專利名稱：一種球磨機格子板防開裂處理方法
技術領域：
本發明涉及一種球磨機格子板防開裂的處理技術。
背景技術：
球磨機是鐵礦粉生產的主要設備，格子型球磨機主要包括進料部、筒體部、出料部，為了減少鐵礦粉對球磨機本體的磨損，在球磨機出料部安裝格子板來進行保護球磨機端蓋。格子板材質通常選用的是普通錳鋼板，其澆鑄完成后，需進行水韌處理，以得到較純奧氏體組織。如果格子板中錳含量偏高，格子板容易脆斷或開裂，如果格子板中錳含量偏低，格子板又不耐磨。因此在生產使用中，格子板容易變形和脆斷，特別是格子板開裂后、 球磨機吐球頻繁，嚴重影響球磨機的磨礦作業率和效率，加大分級負荷，給設備管理和生產組織帶來極大的困難。

發明內容
本發明目的是克服上述已有技術的不足，提供一種具有更好的韌性、耐磨性和抗裂強度的球磨機格子板防開裂處理方法。本發明方法是
(1)格子板采用含有Cr、Mo金屬元素的高錳鋼材料ZGMnl8Cr2M0VReSi，通過消失模鑄造制成。(2)將鑄好的格子板需放入電加熱爐進行加熱保溫處理；先加熱到150°C 250 V，保溫1 2小時，然后按速度為30 V 40°C /小時升溫到600 V 630 V，保溫4. 0 4. 5小時；再按50°C 60°C /小時速度繼續升溫到1000°C 1050°C;保溫2. 5 3. 0小時； 經過這樣處理，可使格子板碳化物完全溶解于奧氏體中，以獲得較高的強度與韌性。(3)將格子板從爐中取出，放入溫度為25°C 35°C的水中進行水韌處理，水韌處理時間2.0 2. 5小時。目的是消除鑄態組織中的碳化物，得到單一的奧氏體組織。因為格子板中碳化物降低格子板的強度并使格子板發脆，容易使格子板產生鑄造裂紋。(4)將格子板從水中取出，格子板溫度低于120°C以下，放入回火爐中，按速度為 30°C 40°C /小時加熱到250°C 300°C，保溫5 7小時，然后以1. 0 2. Omin/mm速度冷卻；在回火過程中強度與硬度不斷下降，而塑性與韌性逐漸提高。為了避免格子板回火過程中產生應力集中和裂紋，格子板外部毛刺、夾渣、砂粒必須提前清理干凈，其外形尺寸必須提前按照圖紙外形尺寸用氧氣一乙炔槍氣割切割掉鑄造澆注冒口和漲模等多余部分。(5)將格子板放在露天進行時效處理；時效處理時間為12 18月，通過日曬雨林等自然條件進行自然時效處理，以此來消除鑄造的內應力，延長格子板的使用壽命。根據格子板使用和磨損部位，在格子板圓周方向加設圓弧防裂筋，在格子板半徑方向加設徑向防裂筋；在外圈格子板的大頭設有便于安裝的梯形安裝楔頭；格子板出礦孔為長孔，斷面為梯形，出礦孔縱向軸線與球磨機半徑方向夾角為R=40° 50°，出礦孔間距為46-50_，梯形外形尺寸上底/下底X高X長=(18 22)/ (32 36) X (100 130) X (150 200)，梯形方向與出礦方向相反，防止格子板堵礦。在高錳鋼成分的格子板基礎上添加Cr、Mo及其它元素使之微合金化所形成的加
鉻格子板ZGMnlSCrfMoVReSi，在碳化物溶解完全的條件下，強度和韌性均優于以前格子板
ZGMnl3，尤其是屈服極限更為明顯，是防止格子板開裂的主要技術。適當的回火溫度及保溫
時間，可消除鑄造應力并獲得沉淀強化效果，防止鑄造裂紋發生。含有金屬Cr、Mo等元素子
板在鑄造后，應通過一定時間的時效處理，經過低溫或常溫、長時間保溫或加熱消除鑄造應
力，可逐步提高格子板的塑性與韌性，消除鑄造的內應力，延長其使用壽命，防止格子板開 m農。本發明適合于對已有格子型球磨機的格子板改造。在格子板鑄造中加入稀有金屬 Cr.Mo和V等元素能減慢格子板中碳化物析出的作用，可以保證其良好的韌性，改善其機械和物理性能，具有更高的耐磨性和抗裂強度?？朔艘郧案褡影鍣C體強度低，厚度不足，易開裂和屈服變形等特點，使用壽命可達普通格子板使用壽命的二倍多。有時效處理的含有稀有元素的格子板不會發生拱變或開裂。減少故障停機時間，提高球磨機作業率。


圖1為本發明球磨機格子板結構示意圖。圖2為沿著圖1中A-A線的剖視圖。圖中1、梯形安裝楔頭，2、圓弧防裂筋，3、出礦孔，4、徑向防裂筋，5、中間埋頭螺栓孔。
具體實施例方式格子板在球磨機上安裝時，用(M42 M48) X (480 760) 48條埋頭固定螺栓， 將格子板固定在球磨機端蓋上，同時將格子板之間的縫隙用16Mn鋼板塞牢，并選用直徑為 Φ3 Φ4的16Mn鋼板專用焊條J502焊固，防球磨機運行中格子板串位，剪斷格子板聯結螺栓或損壞格子板，使格子板開裂。根據格子板之間的縫隙大小，Mnl6鋼板采用刨削加工。在格子板圓周方向加設圓弧防裂筋2，在格子板半徑方向加設徑向防裂筋4，防止格子板斷裂和保護格子板固定螺栓免受礦漿沖刷、磨損。在外圈格子板的大頭設有梯形安裝楔頭1，便于外圈格子板安裝。格子板出礦孔3為長孔，斷面為梯形，梯形方向與出礦方向Q相反，以防止格子板堵礦。球磨機中心部分內圈格子板的厚度增加35毫米后變為110 130mm，而且另增加防裂雙筋，圓周部分外圈格子板厚度增加25毫米后變為100 120mm，另增加防裂雙筋，所以格子板厚度由原來厚度80毫米增加到厚度100 120毫米，適當延長水韌處理和時效處理時間，使奧氏體組織優化。目的延長格子板使用壽命，使格子板與球磨機筒體襯板同步更換，減少球磨機停產次數和停產時間，提高磨礦時間和效率。因為格子板的導熱性差，熱膨脹系數大，容易產生熱應力和組織應力，因此，對于形狀簡單、厚薄均勻、裝爐不堆積的格子板，直接用中、高升溫淬火；研究表明，在ACl以上保溫時間愈長，脆性相溶解愈多，不僅能減少鑄造裂紋的發生，而且能減少脆性相，減小內外、表里溫差，減小熱應力與組織應力，從而減輕了鑄造裂紋傾向，而使塑性提高。預熱均溫后就能進一步用中、高速升溫至淬火溫度1000 1050°C，其目的在于消除鑄態組織中的碳化物，得到單一的奧氏體組織，因為格子板中碳化物會降低格子板的強度并使格子板發脆，致使格子板容易開裂。后經適當的時間保溫后淬火。這樣不僅可以緩和格子板在加熱時導熱性差及熱膨脹系數大的影響，而且減輕了表層脫碳、脫錳與氧化的現象，提高了耐磨性，防止格子板開裂。格子板在高溫時脫碳、脫錳與氧化都很劇烈，在低溫600 630°C時卻均很輕微。在低溫升溫時，新析出的脆性相在600 630°C均溫1. 5 2小時，即能大部分溶解或全部溶解。因此適當的保溫時間能達到表里厚薄均溫的效果。延長保溫時間能降低格子板脆性和開裂傾向，提高格子板塑性和屈服極限。
為增強高錳鋼抗塑性變形的效果，提高耐沖蝕磨損和抗開裂能力，針對格子板，采用最佳的時效處理工藝，即將淬火后的格子板加熱到250 300°C，保溫5 7小時后爐冷，使固溶的碳以細小彌散的碳化物形式析出，從而發揮出二相彌散的強化效果。
將格子板與格子板之間的縫隙用16Mn鋼板塞牢、焊固，可防球磨機運行中格子板串位，剪斷格子板聯結螺栓或損壞格子板，使格子板開裂。根據格子板之間的縫隙大小， Mnl6鋼板采用刨削加工。
權利要求
1.一種球磨機格子板防開裂處理方法，其特征是(1)格子板采用含有Cr、M0金屬元素的高錳鋼材料ZGMnl8Cr2M0VReSi；通過消失模鑄造制成；(2)將鑄好的格子板放入電加熱爐進行加熱保溫處理；先加熱到150°C 250°C，保溫 1 2小時，然后按速度為30°C 40°C /小時升溫到600°C 630°C，保溫4. 0 4. 5小時； 再按50°C 60°C /小時速度繼續升溫到1000°C 1050°C;保溫2. 5 3. 0小時；經過這樣處理，可使格子板碳化物完全溶解于奧氏體中，以獲得較高的強度與韌性；(3)將格子板從爐中取出，放入溫度為25°C 35°C的水中進行水韌處理，水韌處理時間2. 0 2. 5小時；目的是消除鑄態組織中的碳化物，得到單一的奧氏體組織；(4)將格子板從水中取出，放入回火爐中，按速度為30°C 40°C/小時加熱到250°C 300°C，保溫5 7小時，然后以1. 0 2. Omin/mm速度冷卻；在回火過程中強度與硬度不斷下降，而塑性與韌性逐漸提高；(5)將格子板放在露天進行時效處理；時效處理時間為12 18月，通過日曬雨林等自然條件進行自然時效處理，消除鑄造的內應力，延長格子板的使用壽命。
2.如權利要求1所述的球磨機格子板防開裂處理方法，其特征是根據格子板使用和磨損部位，在格子板圓周方向加設圓弧防裂筋，在格子板半徑方向加設徑向防裂筋；在外圈格子板的大頭設有便于安裝的梯形安裝楔頭；格子板出礦孔為長孔，斷面為梯形，出礦孔縱向軸線與球磨機半徑方向夾角為R=40° 50°，出礦孔間距為46-50mm，梯形外形尺寸上底/下底X高X長=(18 22)/ (32 36) X (100 130) X (150 200)，梯形方向與出礦方向相反，防止格子板堵礦。
全文摘要
一種球磨機格子板防開裂處理方法，目的是具有更好的韌性、耐磨性和抗裂強度；本發明格子板采用含有Cr、Mo金屬元素的高錳鋼材料ZGMn18Cr2MoVReSi；通過消失模鑄造制成；將鑄好的格子板放入電加熱爐進行加熱保溫處理，以獲得較高的強度與韌性；再將格子板從爐中取出，放入溫度為25℃～35℃的水中進行水韌處理，得到單一的奧氏體組織；將格子板從水中取出，放入回火爐中加熱到250℃～300℃，然后冷卻；將格子板放在露天進行時效處理；時效處理時間為12～18月。
文檔編號C21D9/00GK102399960SQ20111034348
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者何鐵牛, 劉俊平 申請人:太原鋼鐵(集團)有限公司