[发明专利]一种水泥球磨机用耐磨衬板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种水泥球磨机用耐磨衬板，其中，衬板基材工作面呈波浪形或凹凸网格状；基材表面涂覆有耐磨涂层，所述耐磨涂层为采用超音速火焰喷涂涂覆的碳化钨系耐磨涂层，该涂层采用的碳化钨粉末颗粒等级为WC10‑WC100；所述基材采用低碳钢制造。制得的衬板工作面表面硬度在2200HV以上，耐磨性好；抗冲击能力强，且成本低，耐腐蚀；工作损耗低，适应性好，使用寿命长，经济性好；可辅助切削物料，涂层的抗爆能力强，利于切削；涂层结合力好，不易脱落；可以提高球磨机的工作效率，同时使所制备的物料纯净度高。

技术领域

本发明涉及水泥加工领域，尤其涉及一种水泥球磨机用耐磨衬板及其制造方法。

背景技术

球磨机是冶金磨矿、水泥、发电等行业常用的粉磨设备。球磨机衬板的主要作用是保护磨机和带动磨球对物料进行研磨和粉碎。球磨机衬板的主要失效形式是小能量多次冲击下的磨料磨损，据统计，我国每年在球磨机上消耗的钢铁达数百万吨。因此如何提高球磨机衬板的耐磨性一直是研究的热点。

现常用衬板材料为高强度钢，但其耐磨性仍较差，使用寿命短，由于高强度钢一般的韧性差，衬板在使用过程中易发生开裂、崩碎，使得维修拆卸非常困难；而用低碳合金钢制造球磨机衬板，又存在强度和硬度低、耐磨性差的不足；为了提高合金钢的强韧性和耐磨性，通常都要加入钼、镍、铬、钨、钒等合金元素，随着合金资源的日益紧缺，钼、镍、铬、钨、钒等合金供应日趋紧张，价格飞速上涨，导致普通钢铁耐磨材料生产成本不断攀升；同时，目前主流衬板多为马氏体型钢，在250℃以上易发生相变，导致衬板性能下降，因此不适合在长时间、高强度的工况下工作。另外，现有衬板多只考虑衬板本身的强度、韧性和耐蚀性等，没有考虑衬板辅助加工物料的能力，且物料易粘附在衬板上；同时，不锈钢成本高且不耐磨，高强度钢耐磨但不耐腐蚀，均易由于磨损或腐蚀影响工作面，同时降低所制物料的纯净度。

在国内已申请的相关专利中，专利《一种大型球磨机用衬板及其铸造方法》（申请号：201010294909.4，公开日：2011-01-26），公开了一种耐磨性能优异，硬度高，韧性好，强度高衬板的制备方法，向常规钢质衬板内添加硅、铬、钼、硼、铌等多种合金元素提升衬板的耐磨性和韧性，但该衬板不耐腐蚀；另外，仍然是马氏体型钢，不耐高温；同时，由于基体限制，其抗冲击能力仍较差，长时间工作易破损。专利《一种高耐磨性能的球磨机用衬板》（申请号：201410364512.6，公开日：2014-10-29），公开了一种本质高强度不锈钢作为基材的衬板，且采用的中温回火工艺，耐高温，但其大量采用了铬、钛等合金元素，原材料冶炼困难且昂贵，同时导致了该衬板可铸造性差，不能用于制造大型衬板，应用范围不广，与此同时，大量碳的加入也使该衬板无法完全奥氏体化，耐蚀性不佳。另外，上述两份专利均只考虑衬板本身的强度、韧性和耐蚀性等，没有考虑衬板辅助加工物料的能力，且物料易粘附在衬板上。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种耐磨、耐高温、耐腐蚀、耐冲击、经济性好、使用寿命长、物料不易粘附、可辅助加工物料且所制物料纯净度高的水泥球磨机用耐磨衬板。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水泥球磨机用耐磨衬板，包括具备安装面与工作面的基材，其特征在于：所述基材工作面呈波浪形或凹凸网格状；所述基材工作面表面还涂覆有耐磨涂层，该耐磨涂层为采用超音速火焰喷涂涂覆的碳化钨系耐磨涂层。

上述的水泥球磨机用耐磨衬板，其中：所述碳化钨系耐磨涂层优选为WC-CoCr或WC-Co，其所含碳化钨粉颗粒等级为WC10-WC100。

上述的水泥球磨机用耐磨衬板，其中：碳化钨系耐磨涂层的成分还包括碳化钽粉末、碳化钛粉末中的一种或它们的组合物；所述碳化钽粉末、碳化钛粉末中的一种或它们的组合物按质量百分比计共占碳化钨系耐磨涂层总质量的3-5%。

上述的水泥球磨机用耐磨衬板，其中：所述基材采用低碳钢制造，所述低碳钢包括碳含量低于0.25%的碳素钢及碳含量低于0.25%的合金钢。