一种高性能球磨机用研磨体的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高性能球磨机用研磨体，其组分按重量百分比包括：C2.5-3.2％，Si0.5-0.8％，Mn0.2-0.6％，Cr15-23％，Re0.1-0.5％，V0.1-0.3％，Ti0.05-0.2％，Al0.05-0.08％，P≤0.05％，S≤0.05％，余量为Fe；采用如下工艺制备：用高铝矾土打结熔炼炉衬后，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于2.5％，向熔炼炉中加入生铁、废钢、钼铁、电解锰、铬铁、硅铁、硼铁及铌铁后，升温至1600-1650℃，保温30-40min，升温至1680-1700℃，加入脱氧剂保温30-40min得到衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.6kPa，加入铈铁合金保温15-20min，铸造，冷却得到预成型衬板；然后经过热处理，淬火，回火，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
【专利说明】一种高性能球磨机用研磨体
【技术领域】
[0001] 本发明涉及研磨体【技术领域】，尤其涉及一种高性能球磨机用研磨体。
【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] 本发明提出了一种高性能球磨机用研磨体，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] 本发明提出的一种高性能球磨机用研磨体，其组分按重量百分比包括：
[0005] C2. 5-3. 2%, SiO. 5-0. 8%, MnO. 2-0. 6%, Cr 15-23%, ReO. l-〇. 5%, VO. l-〇. 3%, TiO. 05-0. 2%，A10. 05-0. 08%，P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe ;
[0006] 采用如下工艺制备：
[0007] S1、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于 2. 5%，氩气流速为25-30L/min，然后按重量份向熔炼炉中加入生铁、废钢、钥铁、电解锰、 铬铁、硅铁、硼铁及铌铁后，以50-80°C /h的速度升温至1600-1650°C，保温30-40min，然后 以10-17°C /h的速度升温至1680-1700°C，加入脱氧剂保温30-40min得到衬板基液，保温 过程中抽真空维持负压为0. 3-0. 6kPa，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；
[0008] S2、将加热炉温度预热至280-300°C，然后放入预成型衬板进行奥氏体化处理，首 先以50-60°C /h的升温速度将衬板铸件加热到580-630°C，保温4-5h，然后继续升温至 950-100(TC，升温过程遵循正切变化规律，保温4h ;
[0009] S3、将S2得到的产物从加热炉中取出放入淬火油介质中淬火，淬火油的温度为 100-120。。；
[0010] S4、将S3所述淬火铸件放入加热炉，装炉温度低于80°C，升温至250-280°C，保温 时间4-5h，缓冷时间2-3h，得到A回火铸件；
[0011] S5、将S4中所述A回火铸件放入加热炉，装炉温度低于120°C，升温至420-450°C， 保温时间4-5h，缓冷时间3-4min，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
[0012] 优选地，在S1中，其组分按重量百分比包括：C2. 8-3%，SiO. 65-0. 72 %， MnO. 5-0. 55%, Cr21-23%, ReO. 3-0. 45%, V0. 2-0. 23%, TiO. l-〇. 15%, A10. 07-0. 073%, P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe。
[0013] 优选地，在S1中，其组分按重量百分比包括：C2. 95%，SiO. 71%，MnO. 52%， Cr22.5%，Re0.42%，V0.22%，Ti0. 13%，Α10·072%，Ρ 彡 0.05%，S 彡 0.05%，余量为 Fe。
[0014] 优选地，在S2中，加入生铁、废钢、钥铁、电解锰、铬铁、硅铁、硼铁及铌铁后，以 75°C /h的速度升温至1630°C，保温35min，然后以15°C /h的速度升温至1682°C，加入脱氧 剂保温36min得到衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为0. 55kPa，将得到的衬板基液中 加入铺铁合金保温17min。
[0015] 优选地，在S2中，将加热炉温度预热至285°C，然后放入预成型衬板进行奥氏体 化处理，首先以55°C /h的升温速度将衬板铸件加热到620°C，保温4. 5h，然后继续升温至 980°C，升温过程遵循正切变化规律，保温4h。
[0016] 优选地，在S2中，淬火油的温度为115°C。
[0017] 优选地，在S4中，将S3所述淬火铸件放入加热炉，装炉温度低于80°C，升温至 265°C，保温时间4. 5h，缓冷时间3h，得到A回火铸件。
[0018] 优选地，在S5中，将S4中所述A回火铸件放入加热炉，装炉温度低于120°C，升温 至430°C，保温时间5h，缓冷时间3min，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
[0019] 本发明中，通过在废钢中合理添加生铁、废钢、钥铁、电解锰、铬铁、硅铁、硼铁及铌 铁，使得到的高性能球磨机用研磨体的组分处于合理的范围内，改善了废钢的组织和淬透 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c、Si、Μη、 Cr、Re、V、Ti及Α1的作用，并杂质P、S的含量处于一定的范围内，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】
[0020] 实施例1
[0021] 一种高性能球磨机用研磨体，其组分按重量百分比包括：
[0022] C2. 5 %, SiO. 8 %, MnO. 2 %, Cr23 %, ReO. 1 %, V0. 3 %, TiO. 05 %, A10. 08 %, P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe ;
[0023] 采用如下工艺制备：
[0024] S1、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于 2. 5%，氩气流速为25L/min，然后按重量份向熔炼炉中加入生铁、废钢、钥铁、电解锰、铬 铁、硅铁、硼铁及铌铁后，以80°C /h的速度升温至1600°C，保温40min，然后以10°C /h的 速度升温至1700°C，加入脱氧剂保温30min得到衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为 0. 6kPa，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；
[0025] S2、将加热炉温度预热至300°C，然后放入预成型衬板进行奥氏体化处理，首先以 50°C /h的升温速度将衬板铸件加热到630°C，保温4h，然后继续升温至1000°C，升温过程遵 循正切变化规律，保温4h ;
[0026] S3、将S2得到的产物从加热炉中取出放入淬火油介质中淬火，淬火油的温度为 100。。；
[0027] S4、将S3所述淬火铸件放入加热炉，装炉温度低于80°C，升温至280°C，保温时间 4h，缓冷时间3h，得到A回火铸件；
[0028] S5、将S4中所述A回火铸件放入加热炉，装炉温度低于120°C，升温至420°C，保温 时间5h，缓冷时间3min，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
[0029] 实施例2
[0030] 一种高性能球磨机用研磨体，其组分按重量百分比包括：
[0031] C3. 2 %，SiO. 5 %，Μη0· 6 %，Crl5 %，ReO. 5 %，VO. 1 %，TiO. 2 %，A10. 05 %， P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe ;
[0032] 采用如下工艺制备：
[0033] S1、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于 2. 5%，氩气流速为30L/min，然后按重量份向熔炼炉中加入生铁、废钢、钥铁、电解锰、铬 铁、硅铁、硼铁及铌铁后，以50°C /h的速度升温至1650°C，保温30min，然后以17°C /h的 速度升温至1680°C，加入脱氧剂保温40min得到衬板基液，保温过程中抽真空维持负压为 0. 3kPa，将得到的衬板基液中加入铈铁合金保温20min，然后浇入铸型型腔中进行铸造，冷 却得到预成型衬板；
[0034] S2、将加热炉温度预热至280°C，然后放入预成型衬板进行奥氏体化处理，首先以 60°C /h的升温速度将衬板铸件加热到580°C，保温5h，然后继续升温至950°C，升温过程遵 循正切变化规律，保温4h ;
[0035] S3、将S2得到的产物从加热炉中取出放入淬火油介质中淬火，淬火油的温度为 120。。；
[0036] S4、将S3所述淬火铸件放入加热炉，装炉温度低于80°C，升温至250°C，保温时间 5h，缓冷时间2h，得到A回火铸件；
[0037] S5、将S4中所述A回火铸件放入加热炉，装炉温度低于120°C，升温至450°C，保温 时间4h，缓冷时间4min，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
[0038] 实施例3
[0039] 一种高性能球磨机用研磨体，其组分按重量百分比包括：C2. 95%，SiO. 71%， MnO. 52%, Cr22. 5%, ReO. 42%, V0. 22%, TiO. 13%, A10. 072%, P ^ 0. 05%, S ^ 0. 05%, 余量为Fe ;
[0040] 采用如下工艺制备：
[0041] SI、用高铝矾土打结熔炼炉衬后，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于 2. 5%，氩气流速为28L/min，然后按重量份向熔炼炉中加入加入生铁、废钢、钥铁、电解锰、 铬铁、硅铁、硼铁及铌铁后，以75°C /h的速度升温至1630°C，保温35min，然后以15°C /h的
【权利要求】
1. 一种高性能球磨机用研磨体，其特征在于，其组分按重量百分比包括： C2. 5-3. 2 %, SiO. 5-0. 8 % , MnO. 2-0. 6 %, Crl5-23 %, ReO. l-〇. 5 %, VO. l-〇. 3 %, TiO. 05-0. 2%，A10. 05-0. 08%，P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe ; 采用如下工艺制备： 51、 用高铝矾土打结熔炼炉衬后，向感应炉中通入氩气使感应炉中氧含量小于2. 5%， 氩气流速为25-30L/min，然后按重量份向熔炼炉中加入生铁、废钢、钥铁、电解锰、铬铁、 硅铁、硼铁及铌铁后，以50-80°C /h的速度升温至1600-1650°C，保温30-40min，然后以 10-17°C /h的速度升温至1680-1700°C，加入脱氧剂保温30-40min得到衬板基液，保温过程 中抽真空维持负压为0. 3-0. 6kPa，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、 将加热炉温度预热至280-30(TC，然后放入预成型衬板进行奥氏体化处理，首 先以50-60°C /h的升温速度将衬板铸件加热到580-630°C，保温4-5h，然后继续升温至 950-100(TC，升温过程遵循正切变化规律，保温4h ; 53、 将S2得到的产物从加热炉中取出放入淬火油介质中淬火，淬火油的温度为 100-120。。； 54、 将S3所述淬火铸件放入加热炉，装炉温度低于80°C，升温至250-280°C，保温时间 4_5h，缓冷时间2-3h，得到A回火铸件； 55、 将S4中所述A回火铸件放入加热炉，装炉温度低于120°C，升温至420-450°C，保温 时间4-5h，缓冷时间3-4min，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
2. 根据权利要求1所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在S1中，其组分按 重量百分比包括：C2. 8-3 %，SiO. 65-0. 72 %，Μη0· 5-0. 55 %，Cr21-23 %，ReO. 3-0. 45 %， V0. 2-0. 23%，TiO. 1-0. 15%，Α10· 07-0. 073%，P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe。
3. 根据权利要求1或2所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在SI中，其组分按 重量百分比包括：C2. 95%，SiO. 71%，Μη0· 52%，Cr22. 5%，ReO. 42%，V0. 22%，TiO. 13%， A10. 072%，P 彡 0· 05%，S 彡 0· 05%，余量为 Fe。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在S2中，加入 生铁、废钢、钥铁、电解锰、铬铁、硅铁、硼铁及铌铁后，以75°C /h的速度升温至1630°C，保温 35min，然后以15°C /h的速度升温至1682°C，加入脱氧剂保温36min得到衬板基液，保温过 程中抽真空维持负压为0. 55kPa，将得到的衬板基液中加入铈铁合金保温17min。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在S2中，将加 热炉温度预热至285°C，然后放入预成型衬板进行奥氏体化处理，首先以55°C /h的升温速 度将衬板铸件加热到620°C，保温4. 5h，然后继续升温至980°C，升温过程遵循正切变化规 律，保温4h。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在S2中，淬火 油的温度为115°C。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在S4中，将 S3所述淬火铸件放入加热炉，装炉温度低于80°C，升温至265°C，保温时间4. 5h，缓冷时间 3h，得到A回火铸件。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的高性能球磨机用研磨体，其特征在于，在S5中，将 S4中所述A回火铸件放入加热炉，装炉温度低于120°C，升温至430°C，保温时间5h，缓冷时 间3min，出炉得到高性能球磨机用研磨体。
【文档编号】C22C37/10GK104087822SQ201410374301
【公开日】2014年10月8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