[发明专利]一种复合双金属立式磨磨辊及制作工艺

说明书

技术领域

本发明属于立式磨技术领域，更具体地说，涉及到一种双金属立式磨磨辊及磨辊的制作工艺。

背景技术

立式磨作为将固体物料细化制粉的重要设备，属于是典型的挤压粉磨设备，由于其具有产量高、运行稳定、可靠性高等特点，广泛应用于建筑、水泥、冶金、化工、陶瓷、电力、医药以及国防工业等部门，它是将大块状石头或矿渣进行粉碎而制作水泥的关键设备，立式磨是应用高压料层粉碎原理完成对物料的加工，即物料在磨辊的高压作用下相互聚集，彼此接触形成料床，应力在颗粒间相互传递，物料在研磨体的挤压、碾压以及颗粒间相互作用下产生裂缝，断裂而粉碎，磨辊在挤压、碾压物料时，对磨辊形成了冲击和磨损，磨辊在碾压破碎时受物料反复多次切削，磨辊在自重和外加力作用下，还要承受巨大的周期性交变应力和冲击负荷，从而使磨辊容易造成磨损，有的断裂有的脱层从而会造成生产厂家停线，影响生产效率，增加劳动强度，也会造成较大的经济损失。为此，研究开发具有良好的综合性能的复合材料，减少金属磨损延长磨机使用寿命是首要课题，也是目前国内外学者研究新材料的主要方向。随着国家对环保要求的不断提高，立式磨机替代原来的球磨机已成大势所趋，这对立式磨磨辊质量的要求越来越高，为此只有通过研究新材料和新工艺来满足要求。目前，国内外研究和开发的立式磨磨辊的主要材料有：1、低合金白口铸铁，成分为普通白口铸铁加4％-6％的锰与2.5％-3.5％的镍其纤维组织为共晶碳化物马氏体基体和残余奥氏体，碳化物是断续网状分布，其硬度为HRC55-65，使用寿命是普通白口铸铁的10倍，此种材料韧性较低而脆性较大，适合在载荷较低、磨损不强烈的工况下使用。2、中低合金耐磨钢，含铬4.5％-5.5％.钼：0.3％-0.7％，并用RE孕育处理，其耐磨性为高锰钢的7.8倍。3、镍硬铸铁，其硬度与冲击韧性较高，但由于我国镍资源稀少，镍的价格较高，所以镍硬铸铁在我国应用并不广泛。4、高铬铸铁：一、亚共晶或共晶高铬铸铁KMTBCr15Mo3和KMTBCr26，其特点是：共晶碳化物为MTC3.呈孤立条状，断网状分布，显微硬度达HV1300-1800，这种铸铁当用于磨损强度较大的工况时，寿命较短。二、过共晶高铬铸铁：主要用于生产形状简单，应用在低应力磨损下的铸件。5、双金属复合材料：通过工艺手段使易损件不同部位具有不同的性能，以获得具有两种材质特性的整体复合件。常用的是抗磨部位用白口铸铁，非抗磨部位用碳钢都保持自己的性能。6、复合耐磨堆焊材料：将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔敷在材料表面，以赋予母体材料特殊性能或使零件恢复原有形状的尺寸的工艺研制的复合金属。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合双金属立式磨磨辊及制作工艺，以解决现有技术中的磨辊在自重和外加力作用下，要承受巨大的周期性交变应力和冲击负荷，使磨辊容易造成磨损，影响生产效率，增加劳动强度，同时会造成较大经济损失和寿命较短等问题。

本发明所述的双金属包括高铬铸铁和球磨铸铁，解决其技术问题所采用的技术方案是制作工艺包含以下步骤：

(1)、用水玻璃砂制造复合双金属磨辊所需的铸件砂型，砂型型腔上涂刷锆英粉醇基涂料，合箱后备用；

(2)、同时熔炼高铬铸铁BTMCr20和球墨铸铁QT450-10；

(3)、将熔炼好的高铬铸铁熔液利用高铬铸铁浇注系统定量的浇注到事先备好的铸件砂型中，浇注温度为1350℃-1370℃，浇进1/3的高铬铸铁铁水后，可以通过铸件砂型上端的冒口向高铬铸铁铁水表面撒上防氧化剂，用以保护高铬铸铁液面不被氧化；

(4)、浇注后冷却20-30分钟，待铸件砂型内铁液温度达到1300℃-1330℃时，再从另一浇口利用球磨铸铁浇注系统浇注球墨铸铁铁水，铁水浇注温度为1360℃-1380℃，使双金属液达到冶金结合的状态，可以从冒口目测并结合用金属棒探触高铬铸铁金属表面，当呈熔融状态时，即可浇注球墨铸铁金属液；

(5)、铸件清理后进行热处理，使之达到所需性能；

(6)、然后转入机械加工工序，加工至成品。

进一步地，步骤(3)、将熔炼好的高铬铸铁熔液利用高铬铸铁浇注系统定量的浇注到事先备好的铸件砂型中，浇注温度为1360℃，浇进1/3的高铬铸铁铁水后，可以通过铸件砂型上端的冒口向高铬铸铁铁水表面撒上0.5公斤的防氧化剂，用以保护高铬铸铁液面不被氧化。