[发明专利]落锤机检验铸铁球抗冲击的方法

说明书

本发明属于物理方法测定冲击功的技术领域。是对冶金选矿、水泥、电力、化工等工业球磨机所用的铸铁球抗冲击性能的检验方法。

铸铁球代替<铸>锻钢球作为磨矿介质是近几年来才形成的一种趋势。因此，铸铁球必须具有较高的耐磨性和抗冲击性。在球磨机运转过程中，铁球之间、铁球与矿料之间的互相碰撞等作用，使铸铁球不断受到冲击。所以，铸铁球的硬度和抗冲击的破碎性能是评价铸铁球实际使用寿命的两个主要指标。

美国专利US4375762是用同样直径的铸铁球在一定高度落下，与另一个铸铁球的冲击，模拟球磨机内铸铁球的实际运转过程，来检验其抗冲击的片状剥落及破碎性能。而不同直径的铸铁球则用不同的高度。用这样的检验方法，铸铁球受到的冲击功是变化的，冲击次数至少要600次，多的甚至达到1800次以上。检验时间长，要用复杂的仪器，效率低。在球磨机内铸铁球的实际运转过程中，铸铁球的破碎比片状剥落的危害性大得多。事实上，铸铁球易于脆性破碎，而片状剥落的情况较少。所以，在同样铸铁球硬度的条件下，只要检验铸铁球抗冲击破碎性能即能评定其实际使用寿命。

国内现在对铸铁球的材质优选、铸造工艺的合理制定都正在寻求一定的规范，特别是对铸铁球的抗冲击破碎性检验各行其事。有用浇注铸铁试棒检验冲击性能，有用人工打大锤砸开铸铁球的次数，还有将铸铁球从一定高度落下砸开铸铁球的次数等不同指标来评价铸铁球的抗冲击的破碎性能。

虽然浇注的铸铁试棒可以检验出材质的抗冲击性能，但同样材质的铁水因浇注工艺、铸型条件以及铁水处理方法不同，可能得到质量差别很大的铸铁球。但是，其铸铁试棒的材质性能可以是相同的。一些铸缺陷如气孔、缩孔、夹渣、合箱错位、铁球激冷层太深等影响抗冲击性能的因素都是铸铁试棒性能反映不出来的，即检验出的铸铁试棒抗冲击性能不能代表铸铁球的实际情况。用人工打大锤砸铸铁球，每次用力不尽相同，砸铸铁球的落点也不同，即砸球的次数不能确定所用的冲击功。将铸铁球从一定高度落下，砸在地面上的钢板上，因为铸铁球可能有合箱错位、皮下气孔等不同铸造缺陷的存在，铸铁球在钢板上的回弹高度及次数、方向不尽相同，即砸球的次数也不能确定所用的冲击功，这些检验方法都有其局限性，不能正确地反映铸铁球抗冲击的破碎性能。所以生产厂得不到控制铸铁球抗冲击的确切质量数据，对用户来说，许多劣质易碎铸铁球混入球磨机内，磨矿介质耗量增加，严重时会影响球磨机产量和正常运转。

本发明的目的是，针对上述问题，提出一种能正确反映铸铁球抗冲击性能的迅速、可靠、简易的检验方法。

铸铁球在球磨机内真实工作状况，是在小能量冲击和磨损条件下工作的。用铸铁球一次冲击破碎的冲击功仍不能反映其抗冲击性能。因此必须对铸铁球进行多次冲击，直至铸铁球破碎为止。而且铸铁球每次接受的冲击功应该是固定的。

本发明所提出的一种检验铸铁球抗冲击的方法是对铸铁球进行多次冲击，直至铸铁球破碎为止，其特征是，用落锤机作试验机，让落锤从某一高度落下，其位能转变为对铸铁球的冲击功，在一定量的冲击功作用下，实现对铸铁球进行多次冲击的抗冲击的破碎试验。

本发明所用的落锤机如附图所示，被检验的铸铁球3置于球座2上，落锤4靠卷扬机1卷起钢绳将其升高，当落锤4升到某一高度H时，落锤吊钩被碰撞脱钩使落锤4沿机架导槽自由落下，完成对铸铁球的一次冲击，然后放下落锤吊钩也靠碰撞落锤吊钩自动钩住落锤4，再进行另一次冲击。如此重复多次，即可对铸铁球进行多次冲击直至破碎。破碎前所受的冲击次数用记数器记数。

落锤4重量G与落下高度H是固定的。虽然落锤4的冲击功有一部份消耗于落锤机的振动，落锤4下落中导轨与导槽的磨擦以及铸铁球受冲击时跳出球座所需动能等，但整个系统消耗的冲击功ω可以看成是恒定的。因此铸铁球在破碎前每次吸收的冲击功W也是恒定的。

即：W＝GH-ω

W对于同一落锤机为恒定的常数。

本发明与同类现有技术相比，具有下列优点：

1.用本发明方法检验铸铁球抗冲击性能，能准确定量地反映出铸铁球本体抗冲击的破碎性能，与铸铁球本体硬度及铸铁球内硬度降落值综合起来即可完整地评价铸铁球的实际使用寿命。

2.本发明使用的落锤重量比铸铁球重量大得多，而且落锤形状是是固定的，所以冲击功自始至终是衡定的。可以在同等条件下以很少的冲击次数评价不同直径铸铁球的实际使用寿命。

3.本发明的操作方法迅速，效率高。只要用简单的试验机便可进行检验。

本发明用过两种冲击功，对不同的铸铁球进行抗冲击的破碎性试验，落锤的冲击功计算见表一。