[发明专利]一种低成本、可修复式陶瓷合金复合磨辊的制造方法

说明书

本发明公开了一种低成本、可修复式陶瓷合金复合磨辊的制造方法，包括：将陶瓷颗粒进行表面金属化预处理；将预处理后的陶瓷颗粒与粘结剂均匀混合；在混合物中加陶瓷粉末并混合均匀，得颗粒混合物；将颗粒混合物均匀装入泡沫陶瓷舟模具，紧实后陶瓷舟整体放入干燥箱中干燥，干燥出箱后脱模后得陶瓷预制件；将陶瓷预制件固定在辊皮衬板铸型型腔表面，然后浇注耐磨合金金属液得到复合辊皮衬板；将辊皮衬板热处理后进行机加工；将机加工后的辊皮衬板小头通过卡槽进行装配得陶瓷合金复合磨辊。本发明磨辊后期磨损后，无需更换辊芯，可以进行现场拆卸端面法兰，将磨损严重的辊皮衬板拆掉，安装更换新的辊皮衬板即可，可实现陶瓷磨辊的可修复，大大降低磨辊的采购成本。

技术领域

本发明涉及一种低成本、可修复式陶瓷合金复合磨辊的制造方法，可适用于火力发电、水泥、冶金、矿山等行业的磨辊。

背景技术

在电力、水泥、冶金、矿山等行业，磨辊在制粉系统中被广泛使用，它作为主要的耐磨件，磨辊的耐磨性能直接影响到制粉的作业率、煤粉质量、磨辊消耗和生产成本。由于任何磨辊材料，在制粉工况条件下，都有较为严重的磨损，当磨辊磨损出现较严重的凹坑、沟槽后，会导致磨煤机煤粉效率下降，磨煤机出力不足。

目前火力发电厂所用的磨辊大部分为高铬铸铁整体铸造而成，运行磨损后在其上面反复堆焊耐磨合金层可以提高磨辊的使用寿命，但次数有限，且成本较高，容易出现堆焊层脱落的现象，同时电厂频繁的停机检修造成了极大的经济损失。采用高铬合金材料浇铸耐磨陶瓷网格体制备出陶瓷合金复合衬板，然后再对陶瓷合金复合衬板进行二次浇铸制备出复合磨辊，该工艺解决了整体高铬合金磨辊寿命短、价格高难题，但整个辊面每块衬板与衬板之间存在球磨铸铁不耐磨缺陷，一旦磨损严重将会加速陶瓷合金衬板磨损，此外，整个磨辊报废后将不能修复，直接报废，给电厂增加了大量的维修费用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种低成本、可修复式陶瓷合金复合磨辊的制造方法。

技术方案：本发明所述的一种低成本、可修复式陶瓷合金复合磨辊的制造方法，包括如下步骤：

（1）将粒径为8-30目的陶瓷颗粒进行表面金属化预处理；

（2）将预处理后的陶瓷颗粒与粘结剂按一定比例均匀混合，其中，粘结剂的加入量是陶瓷质量的1%-6% ；

（3）在步骤（2）混合物中加入一定比例陶瓷粉末并混合均匀，得颗粒混合物，其中，陶瓷粉末的粒径为200-500目，加入量是混合物质量的1%-8% ；

（4）将步骤（3）颗粒混合物均匀装入泡沫陶瓷舟模具，紧实后陶瓷舟整体放入干燥箱中50℃-200℃干燥24-72小时，干燥出箱后脱模后得陶瓷预制件；

（5）将陶瓷预制件固定在辊皮衬板铸型型腔表面，然后浇注耐磨合金金属液，得到表面由陶瓷预制件与耐磨合金材料呈冶金结合的金属陶瓷复合辊皮衬板；

（6）将步骤（5）金属陶瓷辊皮衬板进行热处理，使其表面硬度达到58-62HRC，将热处理后的金属陶瓷辊皮衬板进行机加工；

（7）熔炼母体金属材料形成金属液，然后浇注进入铸型型腔，得到磨辊辊芯，将步骤（6）加工后的金属陶瓷辊皮衬板小头装配在设有卡槽的辊芯小头，使用圆周卡箍将金属陶瓷辊皮衬板固定在辊芯圆周面，用螺栓将端面法兰与辊芯大头和金属陶瓷辊皮衬板大头压紧固定，拆掉卡箍，螺栓上方镶嵌陶瓷盖得到金属陶瓷辊皮衬板与辊芯复合的低成本、可修复式陶瓷合金复合磨辊。

进一步的，所述的陶瓷颗粒金属化预处理是将陶瓷颗粒表面包覆铁基、镍基或钴基低熔点合金材料。

进一步的，所述陶瓷颗粒为氧化铝、氧化锆、碳化硅、碳化钛、碳化钨、氮化钛中的一种或任意几种的组合。

进一步的，所述的粘结剂为硅溶胶、水玻璃、铝溶胶、碳酸钠、聚乙烯醇、酚醛树脂中的一种或任意几种的组合。