[发明专利]强化辊子及其制造方法有效
申请号: | 201080040784.0 | 申请日: | 2010-06-23 |
公开(公告)号: | CN102498224A | 公开(公告)日: | 2012-06-13 |
发明(设计)人: | P.K.米尔钱达尼;M.E.钱德勒 | 申请(专利权)人: | TDY工业公司 |
主分类号: | C22C1/10 | 分类号: | C22C1/10;C22C29/08;B23P15/00;B22F7/06 |
代理公司: | 北京市柳沈律师事务所 11105 | 代理人: | 吴俊 |
地址: | 美国宾夕*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 强化 辊子 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及用于在高压碾磨机内高压粉碎颗粒状材料,例如矿物和矿石的辊子。更具体地说,本发明涉及适于用作辊子的耐磨工作面的产品和制造该产品以及包括该产品的辊子的方法。
背景技术
颗粒状材料,例如矿物质和矿石的粉碎通常在高压磨碎机内的辊子之间进行。高压磨碎机一般使用一对相对的反转磨辊。一个磨辊的旋转轴是固定的,第二个辊子的旋转轴是浮动的。连接到浮动辊子的液压系统控制浮动辊子相对于固定辊子的位置,提供辊子之间的压力和经过辊子之间的材料上的可调节的碾磨压力。辊子的转速也是可调节的以最佳化碾磨条件。通过控制辊子之间的间隙、辊子的速度、施加的力,经过辊子之间的矿石或其它材料可以以相对低的输入能量和有效的方式被压碎。
在颗粒状材料的高压碾磨过程中,将被碾磨的材料被供送到辊子之间的间隙中。间隙被称为“压挤区”,还可以被称为“辊缝”。进入压挤区的矿石的碾磨,例如,通过颗粒内部破坏机构来完成,颗粒内部破坏是由随着材料流经过反转辊子之间在材料流内产生的超高压引起的。另外,以该方法碾磨的矿石呈现矿石颗粒内的破裂,这有益于矿石的下游加工。
如可以预料到的,碾磨操作在高压碾磨装置的磨辊上施加了超高的机械压力,磨辊会很快磨损。
一个已知的改善辊子表面耐磨性的方法是在该表面上焊接硬金属材料层。图1描绘了现有技术中包括焊接的耐磨表层的磨辊。焊接工艺会既费时又费钱。
另一个已知的改善磨辊表面耐磨性的方法是提供从辊子的工作面上突出的硬的区域。图2描绘了现有技术中辊子的两个视图,辊子包括从辊子的工作面上突出的经焊接的硬的区域。图2的俯视图是辊子表面的放大视图,示出了各突出部分和在突出部分之间的间隙。所述间隙收集被碾磨的材料的细微颗粒,为辊子表面提供自生的磨损保护。
美国专利No.5,203,513和7,497,396公开了一种适于用在高压磨碎机内的辊子,其包括之间带有间隙的硬的突出部分。正如图2中描绘的现有技术辊子一样,硬的突出部分之间的间隙收集被碾磨的材料的细微颗粒,所述细微颗粒为辊面提供自生的磨损保护。并且,收集的微粒与被碾磨的材料之间的摩擦力有助于牵引将被碾磨进入压挤区的材料。‘513和‘396专利中描述的制造辊子的方法主要包括将硬的突出部分焊接到辊子表面上。
美国专利No.6,086,003和5,755,033还公开了适于用在高压磨碎机中的辊子,其包括硬的突出部分和突出部分之间的间隙。在‘003和‘033专利中描述的制造磨辊的方法包括将硬的本体嵌入大量金属粉末内和通过热均压压制来夯实粉末。
上述专利中描述的制造耐磨高压辊子的方法费钱且费力。例如,利用焊接工艺将硬元件固定到辊子表面上限制了制造硬元件所用材料的范围。大型辊子的热均压压制需要使用昂贵的设备,并且通过热均压压制制造出的磨辊在野外修理不方便。
因此,需要一种改善磨辊工作面耐磨性的产品和方法。最好这种产品和方法要用的设备相对便宜;允许各种各样的材料用作突出的硬元件;准许加工用在磨辊中的基体材料(matrix material);并且准许在野外方便修理辊子表面。
发明内容
根据本发明的一个非限制性的方面,形式为板、片、圆柱和部分圆柱之一的一种产品,该产品适于用作辊子的耐磨工作面的至少一部分,该产品包括金属基体复合物,金属基体复合物包括多个分散在基体材料内的无机颗粒,基体材料包括至少金属和金属合金之一。无机颗粒的熔化温度高于基体材料的熔化温度。多个硬元件散布在金属基体复合物内。在一个非限制性的实施例中,金属基体复合物的耐磨性小于硬元件的耐磨性和在使用产品时金属基体复合物可以优先磨损,从而在产品的工作面上的多个硬元件的每一个之间提供或维持(preserving)间隙。
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