[发明专利]一种金属陶瓷复合磨辊的制备方法

说明书

本发明公开了一种金属陶瓷复合磨辊的制备方法，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；将颗粒混合物均匀装入泡沫陶瓷舟模具干燥得陶瓷预制件；将陶瓷预制件依次周向固定在磨辊铸型型腔表面后合箱；熔炼耐磨合金材料形成金属液，控制铁水中各金属的百分含量；浇注金属液进入磨辊铸型型腔，得到陶瓷预制件与耐磨合金复合的金属陶瓷复合磨辊。本发明中的高铬铸铁材料添加了多种金属成分，可以使高铬铸铁基体获得极高的硬度的同时具有较高的韧性，高铬铸铁基体耐磨寿命是普通高铬铸铁的2倍以上，成本只要原来的1.4倍左右，能有效抵御运行过程中发生的冲击和震动，保证设备平稳运行。

技术领域

本发明涉及一种金属陶瓷复合磨辊的制备方法，可适用于火力发电行业。

背景技术

在火力发电行业，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以高硬度、高耐磨性金属材料如高铬铸铁等整体铸造而成，成本较高，且打磨加工困难。如果因磨辊磨损失效而重新铸造更换会造成极大的浪费。通过在磨损的磨辊表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，寿命一般6000-8000小时。

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，提供一种金属陶瓷复合磨辊的制备方法，可以使高铬铸铁基体获得极高的硬度的同时具有较高的韧性，高铬铸铁基体耐磨寿命是普通高铬铸铁的2倍以上，成本只要原来的1.4倍左右，能有效抵御运行过程中发生的冲击和震动，保证设备平稳运行。

技术方案：本发明所述的一种金属陶瓷复合磨辊的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将粒径为10-30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颗粒质量的2%-5% ；

（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100-500目，加入量是混合物质量的1%-6% ；

（4）将步骤（3）颗粒混合物均匀装入陶瓷舟模具，紧实后陶瓷舟整体放入干燥箱中100℃-200℃干燥24-72小时，干燥出箱后脱模后得陶瓷预制件；

（5）将陶瓷预制件依次周向固定在磨辊铸型型腔表面后合箱；

（6）熔炼耐磨合金材料形成金属液，控制铁水中各金属的百分含量成分如下：

Cr:25-27%,C:2.8-3.3%,Si:0.8-1.5%,Ni:0.8-2.0%,Mo:1.0-2.0%,Cu:0.3-0.8%,Nb:0.3-0.6%,V:0.2-0.6%,W:0.5-1.5%,Mn:0.8-1.5%,S:≤0.04%,P≤0.04%；

（7）浇铸前再次对铁水进行化验，确定各金属含量成分满足步骤（6）的条件；

（8）浇注金属液进入磨辊铸型型腔，得到陶瓷预制件与耐磨合金复合的金属陶瓷复合磨辊。

进一步的，步骤（1）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，步骤（1）所述的陶瓷颗粒为氧化铝，氧化铝颗粒质量含量为92%、95%、99%。

进一步的，步骤（2）所述粘结剂为硅溶胶、水玻璃、碳酸钠、酚醛树脂中的一种或任意几种的组合。