[发明专利]一种防止球磨机衬板断裂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止球磨机衬板断裂的方法。

背景技术

球磨机是铁矿粉生产的主要设备，球磨机将铁矿石进行粗磨、中磨和细磨，使铁矿粉粒度达到用户要求。但在生产中经常会遇到，球磨机衬板出现断裂事故，特别是球磨机格子衬板断裂比较频繁，已严重影响球磨机的作业率和效率，并给设备管理和生产组织带来极大的困难。

发明内容

本发明目的是为克服上述已有技术的不足，提供一种可提高球磨机衬板屈服极限的防止球磨机衬板断裂的方法。

球磨机主要包括进料部、筒体部、出料部，为了减少铁矿粉对球磨机本体的磨损，在球磨机进料部安装端衬板、筒体部安装筒体衬板、出料部安装格子衬板来进行保护。本发明方法是采用含有Cr、Mo等金属元素的高锰钢材料，如ZGMn13Cr2Mo、ZG32Mn9SiCr2MoRe或ZGMn9Cr2ReSi；通过消失模铸造方法制成球磨机端衬板、筒体衬板和格子衬板，对铸造成型后的球磨机端衬板、筒体衬板和格子衬板在安装使用前还需要进行下述热处理：

(1)将衬板入炉加热到200℃～300℃，保温1～2小时，然后按速度为40℃～50℃/小时升温到650℃～680℃；保温4.5～5小时；可以有效防止衬板产生裂纹；

(2)按60℃～70℃/小时继续升温到1060℃～1090℃，保温3.0～4.0小时；可使高锰钢衬板碳化物完全溶解于奥氏体中，获得较高的强度与韧性；

(3)将衬板从炉中取出，放入水中进行水韧处理，水韧处理时间2.5～3.0小时；可消除铸态组织中的碳化物，得到单一的奥氏体组织。衬板中碳化物可降低衬板强度并使衬板发脆，容易使衬板产生铸造裂纹；

水韧处理的水温控制在30℃～40℃；水韧处理衬板从炉中取出到入水时间控制在1.5～2.5分钟；

(4)回火处理，将衬板从水中取出，放入回火炉中，按速度为40℃～50℃/小时加热到300～350℃，保温6～8小时，然后以1.5～2.5min/mm速度冷却；在回火过程中强度与硬度不断下降，而塑性与韧性逐渐提高。

衬板回火入炉温度控制在150℃以下。衬板回火前外部尺寸必须清铲切割好，否则容易产生应力集中和裂纹。

在高锰钢成分的基础上添加Cr、Mo及其它元素使之微合金化所形成的加铬高锰钢衬板，在碳化物溶解完全的条件下，无论是强度还是韧性均优于以前高锰钢衬板，尤其是屈服极限更为明显，是防止衬板断裂的主要方法。适当的回火温度及保温时间，可消除铸造应力并获得沉淀强化效果，防止铸造裂纹发生。含有金属Cr、Mo等元素球磨机筒体衬板和格子衬板在铸造后，应通过一定时间的时效处理，经过低温或常温、长时间保温或加热消除铸造应力，可逐步提高衬板的塑性与韧性，消除铸造的内应力，延长其使用寿命，防止球磨机衬板断裂。一般来说，正常时效处理时间为6～18月，时间跟衬板材质与厚度有关。

端衬板、格子衬板与筒体衬板是球磨机磨损最快的过流部件，且现有的端衬板、格子衬板使用寿命比筒体衬板短1500～2000小时。为实现端衬板、格子衬板与筒体衬板的同步更换，应适当增加端衬板、格子衬板的厚度，同时减少筒体衬板的厚度，这样可以有效减少更换的频率和球磨机停产次数。

具体方法是：如果球磨机的端衬板、格子衬板厚度不变，将球磨机筒体衬板中磨矿曲线波形的高峰、中峰、低谷衬板的厚度分别减少约20毫米，即从原来的120毫米、150毫米、170毫米分别减少到100毫米、120毫米、150毫米，可实现同步更换，减少球磨机停机次数。同时也增大了球磨机的有效容积，提高了台时处理量，提高球磨机的利用系数，发挥球磨机的潜能。

如果球磨机的筒体衬板厚度不变，根据球磨机端衬板、格子衬板使用地点和磨损部位不同，将球磨机端衬板、格子衬板的厚度增加20～40毫米，且另外在端衬板、格子衬板的半径方向增加防裂双筋，防裂双筋的尺寸为长×上宽/下宽×高＝(550～800)×(60～80)/(80～100)×60毫米。一般的，球磨机中心部分端衬板、格子衬板的厚度增加40毫米，而且另增加防裂双筋；中间部分厚度增加30毫米，圆周部分厚度增加20毫米。

本发明适合于对已有球磨机的衬板改造。本发明克服了以前衬板机体强度低，易开裂和屈服变形等特点，因而具有更高的耐磨性，更高的抗裂强度。使用寿命可达4000小时～5000小时，或可连续使用6～7月，球磨机处理量可达50万吨～70万吨，是普通高锰钢衬板使用寿命的二倍多。有时效处理的含有稀有元素的高锰钢衬板或格子衬板不会发生拱变或断裂。减少故障停机时间，提高球磨机作业率。

具体实施方式