本发明属于耐磨材料技术领域，特别涉及一种磨机用静环及其制备方法。
背景技术：
现有的立式磨机设备上设计的静环与动喷嘴环磨损特别严重，使用寿命仅能够勉强维持在6000小时至8000小时左右，且动静环为整体铸造加工，磨损后直接影响使用质量，只能采用整体更换，加重了现场检修维护工作量并提高了维护成本，动静环易磨损的情况已成为严重制约安全生产的主要因素。
经过长期现场跟踪和试验总结立式磨机运行的主要缺陷原因如下；
1、磨损严重：设备运行一段时间后，静环及上部导向锥有部分磨穿，大量粗粉混合物压在动喷嘴环上方，动喷嘴环随磨盘转动形成磨损，动喷嘴环、静环为整体铸造采用zg50mn2材质，不具备在长期恶劣环境下的抗磨性能，运行1年半后磨损深度接近50mm，同时对静环内圆及上部导向锥也造成磨损，使喷嘴通流面积变大，风速进一步下降，加剧夹粉，恶性循环。
2、石子煤中夹粉，石子煤中含块状煤，石子煤量大：
现场磨损后动静环之间的间隙加大，导致风速减小，从而使石子煤量加大及夹粉严重，根据磨损后尺寸计算，实际的风速仅为60m/s以下，远比设计风速70～75m/s小，因此造成喷嘴出口风柱刚性不足，不足以将大量从磨盘上甩出的粗粉混合物托起并输送至动态分离器，不能很好的分离石子与煤粉，导致排出石子煤中夹粉。
3、煤由于夹粉频繁烧结，现场卫生条件差：
因为石子煤夹粉，造成煤粉容易在上缓冲斗及石子煤集结箱内产生自燃烧结，燃烧后使门板弯曲变形；门板开关时拖带煤粉磨擦盘根密封，很快造成盘根漏风，漏风加快了煤粉自燃速度。煤粉外漏造成现场卫生差，到处有积粉，严重影响了现场环境。
综上所述，因为动静环在非常恶劣的工况下工作，采用的是非耐磨损材质制造，所以使用寿命短，磨损严重。动静环结构设计不合理，动喷嘴环采用开放式喷嘴，工作时使得落下的石子煤夹在动喷嘴环与静环间隙之间，随着动静环的相对运动，造成静环及上部导向锥的磨损，维修更换极不方便，大大增加了生产成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长，制备工艺简单的磨机用静环及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种磨机用静环，包括以下重量百分比的化学成分：碳1.5～2.9％，硅1.2～2％，锌0.6～0.9％，铬0.4～1.0％，锰16～19％，钼0.05～0.2％，镍0.1～0.2％，硼0.05～0.20％，磷0.005～0.04％，硫0.005～0.04％，余量为铁。
优选的方案，一种磨机用静环，包括以下重量百分比的化学成分：包括以下重量百分比的化学成分：碳2.0～2.9％，硅1.2～2％，锌0.7～0.8％，铬0.55～1.0％，锰16～19％，钼0.05～0.1％，镍0.12～0.16％，硼0.1～0.16％，磷0.005～0.04％，硫0.005～0.04％，余量为铁。
碳和锰的主要作用是保证静环中碳化物数量和形态，随着含碳量的提高，碳化物增多，cr/c比的增加，共晶碳化物的形貌经历了由连续网状→片状→杆状的连续程度减小的过程，共晶碳化物晶体类型经历由m3c→m3c+m7c3→m7c3的变化过程。有资料指出：当共晶碳化物不变，且cr/c为6.6-7.1时，同锰静环的断裂纹扩展能力最强。
一种磨机用静环的制备方法，包括以下步骤：
s1，将清洁干燥的普通废钢、生铁、不锈钢废料、锌锭、铬铁、钼铁、镍板、硼锭、增碳用废电极加入炼炉里，加热熔化，调整成分合格后将温度升至1500～1650℃，加入已预热的硅铁进行沉淀脱氧，出铁前2分钟采用深插铝丝的方法进行扩散脱氧，而后出铁；
s2，将高效复合变质剂、稀土置于钢包底部，对钢水进行变质处理；
s3，将变质后的钢水进行毛坯锻造、车削、数控铣削、抛光后，组装形成静环。
钢中夹杂物，特别是硫化物的形状、大小、分布及数量严重地影响钢的性能，尤其是塑性和韧性。未经稀土变质处理的中高碳合金钢，夹杂物多为长条形并带有棱角，而且夹杂物数量较多，断裂方式为准解理断裂。稀土加入钢中具有脱硫、除气的作用，根据稀土夹杂物生成的热力学条件和应用实践，稀土元素与氧和硫的亲和力显著大于铬和铝等，稀土元素容易与氧、硫发生共轭反应，生成小球状的稀土夹杂物，显著地改善了中高碳多元低合金钢沿晶界产生的脆性断裂。因此，稀土变质处理后，夹杂物数量明显减少，夹杂物趋于球化并均匀地分布在钢中，使钢的韧性提高，冲击断口上将出现大量的韧窝。但过量的稀土加入会导致稀土夹杂物呈破碎链状分布，反而有损钢的塑性和韧性。
优选的方案，所述步骤s2中稀土为铈基稀土。本发明添加适量的铈基稀土作为变质剂，其具有较大的原子半径，在铁中溶解度很小。由于具有很大的电负性，因此它们的化学性质很活泼，能在钢中形成一系列极为稳定的化合物，成为非自发结晶核心，从而起到细化晶粒的作用。另外，稀土是表面活性元素，可以增大结晶核心产生速度，阻止晶粒生长，而晶粒的细化，有利于钢塑韧性的提高，随着稀土含量的增加，晶粒细化越明显，这与稀土元素能增加奥氏体晶界迁移的激活能有关。
优选的方案，所述步骤s2中高效复合变质剂为钾或钠的其中一种。
优选的方案，所述步骤s2中高效复合变质剂、稀土分别是经破碎至粒度小于10mm的小块，在280℃下烘干所得的物质。
优选的方案，所述步骤s2中变质处理采用包内冲入法对钢水进行变质处理。
本发明的有益效果是：
1.本发明配方合理，制作简单，使用寿命长，具有很高的强度、韧性、耐磨性和抗冲击力，免维修使用达到6年以上，磨机停运故障率显著下降，几乎无异常停磨情况，大大减小维护工作量，减少了工厂更换静环的频率，降低了劳动强度。
2.本发明的碳和锰保证静环中碳化物数量和形态，镍的作用是增加静环的淬透性，抑制奥氏体基体向珠光体的转变，促进马氏体基的形成，锌和钼的作用是改善静环的机械性能以及耐腐蚀效果。
3.本发明添加适量的铈基稀土作为变质剂，其具有较大的原子半径，在铁中溶解度很小。由于具有很大的电负性，因此它们的化学性质很活泼，能在钢中形成一系列极为稳定的化合物，成为非自发结晶核心，从而起到细化晶粒的作用。
4.本发明原料易得，制作方法简单，使用普通废钢、生铁、不锈钢废料作为生产原料，循环利用，有效节约了能源。
5.对钢水进行变质处理，增加了夹板的韧性和强度，提高了使用寿命。
具体实施方式
下面对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域一般技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种磨机用静环的制备方法，包括以下步骤：
s1，将清洁干燥的普通废钢、生铁、不锈钢废料、锌锭、铬铁、钼铁、镍板、硼锭、增碳用废电极加入炼炉里，加热熔化，调整成分至个组分占百分比为：碳2.9％，硅1.4％，锌0.8％，铬0.55％，锰16％，钼0.05％，镍0.16％，硼0.16％，磷0.02％，硫0.02％，余量为铁，将温度升至1550℃，加入已预热的硅铁进行沉淀脱氧，出铁前2分钟采用深插铝丝的方法进行扩散脱氧，而后出铁；
s2，将钾、铈基稀土破碎至粒度小于10mm的小块，在280℃下烘干后置于钢包底部，采用包内冲入法对钢水进行变质处理；
s3，将变质后的钢水进行毛坯锻造、车削、数控铣削、抛光后，组装形成静环。
实施例2
一种磨机用静环的制备方法，包括以下步骤：
s1，将清洁干燥的普通废钢、生铁、不锈钢废料、锌锭、铬铁、钼铁、镍板、硼锭、增碳用废电极加入炼炉里，加热熔化，调整成分至个组分占百分比为：碳2.0％，硅1.8％，锌0.7％，铬0.8％，锰19％，钼1.2％，镍0.14％，硼0.16％，磷0.06％，硫0.06％，余量为铁，将温度升至1600℃，加入已预热的硅铁进行沉淀脱氧，出铁前2分钟采用深插铝丝的方法进行扩散脱氧，而后出铁；
s2，将钠、铈基稀土破碎至粒度小于10mm的小块，在280℃下烘干后置于钢包底部，采用包内冲入法对钢水进行变质处理；
s3，将变质后的钢水进行毛坯锻造、车削、数控铣削、抛光后，组装形成静环。
实施例3
一种磨机用静环的制备方法，包括以下步骤：
s1，将清洁干燥的普通废钢、生铁、不锈钢废料、锌锭、铬铁、钼铁、镍板、硼锭、增碳用废电极加入炼炉里，加热熔化，调整成分至个组分占百分比为：碳2.9％，硅2％，锌0.6％，铬1.0％，锰18％，钼0.05％，镍0.1％，硼0.20％，磷0.04％，硫0.04％，余量为铁，将温度升至1500℃，加入已预热的硅铁进行沉淀脱氧，出铁前2分钟采用深插铝丝的方法进行扩散脱氧，而后出铁；
s2，将钾、铈基稀土破碎至粒度小于10mm的小块，在280℃下烘干后置于钢包底部，采用包内冲入法对钢水进行变质处理；
s3，将变质后的钢水进行毛坯锻造、车削、数控铣削、抛光后，组装形成静环。
实施例4
一种磨机用静环的制备方法，包括以下步骤：
s1，将清洁干燥的普通废钢、生铁、不锈钢废料、锌锭、铬铁、钼铁、镍板、硼锭、增碳用废电极加入炼炉里，加热熔化，调整成分至个组分占百分比为：碳1.5％，硅1.2％，锌0.9％，铬0.4％，锰17％，钼0.2％，镍0.2％，硼0.05％，磷0.005％，硫0.005％，余量为铁，将温度升至1650℃，加入已预热的硅铁进行沉淀脱氧，出铁前2分钟采用深插铝丝的方法进行扩散脱氧，而后出铁；
s2，将钠、铈基稀土破碎至粒度小于10mm的小块，在280℃下烘干后置于钢包底部，采用包内冲入法对钢水进行变质处理；
s3，将变质后的钢水进行毛坯锻造、车削、数控铣削、抛光后，组装形成静环。
本发明配方合理，制作简单，使用寿命长，具有很高的强度、韧性、耐磨性和抗冲击力，免维修使用达到6年以上，磨机停运故障率显著下降，几乎无异常停磨情况，大大减小维护工作量。减少了工厂更换静环的频率，降低了劳动强度，本发明原料易得，制作方法简单，使用普通废钢、生铁、不锈钢废料作为生产原料，循环利用，有效节约了能源，对钢水进行变质处理，增加了夹板的韧性和强度，提高了使用寿命。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。