩松、缩孔的产生，也提高了耐磨衬板的韧性和耐磨性，表面硬度S 240HB，冲击值≤16J/cm2，抗拉强度≤640MPa，使用寿命为11000—12000小时。
【具体实施方式】
[0023]下面对本发明做进一步说明:
[0024]实施例1:
[0025]一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为:C:1.1 %、Mn:13 %、Cr:3.6%, Si:1.25%, Mo:0.05%, B:0.08%, Cu:0.6%, N1:0.08%, Re:0.04%, S:0.01%,P:0.02% ;余量为 Fe。
[0026]球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0027](I)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1600°C时加入娃铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
[0028](2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.3% ;
[0029](3)将钢液导入钢包，静置4分钟，出炉温度1380°C ；
[0030](4)加入钢包覆盖剂；
[0031](5)浇铸:温度为1340°C，浇铸时长为8分钟，浇铸时，砂型的温度为230°C ；
[0032](6)开箱、打磨，开箱温度440°C ；
[0033](7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C /h的速率加热至660°C，在温度为6601:时，保温1.8小时；再以130°C/h的速率加热至1040°C，在温度为1040°C时，保温2.6小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C,水温控制在15 — 50°C。
[0034]实施例2:
[0035]一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为:C:1.16%、Mn:12.5%、Cr:4%, Si:1.2%, Mo:0.06%, B:0.06%, Cu:0.7%, Ni:0.06%, Re:0.06%, S:0.02%, P:0.01% ;余量为Fe。
[0036]球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0037](I)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1610°C时加入娃铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
[0038](2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.2% ;
[0039](3)将钢液导入钢包，静置10分钟，出炉温度1370°C ；
[0040](4)加入钢包覆盖剂；
[0041](5)浇铸:温度为1350°C，浇铸时长为6分钟，浇铸时，砂型的温度为250°C ；
[0042](6)开箱、打磨，开箱温度420°C ；
[0043](7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C /h的速率加热至660°C，在温度为6701:时，保温1.6小时；再以130°C/h的速率加热至1040°C，在温度为1060°C时，保温2.5小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C,水温控制在20— 40°C。
[0044]实施例3:
[0045]一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为:C:1.14%, Mn:12.8%,Cr:3.7%, Si:1.22 %, Mo:0.055%, B:0.07 %, Cu:0.65%, N1:0.07 %、Re:0.05 %、S:0.015%,P:0.016% ;余量为 Fe。
[0046]球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0047](I)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1605°C时加入娃铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
[0048](2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.25% ;
[0049](3)将钢液导入钢包，静置8分钟，出炉温度1375°C ；
[0050](4)加入钢包覆盖剂；
[0051](5)浇铸:温度为1345°C，浇铸时长为7分钟，浇铸时，砂型的温度为240°C ；
[0052](6)开箱、打磨，开箱温度430°C ；
[0053](7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C /h的速率加热至660°C，在温度为665°C时，保温1.7小时；再以130°C/h的速率加热至1040°C，在温度为1050°C时，保温2.55小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C,水温控制在25— 35°C。
[0054]实施例4:
[0055]一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为:C:1.15%、Mn:12.6%、Cr:3.8 S1:1.22 %, Mo:0.058%, B:0.075%, Cu:0.62%, N1:0.065%, Re:0.055%, S:
0.02%, P:0.01% ;余量为 Fe。
[0056]球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0057](I)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1600°C时加入娃铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
[0058](2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.22% ;
[0059](3)将钢液导入钢包，静置6分钟，出炉温度1378°C ；
[0060](4)加入钢包覆盖剂；
[0061](5)浇铸:温度为1342°C，浇铸时长为7.5分钟，浇铸时，砂型的温度为245°C ；
[0062](6)开箱、打磨，开箱温度425°C ；
[0063](7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C /h的速率加热至660°C，在温度为668°C时，保温1.65小时；再以130°C /h的速率加热至1040°C，在温度为1055°C时，保温
2.52小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C，水温控制在15—50°〇。
[0064]实施例5:
[0065]一种球磨机用高锰钢衬板，各成分及重量百分比为:C:1.12%、Mn:12.8%、Cr:
3.7 S1:1.24 %, Mo:0.053%, B:0.065%, Cu:0.65%, N1:0.075%, Re:0.045%, S:
0.01%,P:0.02% ;余量为 Fe。
[0066]球磨机用高锰钢衬板的制备方法，包括以下步骤:
[0067](I)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1608°C时加入娃铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调；
[0068](2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.26% ;
[0069](3)将钢液导入钢包，静置7分钟，出炉温度1378°C ；
[0070](4)加入钢包覆盖剂；
[0071](5)浇铸:温度为1340°C，浇铸时长为8分钟，浇铸时，砂型的温度为230°C ；
[0072](6)开箱、打磨，开箱温度440°C ；
[0073](7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C /h的速率加热至660°C，在温度为664°C时，保温1.75小时；再以130°C /h的速率加热至1040°C，在温度为1045°C时，保温
2.55小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C，水温控制在20— 50°C。
[0074]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种球磨机用高锰钢衬板，其特征在于:各成分及重量百分比为:c:1.1-1.16%,Mn:12.5—13%,Cr:3.6—4%,Si:1.2—1.25%,Mo:0.05—0.06%,B:0.06—0.08%,Cu:0.6—0.7%,Ni:0.06—0.08%,Re:0.04—0.06%,S..( 0.02%,P..( 0.02% ;余量为 Fe。
2.根据权利要求1所述的球磨机用高锰钢衬板，其特征在于:各成分及重量百分比为:C:1.12—1.16%,Mn:12.6—13%,Cr:3.7—4%,Si:1.22—1.25%,Mo:0.05—0.058%,B:0.065—0.08%, Cu:0.62—0.7%, Ni:0.065—0.08%, Re:0.045—0.06%, S:≤ 0.02%,P 0.02% ;余量为 Fe。
3.根据权利要求1或2所述的球磨机用高锰钢衬板，其特征在于:各成分及重量百分比为:C:1.15%, Mn:12.6%, Cr:3.8%、S1:1.22%、Mo:0.058%, B:0.075%, Cu:0.62%,Ni:0.065%, Re:0.055%, S:0.02%, P:0.01% ;余量为 Fe。
4.根据权利要求1或2所述的球磨机用高锰钢衬板，其特征在于:各成分及重量百分比为:C:1.12%,Mn:12.8%, Cr:3.7%、S1:1.24%,Mo:0.053%, B:0.065%, Cu:0.65%,Ni:0.075%, Re:0.045%, S:0.01%, P:0.02% ;余量为 Fe。
5.根据权利要求1或2所述的球磨机用高锰钢衬板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)原料熔炼:采用中频感应炉熔炼；并现在炉内底部铺设一层石灰、氟石，石灰:氟石=5:1 (重量比)，石灰的重量为金属料重量的1%;温度为1600— 1610°C时加入硅铁、硼铁进行预脱氧处理；再加入已经预热处理的锰铁，并进行成分分析、微调； (2)扒渣处理，采用铝条进行终脱氧处理，铝条的重量为钢液重量的0.2-0.3% ； (3)将钢液导入钢包，静置4一10分钟，出炉温度1370— 1380°C ； (4)加入钢包覆盖剂； (5)浇铸:温度为1340—13500C ； (6)开箱、打磨，开箱温度420—440°C ； (7)水韧处理:200摄氏度以下装炉，以45°C/h的速率加热至660°C，在温度为660—670°C时，保温1.6—1.8小时；再以130°C /h的速率加热至1040°C，在温度为1040— 1060°C时，保温2.5—2.6小时，然后水淬，衬板入水温度不小于980°C，水温控制在15 — 50°C。
6.根据权利要求5所述的球磨机用高锰钢衬板的制备方法，其特征在于:步骤(5)浇铸时长为6— 8分钟，浇铸时，砂型的温度为230— 250°C。
【文档编号】C22C38/58GK104164624SQ201410355806
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】汪德发 申请人:宁国市开源电力耐磨材料有限公司