[发明专利]一种金属陶瓷复合磨辊及其制备方法

说明书

本发明提供了一种金属陶瓷复合磨辊，包括：辊芯；复合在所述辊芯外侧的高铬铸铁层；镶嵌在所述高铬铸铁层内部并环绕所述辊芯设置的陶瓷预制块；所述陶瓷预制块由氧化锆增强氧化铝陶瓷制备而成。与现有技术相比，本发明提供的金属陶瓷复合磨辊通过高铬铸铁层将辊芯和由特定陶瓷制成的陶瓷预制块熔渗复合，形成整体结构；该产品结构设计科学合理，内部辊芯易加工，外部陶瓷预制块具有高硬度特性，既保证了耐磨性，又保证了抗冲击性能，同时节约了高碳铬铁；该整体结构强度高，能够极大的提高产品的使用寿命。实验结果表明，本发明提供的金属陶瓷复合磨辊的使用寿命能够达到530h，且磨损后期，高铬铸铁牢固地贴合在碳钢辊芯外侧，未开裂或脱落。

技术领域

本发明涉及磨辊技术领域，更具体地说，是涉及一种金属陶瓷复合磨辊及其制备方法。

背景技术

磨辊是雷蒙磨粉机用的一种主要易损件，通过与外圈的磨环配套使用，对物料进行挤压破碎。雷蒙磨粉机是利用电机传动，使多个磨辊构成行星式结构，绕轴旋转，外圈有一个磨环，与磨辊配合，反复碾压喂入破碎仓内的脆性块料(如砂石等)，并将其磨碎至所需粒度要求的一种机械设备。由于它具有结构简单、生产制造容易和操作方便等优点，目前已广泛使用于冶金、化工、水泥、砖瓦建材以及矿山机械等众多生产行业。

由于具有很高的硬度和耐磨损性能的陶瓷韧性不如金属材料，目前磨辊主要由高锰钢、合金钢、高铬铸铁等金属材料铸造而成；但是，需要破碎的材料一般矿石、岩石、混凝土、石英砂、煤矸石等硬度较高的材料，因此往往这种传统的单一金属磨辊寿命不高，造成资源的浪费和生产维护成本的增加。综上所述，提高磨辊的耐磨损性能，从而大大减少能源消耗、提高生产效率成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金属陶瓷复合磨辊及其制备方法，本发明提供的金属陶瓷复合磨辊具有较高的耐磨性和抗冲击性能，且整体结构强度高，使用寿命长。

本发明提供了一种金属陶瓷复合磨辊，包括：

辊芯；

复合在所述辊芯外侧的高铬铸铁层；

镶嵌在所述高铬铸铁层内部并环绕所述辊芯设置的陶瓷预制块；所述陶瓷预制块由氧化锆增强氧化铝陶瓷制备而成。

优选的，所述辊芯为圆环柱体，外侧设有凹凸结构；

所述辊芯的材质为碳钢、合金钢、灰铸铁或球墨铸铁。

优选的，所述高铬铸铁层的厚度为40mm～150mm。

优选的，所述陶瓷预制块的厚度为10mm～80mm。

优选的，所述氧化锆增强氧化铝陶瓷包括：

氧化锆20wt％～85wt％；

氧化钇0～5wt％；

余量的氧化铝。

优选的，所述陶瓷预制块的制备方法具体为：

将氧化锆增强氧化铝陶瓷颗粒与粘结剂混合后置于模具中，在150℃～560℃下固化8h～12h，得到陶瓷预制块；

所述氧化锆增强氧化铝陶瓷颗粒的平均粒度为0.5mm～3.5mm。

优选的，所述粘结剂选自硅酸钠、硅酸铝、沸石粉和粘土粉中的一种或多种；

所述粘结剂的用量为氧化锆增强氧化铝陶瓷颗粒质量的1％～6％。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的金属陶瓷复合磨辊的制备方法，包括以下步骤：

a)将辊芯和陶瓷预制块进行砂箱造型后充分干燥，再倒入熔化的高铬铸铁进行熔炼浇铸，得到复合体；