[发明专利]一种铸造磨球制造及使用的一体化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及磨球领域，具体涉及是一种铸造磨球制造及使用的一体化处理方法。

背景技术

中国耐磨材料产业市场规模快速增长，整体制造水平不断提高。随着国民经济稳步发展，我国火力发电、冶金矿山、建材水泥等领域对耐磨球段的需求量也保持稳定增长的态势，仅国内耐磨球段的需求量2015年达到208.74万吨，下表列出了2010－2015年，该类产品国内需求量的增长情况：

2010－2015国内耐磨铸造磨球段市场需求量(万吨)

据不完全统计，近年来，我国年各类耐磨球段的出口量为100万吨－150万吨。可见，该市场需求总量虽较大。

球磨机磨球量化级配技术的科学研究方法按其发展水平可分为四个阶段：

1.试错阶段；

2.正交实验法(实验周期、成本较高，且无法处理大样本)；

3.可视化信息处理的精准实验法；

4.使用智能化控制模型。

在国外，近几年来在磨球制造和使用领域已经开始摸索第三台阶和第四台阶的科研方法及运用相关技术手段和工具制定、完善工艺，制造、使用和监控体现工艺“精髓”内容的精美装置，然而良莠不齐，进展缓慢。

在国内，现今仍停留在应用正交实验法进行科学研究和生产应用的第二阶段上，致使大量动态变化因素得不到有效的控制和预测，产品制造和产品使用长期存在的浪费大、效率低，成本高的问题一直得不到解决；不能有效利用高速发展的信息技术、自动化与智能化技术加速该领域的技术进步，发挥科技领跑作用的压力越来越大。并且长期以来正因为国内磨球制造技术、加工设备落后，生产工艺数十年不变，不重视精炼，致使钢铁液纯净度差，变质效果不稳定，凝固过程存在大量偏析、变异和不稳定组织，导致内部组织不致密和表面质量差；且磨球心部到表面的力学性能、使用性能不一致，直接影响了磨球的使用寿命。由于受磨球材料、球磨装备、物料特性、工作环境等多因素制约和交互性影响，迄今国内外研究磨球问题都停滞在定性研究阶段，对使用磨球产生的节能降耗和降低生产成本的作用不显著、不稳定，加上过分依靠经验，造成无法推广应用的“窘境”。

目前，传统上磨球的制造方和磨球的使用方都是独立的，制造方通过大量的生产筛检来寻求各项性能最佳的优质磨球，使用方也通过大量的使用筛检尽力选择最适合自己需用的磨球。然而像这种隔离的、独立的使用和制造的局面，虽然在各自的领域里有一定程度上的技术进步，但是要让磨球达到最大程度的满足使用方要求的目标，就必须要在磨球的制造和实用之间构筑一个一体化的统筹考虑的技术系统。

为此，本案发明人，积多年对磨球的设计与制造经验，在之前，已向国家专利局提出了名称为“一种用于球磨设备磨球量化级配技术的可视化方法”的发明申请，申请号为“201610161104X”和“一种高耐磨铸造磨球成分设计与热处理制度的可视化方法”的发明申请，申请号为“2016101611533”的基础上提出一种铸造磨球制造及使用的一体化处理方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸造磨球制造及使用的一体化处理方法，通过将大量动态变化因素得到有效的控制和预测，避免了产品在制造和产品使用的长期过程中存在的浪费大、效率低，成本高的问题，有效的将磨球的制造方和磨球的使用方进行一体化结合处理，既满足了使用方对优质磨球的性能要求，也满足了制造方在完成使用方需求的前提下对于自身而言最经济的磨球制造方式。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明所述的一种铸造磨球制造及使用的一体化处理方法，包括如下步骤：

(1)采用逆向思维首先确定用户对磨球的力学性能要求；

(2)根据用户所需磨球要求的力学性能指标并运用可视化方法确定最经济某系磨球材质；

(3)根据用户所需磨球要求的力学性能指标和确定的最经济某系磨球来确定某系磨球的化学成分含量范围及其对应的热处理工艺制度；

(4)对生产出满足客户要求的磨球进行成本估算确定出在满足用户需要的力学使用性能条件下成本最低磨球作为满足客户需求的制造方需要制造的磨球成分和热处理制度设计的最佳铸造方案。

优选地，步骤(1)中确定用户对磨球的力学性能要求包括磨球的硬度必须大于60HRC、韧度达到3.0J/cm2和心部与表面硬度均匀度达到1.0的三个力学性能目标。

优选地，步骤(2)中运用可视化方法确定的最经济某系磨球材质为铬含量为10.86％的高铬磨球。