[发明专利]一种高铬铸铁基陶瓷复合磨辊的制备方法

说明书

本发明公开了一种高铬铸铁基陶瓷复合磨辊的制备方法，包括：将陶瓷颗粒浸入酸性溶液中浸泡，再进行震动清洗后烘干；将陶瓷颗粒表面包覆一层陶瓷粉，放入烘箱中烘干；将陶瓷颗粒与粘结剂混合并搅拌均匀；将颗粒混合物与造孔剂混合，均匀装入模具，轻轻按压成形后将模具整体放入烘房中干燥，干燥脱模后得陶瓷预制件；将陶瓷预制件依次周向用金属丝固定在磨辊铸型砂型表面后合箱；熔炼金属原料形成高铬铸铁铁水，控制其中各元素的百分含量成分，在浇包底部放置碎化的稀土变质剂小颗粒，高铬铸铁铁水冲入浇包，然后再浇入磨辊铸型型腔，得到高铬铸铁基陶瓷复合磨辊。本发明的优点在于实现双重耐磨性能的同时，提高硬度与韧性，提升整体寿命。

技术领域

本发明涉及高性能陶瓷磨辊技术领域，特别涉及一种高铬铸铁基陶瓷复合磨辊的制备方法。

背景技术

在燃煤发电、水泥等行业，磨煤机磨辊及衬板在煤粉生产系统中被广泛使用，磨辊及衬板的耐磨寿命直接影响到制粉的出力、煤粉粒度、磨辊损耗和生产成本。

目前燃煤发电厂所用的陶瓷磨辊大部分以高硬度、高耐磨性高铬铸铁材料整体铸造而成，使用寿命可达20000小时以上，但只有进口产品才能达到以上使用效果，国产高铬铸铁基陶瓷复合磨辊大都存在高铬铸铁基体冲击韧性低的问题，使用过程中易出现裂纹，导致整个磨辊断裂。另一方面，因制备工艺原因，复合磨辊表面的陶瓷颗粒体积占比太大，颗粒之间高铬金属量少，不能形成牢固地包裹，磨辊在使用过程中因研磨煤粉导致颗粒脱落，难以发挥陶瓷颗粒的高耐磨效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种高铬铸铁基陶瓷复合磨辊的制备方法，从而制备基体韧性高、铸渗通道好、陶瓷颗粒结合强度高的高铬铸铁基陶瓷复合磨辊。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高铬铸铁基陶瓷复合磨辊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将粒径为10-18目陶瓷颗粒浸入酸性溶液中浸泡8-12小时，然后再将酸洗后的陶瓷颗粒进行震动清洗，烘干后得到表面清洁的陶瓷颗粒；

（2）将步骤（1）中预处理完成的陶瓷颗粒表面包覆一层陶瓷粉，然后将陶瓷颗粒放入烘箱中烘干；

（3）将步骤（2）中烘干后的陶瓷颗粒与粘结剂按一定比例混合并搅拌均匀；

（4）将表面有粘结剂的颗粒混合物与造孔剂按一定体积比混合，均匀装入模具，轻轻按压成形后将模具整体放入烘房中70℃-100℃干燥48-72小时，干燥脱模后得陶瓷预制件；

（5）将陶瓷预制件依次周向用金属丝固定在磨辊铸型砂型表面后合箱；

（6）熔炼金属原料形成高铬铸铁铁水，控制铁水中各元素的百分含量成分如下：Cr:25-27%，C:2.9-3.3%，Si:0.8-1.2%，Ni:1.0-1.5%，Cu:0.3-0.8%，Nb:1-2%，V:0.3-0.6%，W:0.5-1.0%，Mn:0.8-1.2%，S:≤ 0.04%，P≤0.04%，余量为Fe；

（7）在浇包底部放置碎化的稀土变质剂小颗粒，高铬铸铁铁水冲入浇包，然后再将高铬铸铁铁水浇入磨辊铸型型腔，得到高铬铸铁基陶瓷复合磨辊。

优选的，所述步骤（2）中陶瓷粉为碳化硼或镍基碳化硼中的一种，所述陶瓷粉的质量为陶瓷颗粒0.5%-1.5%，陶瓷粉末的粒径为300-500目。

优选的，所述步骤（1）中陶瓷颗粒为锆刚玉，锆刚玉颗粒中氧化锆质量含量为10-40%。

优选的，所述步骤（1）中震动清洗为超声波清洗或机械震动清洗。

优选的，所述步骤（3）中粘结剂为硅溶胶或水玻璃中的一种，所述粘结剂的加入量是陶瓷颗粒质量的6%-10%。

优选的，所述步骤（4）中模具材料为金属、石墨、泡沫中的一种或任意几种的组合。