一種高性能球磨機用研磨體的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高性能球磨機用研磨體，其組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％，余量為Fe；采用如下工藝制備：用高鋁礬土打結熔煉爐襯后，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于2.5％，向熔煉爐中加入生鐵、廢鋼、鉬鐵、電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，升溫至1600-1650℃，保溫30-40min，升溫至1680-1700℃，加入脫氧劑保溫30-40min得到襯板基液，保溫過程中抽真空維持負壓為0.3-0.6kPa，加入鈰鐵合金保溫15-20min，鑄造，冷卻得到預成型襯板；然后經過熱處理，淬火，回火，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
【專利說明】一種高性能球磨機用研磨體

【技術領域】
[0001] 本發明涉及研磨體【技術領域】，尤其涉及一種高性能球磨機用研磨體。

【背景技術】
[0002] 球磨機研磨體是球磨機設備研磨物料介質，通過球磨機研磨體之間、研磨體與物 料之間，研磨體與襯板之間的碰撞摩擦產生磨削作用，從而將物料的粒徑進一步減小。現有 技術中，研磨體工作對象多為水泥、煤炭、礦石、煤渣等，研磨體在使用時的硬度和耐磨性是 影響球磨整形效果的主要因素之一，在研磨過程中研磨體與磨料、研磨體與磨段之間發生 的沖撞不可避免，因此，還要求研磨體有一定的韌性，避免破裂，這就對研磨體的成分提出 高等級的要求。


【發明內容】

[0003] 本發明提出了一種高性能球磨機用研磨體，耐磨性能優異，硬度高，韌性好，沖擊 韌度及抗拉強度也較優異。
[0004] 本發明提出的一種高性能球磨機用研磨體，其組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%，余量為 Fe ;
[0006] 采用如下工藝制備：
[0007] S1、用高鋁礬土打結熔煉爐襯后，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于 2. 5%，氬氣流速為25-30L/min，然后按重量份向熔煉爐中加入生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、 鉻鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以50-80°C /h的速度升溫至1600-1650°C，保溫30-40min，然后 以10-17°C /h的速度升溫至1680-1700°C，加入脫氧劑保溫30-40min得到襯板基液，保溫 過程中抽真空維持負壓為0. 3-0. 6kPa，將得到的襯板基液中加入鈰鐵合金保溫15-20min， 然后澆入鑄型型腔中進行鑄造，冷卻得到預成型襯板；
[0008] S2、將加熱爐溫度預熱至280-300°C，然后放入預成型襯板進行奧氏體化處理，首 先以50-60°C /h的升溫速度將襯板鑄件加熱到580-630°C，保溫4-5h，然后繼續升溫至 950-100(TC，升溫過程遵循正切變化規律，保溫4h ;
[0009] S3、將S2得到的產物從加熱爐中取出放入淬火油介質中淬火，淬火油的溫度為 100-120。。；
[0010] S4、將S3所述淬火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于80°C，升溫至250-280°C，保溫 時間4-5h，緩冷時間2-3h，得到A回火鑄件；
[0011] S5、將S4中所述A回火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于120°C，升溫至420-450°C， 保溫時間4-5h，緩冷時間3-4min，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
[0012] 優選地，在S1中，其組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%，余量為 Fe。
[0013] 優選地，在S1中，其組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%，余量為 Fe。
[0014] 優選地，在S2中，加入生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以 75°C /h的速度升溫至1630°C，保溫35min，然后以15°C /h的速度升溫至1682°C，加入脫氧 劑保溫36min得到襯板基液，保溫過程中抽真空維持負壓為0. 55kPa，將得到的襯板基液中 加入鋪鐵合金保溫17min。
[0015] 優選地，在S2中，將加熱爐溫度預熱至285°C，然后放入預成型襯板進行奧氏體 化處理，首先以55°C /h的升溫速度將襯板鑄件加熱到620°C，保溫4. 5h，然后繼續升溫至 980°C，升溫過程遵循正切變化規律，保溫4h。
[0016] 優選地，在S2中，淬火油的溫度為115°C。
[0017] 優選地，在S4中，將S3所述淬火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于80°C，升溫至 265°C，保溫時間4. 5h，緩冷時間3h，得到A回火鑄件。
[0018] 優選地，在S5中，將S4中所述A回火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于120°C，升溫 至430°C，保溫時間5h，緩冷時間3min，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
[0019] 本發明中，通過在廢鋼中合理添加生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵及鈮 鐵，使得到的高性能球磨機用研磨體的組分處于合理的范圍內，改善了廢鋼的組織和淬透 性，同時采用合理的鑄造方法，通過熔煉工藝過程和熱處理工藝過程來充分發揮c、Si、Μη、 Cr、Re、V、Ti及Α1的作用，并雜質P、S的含量處于一定的范圍內，提高了研磨體的韌性和 耐磨性能，達到了大型球磨機用研磨體所需的綜合性能，制得的研磨體成品的質量好，使用 壽命顯著延長。通過加入價格廉價的硅、錳為主要合金元素，鉻的添加量控制在一定的范圍 內，因此生產成本低，而且鑄造方法簡單，制得的研磨體成品的價格與高錳鋼相當，具有顯 著的經濟效益和社會效益。鈰鐵稀土合金變質處理和熱處理可產網狀碳化物分割成塊狀， 減弱碳化物對基體的分割作用，使基體的連續性得到改善，產品沖擊韌性增高，且具有良好 的耐磨性能，且塊狀碳化物對應力集中緩沖作用比連續網狀碳化物大，因為對磨料反復沖 擊產生的疲勞裂紋的萌生及擴展阻力相對大些，減少研磨體剝落現象，且對研磨體的磨損 也起著保護作用，耐磨性能優異。送入淬火液中急劇降溫和回火工藝，研磨體的韌性好，硬 度及耐磨性能大幅提高，制品強度大大增加，并可顯著降低球磨機內研磨體與磨球之間的 摩擦損耗，上述制品耐磨性能優異，硬度高，韌性好，沖擊韌度及抗拉強度也較優異。

【具體實施方式】
[0020] 實施例1
[0021] 一種高性能球磨機用研磨體，其組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%，余量為 Fe ;
[0023] 采用如下工藝制備：
[0024] S1、用高鋁礬土打結熔煉爐襯后，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于 2. 5%，氬氣流速為25L/min，然后按重量份向熔煉爐中加入生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、鉻 鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以80°C /h的速度升溫至1600°C，保溫40min，然后以10°C /h的 速度升溫至1700°C，加入脫氧劑保溫30min得到襯板基液，保溫過程中抽真空維持負壓為 0. 6kPa，將得到的襯板基液中加入鈰鐵合金保溫15min，然后澆入鑄型型腔中進行鑄造，冷 卻得到預成型襯板；
[0025] S2、將加熱爐溫度預熱至300°C，然后放入預成型襯板進行奧氏體化處理，首先以 50°C /h的升溫速度將襯板鑄件加熱到630°C，保溫4h，然后繼續升溫至1000°C，升溫過程遵 循正切變化規律，保溫4h ;
[0026] S3、將S2得到的產物從加熱爐中取出放入淬火油介質中淬火，淬火油的溫度為 100。。；
[0027] S4、將S3所述淬火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于80°C，升溫至280°C，保溫時間 4h，緩冷時間3h，得到A回火鑄件；
[0028] S5、將S4中所述A回火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于120°C，升溫至420°C，保溫 時間5h，緩冷時間3min，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
[0029] 實施例2
[0030] 一種高性能球磨機用研磨體，其組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%，余量為 Fe ;
[0032] 采用如下工藝制備：
[0033] S1、用高鋁礬土打結熔煉爐襯后，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于 2. 5%，氬氣流速為30L/min，然后按重量份向熔煉爐中加入生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、鉻 鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以50°C /h的速度升溫至1650°C，保溫30min，然后以17°C /h的 速度升溫至1680°C，加入脫氧劑保溫40min得到襯板基液，保溫過程中抽真空維持負壓為 0. 3kPa，將得到的襯板基液中加入鈰鐵合金保溫20min，然后澆入鑄型型腔中進行鑄造，冷 卻得到預成型襯板；
[0034] S2、將加熱爐溫度預熱至280°C，然后放入預成型襯板進行奧氏體化處理，首先以 60°C /h的升溫速度將襯板鑄件加熱到580°C，保溫5h，然后繼續升溫至950°C，升溫過程遵 循正切變化規律，保溫4h ;
[0035] S3、將S2得到的產物從加熱爐中取出放入淬火油介質中淬火，淬火油的溫度為 120。。；
[0036] S4、將S3所述淬火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于80°C，升溫至250°C，保溫時間 5h，緩冷時間2h，得到A回火鑄件；
[0037] S5、將S4中所述A回火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于120°C，升溫至450°C，保溫 時間4h，緩冷時間4min，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
[0038] 實施例3
[0039] 一種高性能球磨機用研磨體，其組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%, 余量為Fe ;
[0040] 采用如下工藝制備：
[0041] SI、用高鋁礬土打結熔煉爐襯后，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于 2. 5%，氬氣流速為28L/min，然后按重量份向熔煉爐中加入加入生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、 鉻鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以75°C /h的速度升溫至1630°C，保溫35min，然后以15°C /h的
【權利要求】
1. 一種高性能球磨機用研磨體，其特征在于，其組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%，余量為 Fe ; 采用如下工藝制備： 51、 用高鋁礬土打結熔煉爐襯后，向感應爐中通入氬氣使感應爐中氧含量小于2. 5%， 氬氣流速為25-30L/min，然后按重量份向熔煉爐中加入生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、鉻鐵、 硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以50-80°C /h的速度升溫至1600-1650°C，保溫30-40min，然后以 10-17°C /h的速度升溫至1680-1700°C，加入脫氧劑保溫30-40min得到襯板基液，保溫過程 中抽真空維持負壓為0. 3-0. 6kPa，將得到的襯板基液中加入鈰鐵合金保溫15-20min，然后 澆入鑄型型腔中進行鑄造，冷卻得到預成型襯板； 52、 將加熱爐溫度預熱至280-30(TC，然后放入預成型襯板進行奧氏體化處理，首 先以50-60°C /h的升溫速度將襯板鑄件加熱到580-630°C，保溫4-5h，然后繼續升溫至 950-100(TC，升溫過程遵循正切變化規律，保溫4h ; 53、 將S2得到的產物從加熱爐中取出放入淬火油介質中淬火，淬火油的溫度為 100-120。。； 54、 將S3所述淬火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于80°C，升溫至250-280°C，保溫時間 4_5h，緩冷時間2-3h，得到A回火鑄件； 55、 將S4中所述A回火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于120°C，升溫至420-450°C，保溫 時間4-5h，緩冷時間3-4min，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
2. 根據權利要求1所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在S1中，其組分按 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%，余量為 Fe。
3. 根據權利要求1或2所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在SI中，其組分按 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%，余量為 Fe。
4. 根據權利要求1-3任一項所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在S2中，加入 生鐵、廢鋼、鑰鐵、電解錳、鉻鐵、硅鐵、硼鐵及鈮鐵后，以75°C /h的速度升溫至1630°C，保溫 35min，然后以15°C /h的速度升溫至1682°C，加入脫氧劑保溫36min得到襯板基液，保溫過 程中抽真空維持負壓為0. 55kPa，將得到的襯板基液中加入鈰鐵合金保溫17min。
5. 根據權利要求1-4任一項所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在S2中，將加 熱爐溫度預熱至285°C，然后放入預成型襯板進行奧氏體化處理，首先以55°C /h的升溫速 度將襯板鑄件加熱到620°C，保溫4. 5h，然后繼續升溫至980°C，升溫過程遵循正切變化規 律，保溫4h。
6. 根據權利要求1-5任一項所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在S2中，淬火 油的溫度為115°C。
7. 根據權利要求1-6任一項所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在S4中，將 S3所述淬火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于80°C，升溫至265°C，保溫時間4. 5h，緩冷時間 3h，得到A回火鑄件。
8. 根據權利要求1-7任一項所述的高性能球磨機用研磨體，其特征在于，在S5中，將 S4中所述A回火鑄件放入加熱爐，裝爐溫度低于120°C，升溫至430°C，保溫時間5h，緩冷時 間3min，出爐得到高性能球磨機用研磨體。
【文檔編號】C22C37/10GK104087822SQ201410374301
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】金太軍 申請人:寧國市鑫煌礦冶配件制造有限公司