[发明专利]一种矿山生产矿浆用耐磨钢球及其制备方法

说明书

本发明公开了一种矿山生产矿浆用耐磨钢球及其制备方法，所述的耐磨钢球是由铁水经过包括钢水冶炼、脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制、减/定径、飞剪倍尺分段、冷却、定尺剪切、耐磨钢圆棒成品、制球的步骤得到的，本发明生产所得的矿山生产矿浆用耐磨钢球具有表面硬度高(洛氏硬度HRC46‑50)、耐磨性能好、抗冲击抗裂纹性能优异(碳适中)及工作寿命长等优点。

技术领域

本发明属于金属材料及金属压力加工技术领域，具体涉及一种矿山生产矿浆用耐磨钢球及其制备方法。

背景技术

目前国内大型冶金矿山铁矿石从地下开采输送出来后经采选和清洗，其后道工序现大都使用先进的大型特种专业球磨设备以将精矿石研磨成精粉矿浆，以利于矿浆管道加压长距离输送。目前在操作特种大型球磨机过程中需定期添加(或补充)直径大小不一的耐磨钢球，目前的耐磨钢球通常采用Q345、45钢、60钢、70钢、60Si2Mn或中高碳合金钢圆棒锻制(大直径)或使用新型螺旋斜轧工艺生产钢球(中小直径)等，也有通过模铸直接成排浇铸的钢球(如低铬铸球、中铬铸球，但湿磨易碎)。采用上述耐磨钢球在实际研磨粉矿过程中，时常出现钢球在工作过程中开裂或不耐磨情况，致使研磨矿浆成本高，其主要原因为高碳钢球(含碳：0.70%以上)淬火易裂，而含碳较低的热轧圆棒原料的表面硬度(洛氏硬度大多在HRC20以下)又较低。

现有技术中已有耐磨钢生产的研究报道，如鞍钢股份申请的专利“一种非调质的高强耐磨钢及其生产方法”、宝钢股份申请的专利“高强度马氏体耐磨钢及其生产工艺”、南钢股份申请的专利“一种高强度高韧性低合金耐磨钢及其制造方法”，上述专利仅为耐磨钢板材，主要用于挖掘机挖斗、推挖机的板面刀口材质改进或工程结构用耐磨钢板材质改进。另外还有部分耐磨钢球在钢中添加了多种微合金元素，但钢球经圆钢锻制而成；还有部分高合金钢材质的钢球，具有较好的抗冲击性及耐磨性，但都达不到矿山作业矿浆用的性能，目前还未见本专利技术所述的矿山作业矿浆用耐磨钢球及其制备方法的研究报道 。针对以上问题，有必要发明一种矿山生产矿浆用耐磨钢球及其制备方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种矿山生产矿浆用耐磨钢球，第二目的在于提供一种矿山生产矿浆用耐磨钢球的制备方法，第三目的在于提供一种矿山生产矿浆用耐磨钢球的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的耐磨钢球是由铁水经过包括钢水冶炼、脱氧合金化、钢水LF炉精炼、钢水浇铸、钢坯加热、轧制、减/定径、飞剪倍尺分段、冷却、定尺剪切、耐磨钢圆棒成品、制球的步骤得到的，具有以下重量百分比的化学成分：C 0.50～0.60 wt%、Si 0.20～0.35 wt%、Mn 0.60～0.80 wt%、Cr 0.70～0.85wt%、Ti 0.015～0.025wt%、B 0.0040～0.0065wt%、S≤0.030wt% 、P≤0.030 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。

本发明的第二目的是这样实现的，包括下列工艺步骤：

A、钢水冶炼：将铁水、优质废钢及低磷硫生铁加入120吨LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按25.0～30.0kg/t_钢、20.0～25.0kg/t_钢、1.0～2.0kg/t_钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量≥0.10wt%，出钢温度≤1640℃；出钢前向钢包底部加入活性石灰进行渣洗，石灰加入量为2.5kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为15～20NL/min；