[发明专利]一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法

说明书

本发明公开了一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷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；将颗粒混合物均匀装入泡沫陶瓷舟模具干燥，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，然后顺次浇注耐磨合金金属液、碳钢金属液，得到由工作面垂直向下分别为陶瓷预制件/耐磨合金/碳钢三层的金属陶瓷辊皮衬板；将机加工后的辊皮衬板小头通过辊芯卡槽进行装配，辊皮衬板和辊芯大头满焊即可。本发明磨辊后期磨损后，无需更换辊芯，可以打磨焊缝，将磨损严重的辊皮衬板拆掉；磨辊工作面由耐磨合金和金属陶瓷复合材料交错构成，呈蜂窝状，具有双重耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷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，成本较高，且打磨加工困难。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，寿命一般6000-8000小时。

为了提高磨辊使用寿命，目前电厂逐渐开始采用金属陶瓷复合磨辊，寿命可达堆焊材料的2-3倍。金属陶瓷复合磨辊比较成熟的结构形式有两种，一次浇注成型和二次浇注成型。一次浇注成型工艺是指将陶瓷芯板一次浇注高铬铸铁材料而成，提升磨辊使用寿命，但磨损后废旧磨辊不能堆焊再使用，废旧磨辊也无法进行直接回炉使用，需要花费大量的碳刨及人工成本，同时严重影响中频炉炉衬材料的使用频次，增加中频炉维护成本。二次浇注成型工艺制备复合磨辊，首先采用高铬铸铁浇铸陶瓷网格体制备出金属陶瓷复合耐磨件，然后对金属陶瓷复合耐磨件二次浇铸球墨铸铁制备出复合磨辊，较高铬铸铁整体浇铸磨辊降低成本，但使用后的磨辊也不能堆焊使用，废旧磨辊再次回炉使用成本较高。对于用户来说，虽然金属陶瓷磨辊使用可以实现原堆焊材料的2-3倍，但是后期不能堆焊再次使用成为两种工艺存在的缺点，再次采购金属陶瓷复合磨辊又需要大量的资金成本，该问题成为产品不能普遍推广的重要原因。采用可拆卸结构的金属陶瓷复合磨辊可以通过拆卸并更换辊芯表面的具有耐磨层的辊皮衬板实现磨辊的可修复，但是辊皮衬板不易加工，导致辊皮衬板与辊芯配合质量差，工作时易产生震动，甚至导致辊皮衬板断裂，造成磨辊报废。

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，提供一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，其磨辊后期磨损后，无需更换辊芯，可以打磨焊缝，将磨损严重的辊皮衬板拆掉；磨辊工作面由耐磨合金和金属陶瓷复合材料交错构成，呈蜂窝状，具有双重耐磨性能。

技术方案：本发明所述的一种易加工、可修复高耐磨金属陶瓷复合磨辊的制造方法，包括如下步骤：

（1）将粒径为8-20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2%-8% ；

（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%-10% ；

（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；