[发明专利]大型磨机高铬铸铁沟槽衬板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及到大型磨机高铬铸铁沟槽衬板及其制备方法。

背景技术

磨机衬板除了承受研磨体与物料的冲击和磨损之外，还有提升研磨体的作用。随着物料粉磨技术的快速发展，磨机趋予大型化，对衬板材料的性能也提出了更高的要求，提高其耐磨性是研究的重点。衬板材料经过30多年的发展，经历了高猛钢、普通白口铸钢、镍硬铸铁、高铬白口铁到改性高锰钢和各种淬火回火工艺的中低合金钢的发展阶段。目前国内大型磨机，其衬板选材多数采用高锰钢，也有采用高铬铸铁、低合金钢复合铸造材料的。但从运行实践看，前者在大磨上实用寿命仅为0.5—1年，且在使用中衬板易发生塑性变形而影响磨机运转；而后者因采用双金属复合铸造，其铸造质量不易控制，使用效果也不理想。为延长衬板使用寿命，提高大型磨机运转率，进一步提高企业经济效益，研究既耐磨又可靠的衬板材料的探究和研制工作很有必要。

中国专利CN103627981A公开了一种耐磨高锰钢衬板材料及其制备方法，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳1.2-1.4％、硅1.3-1.5％、锰9.2-10.4％、钛1.1-1.3％、铬0.9-1.3％、钼0.02-0.04％、铝0.1-0.2％、镧0.02-0.04％、Nd0.04-0.07％、S≤0.04％、P≤0.04％、余量为铁。该发明的合金钢在高碳锰钢的基础上添加镧、Nd、钛等元素，得到的合金钢不仅具有高的硬度、优异的耐磨性，而且还具有韧性好、塑性好的优点，比普通高锰钢性能更加优异，适合作为磨损大的衬板材料。但是该发明没有进行变质处理，所得产品的韧性不够，不能满足大型破碎机对锤头的抗冲击性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既耐磨又可靠，使用寿命长的大型磨机高铬铸铁衬板及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种大型磨机高铬铸铁衬板，其特征在于，包括以下重量百分比的化学成分：碳2.2—2.8％，硅0.3—0.8％，锰0.6—1.2％，铬15—20％，镁2.0—3.0％，钼0.3—1.0％，镍0.1—0.2％，铜0.3—0.8％，钒0.08—0.25％，硫0.005—0.025％，磷0.005—0.025％，钇0.005—0.03％，余量为铁。

优选的，所述大型磨机高铬铸铁衬板包括以下重量百分比的化学成分：碳2.2—2.5％，硅0.3—0.5％，锰0.8—1.2％，铬15—20％，镁2.0—2.8％，钼0.5—1.0％，镍0.15—0.2％，铜0.45—0.8％，钒0.08—0.20％，硫0.005—0.025％，磷0.005—0.025％，钇0.005—0.03％，余量为铁。

一种大型磨机高铬铸铁衬板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)炼熔：将清洁干燥的普通废钢、生铁、不锈钢废料、镁矿砂、锰铁、钼铁、镍板、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1600—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；

(2)浇注：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，然后将钢水浇入钢锭模内，钢水浇注温度在1440—1460℃，浇注先慢、中快、后细，待钢水到达冒口3/5时，加入保温剂，钢锭浇注5—10分钟后，再点冒口2—3次；

(3)铸型：当铸件表面温度不超过600℃时，钢锭脱模，采用外冷铁和加保温冒口的铸型工艺通过破坏性试验及观察宏观断口的方法，修正外冷铁；

(4)淬火和回火处理：当衬板的奥氏体化温度在980—1000℃时，保温时间2小时，淬入水池，当衬板表面温度低于300℃时，入炉回火，温度在280—300℃，保温5小时，然后自然冷却即可。

优选的，所述步骤(2)中稀土为钇稀土。

优选的，所述步骤(2)中高效复合变质剂为钾或钠的其中一种。

优选的，所述步骤(2)中高效变质剂、稀土分别是经破碎至粒度小于45mm的小块，在280℃下烘干所得的物质。

优选的，所述步骤(2)中变质处理采用包内冲入法对钢水进行变质处理。

优选的，所述步骤(2)中浇注采用底注法浇注钢锭。