最新德兴铜矿球磨机衬板用耐磨铸钢的研制

德兴铜矿球磨机衬板用耐磨铸钢的研制。

长期以来，球磨机主要使用z . G . M . n . l . 3高锰钢衬板，有些还使用昂贵的进口合金钢衬板。

一段时间以来，所使用的高锰钢衬板耐磨性差，使用寿命短，频繁停机维护，对重矿生产影响严重。

例如，德兴铜矿泗州选矿厂立式3.2 m× 3.1 m球磨机z·G·M·n·l·3衬板的使用寿命仅为400 h左右，而5.5 m× 8.5 m球磨机进口合金钢衬板的使用寿命为800 h左右
【2 J】.根据德兴铜矿的工作条件，研制了一种基于国产、的新型球磨机衬板耐磨钢
这对节能降耗、提高粉碎效率具有现实意义。

1衬板工作条件和对材料性能的要求球磨机衬板在一般干磨条件下工作的主要失效模式是宏观断裂、由整体变形和磨料磨损引起的材料消耗
损坏。

德兴铜矿选矿采用湿磨工艺。

球磨机在湿磨条件下工作。

矿石硬度在6 ~ 8之间，硫含量在2%左右，矿浆口的氢值在4 ~ 5左右。

与建筑材料、的煤炭工业中常用的球磨机相比，矿石硬度和矿浆较高。

腐蚀性的。

因此，设计的耐磨钢应具有以下性能:①商业硬度。

硬度在一定程度上反映了材料的耐磨性。

为了抵抗硬度较高的有色金属矿用磨料的研磨作用，球磨机衬板工作面经操作硬化后的硬度不得低于h r c 45②商淬透性。

德兴铜矿球磨机衬板尺寸大，厚度一般在100米以上，为保证组织和性能的均
匀性，设计的耐磨钢应具有较高的淬透性。

(3)良好的耐腐蚀性。

德兴铜矿的所有球磨机都在腐蚀性湿磨条件下工作。

磨损过程中腐蚀与磨损的相互作用将大大加速衬板4 J的失效威胁。

在设计材料时，应适当添加有利于提高材料耐蚀性的元素，以提高其耐蚀性和耐磨性。

④适当的韧性。

在湿磨条件下，浆料在衬板表面形成涂层，以防止磨球和衬板相互接触，因此在湿磨条件下，衬板承受的小能量多次冲击载荷远小于干磨时的1/2】。

衬板在运行过程中被磨球直接冲击的可能性很小，韧性不足导致的宏观断裂并不常见。

不建议要求材料具有太多的韧性或以牺牲硬度为代价来追求太多的韧性，因为这通常会导致耐磨性显著降低，这也是高锰钢村板在这种条件下不耐磨的原因。

据分析，在保证铸造质量的前提下，德兴铜矿球磨机衬板材料的冲击韧性值不应低于10 . j/c·m2。

2内衬材料的成分设计2.1碳和碳是影响钢的淬透性的最重要的元素，对钢的组织和力学性能有明 2.3铬铬可以提高钢的淬透性、并增加钢的回火稳定性，对吗
它有助于提高钢铁材料在湿磨条件下的耐磨性。

结果表明，显微组织为低温回火马氏体+贝氏体组织。

在同等硬度条件下，当p H值在2 ~ 9范围内时，含铬母合金从o 68%增加到3 48%。

腐蚀磨损率将降低到原来的59% ~ 29%。

考虑到德兴铜矿衬板的工作条件，添加适量的铬可以提高衬板的使用寿命。

然而，在毛巾碳耐磨钢中，当铬含量超过4%时，铸件的晶界容
易出现碳化物，从而降低冲击韧性”]。

另外，我国铬资源贫乏，考虑到上述因素，铬含量确定为2% ~ 4%。

2.4镍镍是一种非碳化物形成元素，以固溶体形式存在于钢中。

当与铬结合使用时，少量的镍(0 . 2% ~ 0 . 3%)可以显著提高钢的透明度和强度，同时细化晶粒，有利于提高韧性。

考虑到成本因素，镍含量设置为0。

3% ~ 0.5%。

2.5钼少量的钼可以细化晶粒，提高强度，改善钢的淬透性和回火稳定性。

它与钢中的铬形成较高硬度的m。

c；台湾金型碳化物可以提高耐腐性。

通常，钼含量大于0。

3%
【⋯。

2.6铜和铜在钢毛巾中形成固溶体，可提高钢的韧性，增加钢的耐腐蚀性】。

用于湿磨作业时，能提高衬板的耐蚀性和耐磨性，当铜含量一般为0.3% ~ 0.5%时，效果明显。

2.7在研制的低合金耐磨铸钢中，硫和磷作为有害元素必须严格控制，使其含量小于或等于0.06%。

根据以上分析，所研制的低合金耐磨铸钢的成分确定为(%): 0.7 ~ 0.9c 、0
. 2 ~0 .4秒i 、0
. 3 ~0 .5米n 、2
~4癈r 、
0 .3 ~0 .5牛顿i 、0
0.4 ~ 0.6毫欧、0
0.3 ~ 0.5癈u 、P
在并购
[e . r . I . a . T . s . T . a . r8 10万能液压试验机，冲击韧性参考g b/he 29-19 94(金属夏比缺口冲击试验方法)，选择10 m× 10 m× 55 m 非缺口非标准试样进行试验。

3.3.1淬火温度的影响考虑到铸钢的每1F为8L·O℃，并增加了更多的碳化万芳数据:德兴铜矿球磨机衬板用耐磨铸钢发展的形成元素选择为8 5 0 ℃、9
0 0 ℃、9
5 0 ℃、1
4种淬火温度在0，000℃以下。

研究了淬火温度对力学性能的影响。

结果如表4所示。

可以看出，900 ~ 950℃奥氏体化和淬火后的综合力学性能最好。

Wang1显示了在9±5±0℃淬火后的显微组织。

此时，显微组织为马氏体+贝氏体+残余奥氏体+少量碳化物颗粒。

这些碳化物颗粒的存在有利于提高铸钢的耐磨性。

表4淬火温度与耐磨钢力学性能的关系图1耐唇钢在9±5±0℃淬火后的显微组织回火温度的影响1 U 00 03.3.2试样在9±5±0℃淬火后分别通过4±5±0 ℃、5
5 0 ℃、
在6±5±0℃下，相同火后的机械性能如表5所示。

可以看出，耐磨钢在550℃左右回火后具有较好的综合力学性能。

此时，显微组织中回火马氏体和贝氏体的形态和取向仍基本保持回火前淬火马氏体
和9-1贝氏体的形态和取向，而残余奥氏体基本转变为回火屈氏体，碳化物颗粒分散分布，如图2所示。

回火马氏体+贝氏体+回火屈氏体+残余奥氏体+弥散碳化物的组织有利于综合力学性能和耐磨性的提高。

根据以上试验结果，耐磨钢的热处理工艺确定为:95℃空气淬火+(500 ~ 550℃) × 2 h回火。

3.4磨料磨损试验，以便进一步研究耐磨性。

在m1d 10动态载荷磨损试验机上，分别进行了热处理后贝氏体+马氏体+残余奥氏体+少量粒状碳化物的耐磨钢和水韧化处理后含奥氏体的z·G·M·n·l·3的磨损试验。

磨损试样的尺寸为10米× 10米× 30米，配对的下部试样均为中等直径50m 、硬度h。

R C 4 2的4 0 c r环转速为200转/分，磨料为20 ~ 40目精制石英砂，磨料流量为310k·g/h，冲击频率为100转/分，冲击能量为3.2焦耳。

试验结果见表6。

可以看出，研制的耐磨钢的磨损量仅为原高锰钢的3/4左右。

表5回火温度与机械性能的关系图2显微组织1n u O×表6回火锕系元素在9 s O℃淬火和550℃回火后的磨损失重比较3.5工业应用试验工业应用试验在彼得铜矿泗州选矿厂32× 3.1 m球磨机上进行。

2 4块简易衬板由研制的耐磨钢制成，安装在磨削宽度最大的地方。

磨球采用低铬铸铁磨球，平均硬度为4 8，装球量为4 2吨，矿料液固比为1: 2.7，球磨机转速为23转/分，球高为1.4米。

矿料布氏硬度为6 ~ 8，矿浆p H值为4 ~ 5。

在研磨能力约为400小时、研磨能力为
203，400吨的情况下连续运转19-6天后，机器停止运转进行检查。

发现对称位置的z . G . M . n . l . 3钢衬板已磨损，而研制的低品位金耐磨钢衬板仍可使用。

两种材料衬板的重量损失如表7所示。

可以看出，研制的耐磨钢衬板的抗跨度为1。

比z G M n l 3衬板高3倍。

表7耐磨钢衬板与z . G . M . n . l . 3衬板的工业耐磨性比较3.6经济效益分析英德比铜矿选矿厂球磨机衬板根据物料处理能力进行估价。

因此，随着衬板耐磨性的提高，同等重量产品的结算价格也会提高，如垂直3.2 n 、× 3
1米球磨机用的一套高锰钢衬板的基本矿石处理能力为1920万吨，万芳数据F·O·N·D·R·Y被转换。

每吨矿石处理消耗的衬板价值约为0.878 723 6元人民币。

研制出的耐磨钢比基本矿石处理能力高出约25119.2万升。

新效益为5.8× O8 7 8 7 23 6 = 509 6 6元人民币，整套衬板重量约3 2 t，每吨增加约15 9 3元人民币，显示了其经济效益。

结论(1)通过分析金对彼得铜矿选矿厂球磨机的影响，研制出一种致密耐磨铸钢。

成分为(%):0.6 ~ 0.9C 、0
0.2 ~ 0.4秒j 、0
. 3 —0 .5 M n 、2
~4C r 、0
0.4 ~ 0.6牛顿I 、0
. 3 ~0 .5 M o 、0
. 3 ~ O5°C u 、P
0 .0 6 、S
0 .0 6 .
(2)研制的耐磨铸钢具有良好的淬透性。

在900 ~ 950℃奥氏体化和淬火+(500 ~ 550℃)回火后形成的显微组织为回火马氏体+贝氏体+屈氏体+残余奥氏体+弥散碳化物，具有优异的力学性能和硬度，最高可达h . r(46.2，4b最高可达150m . p . a，“k”最高可达55j/c . m 2。

(3)抗冲击磨损试验和工业应用试验结果表明，耐磨低合金钢的相对耐磨性为1。

比ZG·M·n·l·3高3倍。

应用于球盲机衬板时，其使用寿命比刷涂机的z . G . M . n . l . 3衬板要长得多，生产成本与z . G . M . n . l . 3衬板相当，具有明显的经济效益和社会效益。

参考文献:1]张{{}辛，童平安，等.德兴锕系矿山大型球磨机磨球采用庄子m系统分析液压和电力打捆机械。

199 9，(5) .1 l ~l5勺J黄茹鲜球客机衬板反泰晤士河钢研究炉生产扩建[D昆明:昆明J l l {= E 大学。

2002年1月3日]常、志春。

刘宏罗泉秋树陶琪半村} :}研究进展IJ]
煤点技术杂志。

2000 2.(1): 25 ~ 27刘·特大型球雾机纸板材料研究“]带弯研究与钱拉。

2000季20 (4): 22 ~ 23东西育海，孙福成低碳钢板抗拉强度试验研究(J) 1 998。

(1): 40-42鲁关于高碳低合金钢抗弯性能的研究与应天J J J .罗穆扭力学院学报= 1
9 9 7 、
【5
(2): 1 3 2 ~ 1 3 4荣寿帆。

至春雷书火工致沙旨磨、硅量至B
能量对钢力学的影响[
哈尔滨科技大学学报。

2000，(6: 1一)
8 —1 1 0秦子瑞，孙连娟.新型商用铬铸铁的组织和腐蚀行为研究.[:上海金属，1899，(6): 29 ~ 35 .王宇对碳锚合金耐磨钢的试验研究[华东理工大学学报。

2000，(4) 305 ~川8胡海明。

于海E型磨煤机液压攻丝机磨球质量的发展。

T 994，(4) :3 q ~4 2于云岫，孙荣久。

王红发商业碳汇是一个生产和应用奥氏体不锈钢的金属矿。

2000，(8): 33 ~ 34。

(编者:田世江，t j a n s h j @ f. U n d ‘y w o r l d.∞n 1)铸造材料零件l造型材料(1)砂:石英砂、钙砂、匣钵砂、莫来石砂、猪鬃砂、锆英砂、棕色切割砂、撇渣橄榄石砂、陶砂、锚状铝土矿、自白云石、
电熔和再研磨、石膏、铬铁矿、叶蜡石
(2)粘合剂:酚醛树脂、糠基树脂、硬脂酸、牛油、
硅酸钠、石蜡、硅溶胶、黄糊精、c
M c 、硅酸乙酯、沥青、
耐火粘土、红糖粉、磷酸、氯化镁、硼酸、乌洛托品、甲状旁腺素
苯磺酸、铬酸、氧化铝、修补膏、盒粘合剂、泥芯膏、
脱模剂有许多其他类型的模塑材料。

2铸造涂层材料煤焦油、苏打、f
I油墨、二氧化钛、膨润土、混溶性粉末、刚玉、
莫来石、铝土矿、铬矿、粘土、桐油、米糠油、亚硫酸盐浆
液体、糊精、聚乙烯醇、磷
v B 、J
f c 、0
P-l o 、牛奶系列、
氧化铁、白泥、滑石、硼
N 、s
i c 、A
B岛白乳胶、硅藻土、
硅线石、红柱石、蓝晶石、叶蜡石、酒精、桃胶、凡士林、C a o 、胶体石聂、成品醇基涂料用松香、水性涂料
3耐火高铝砖、刚性=
13产品、莫来石产品、镁砖、铝镁产品、
耐火水泥、硅酸铝保温材料、珍珠岩、蛭石、微孔硅酸钙、电熔氧化镁、石棉布、氧化铝骨料、石墨、耐热钢纤维、铸件材料、捣打料、塑料耐火材料支撑整体结构。

助熔剂萤石、冰晶石、硝酸钠、硝酸钾、氮
A a 、氟硅酸钠、
氯化锌、氟化锰、电炉渣、长石、氮
Aodao 、膨润土、玻璃
“和集渣剂、覆盖剂
5孕育剂、球化剂
硅铁、稀土硅铁、硅钙、硅镁、硅锆、硅锶、硅铬、
硅钼、硅碳、硅锰锆、硅锰铬、硅钡钙、硅钙钛、纯镁、
稀土硅铁镁、稀土硅镁钙、钇基重稀+、铜镁钼粉、铅粉、
夹钳粉、镁粉，其余可根据用户要求提供。

6测试试剂硝酸、乙醇、苦味酸、铬酸、硫酸铜、盐酸、氢氧化钠、苦味软钠、过硫酸铵、碘化钾、氰化汞、硫酸、硼酸、
红血盐、氢浆酸、甘油、乙酸、氟化铜、氯化镁。

7其他材料过滤器a 、泡沫过滤器、方孔过滤器裂纹、脱硫剂、脱氧剂、
脱磷剂、增碳剂、绝缘风险r
丁基、硬脂酸、松香、尿素、己二醇
酒精、应时玻璃、钢丸、陶瓷丸、玻璃丸、不锈钢丸、脱模剂、修补胶、排气塞、煤粉、喷砂嘴、引气绳
超过6 0种其他村的材料可供购买、收集机构、信将得到答复。

8蜡型铸造用引气剂，使铸件表面光滑，无铸造死角。

9P E有机糟-硅酸钠硬化促进剂和溃散剂。

地址:江苏省宜必市东山尹喜邮编:2 1 4 2 0 6联系人:游志伟(厂长)张跃军身份证号码:3202 827 375 86s2电话/传真:(0 5 1 D) 7 9 8 2 9 5 3 、7
9 9 5 3 8 5 e-m a I l:y lo h @ f h 0 6 5。

开户行:宜兴工行东山办事处2 4 1 7 (0 4 0)账号:1 103 2 800 9 00 00 03 9 11 7作者:黄如清江海燕马日来作者:江西德兴铜矿机械制造集团有限公司江西德兴市。

334224标题:铸造年份，卷(期):2003，52(7)引用次数:8篇参考文献(11)参考文献(11) 1.张玉新；平安周
德兴铜矿大型球磨机磨球的使用及统计分析[学报论文-液压与电机
1999(05) 2.黄如清
球磨机衬板用新型耐磨钢的研究与生产应用
2002年3.杨光春；罗宝全；刘宏
球磨机衬板材料的研究进展[学报论文]-煤炭科技
2002(01) 4.刘
特大型球磨机衬板材料的研究[期刊论文]-矿业研发
2000(04) 5.李玉海；孙伟成
高碳低合金耐磨钢的试验研究
1998(01) 6.龙葵
高碳低合金耐磨钢的开发与应用
1997(02) 7.荣寿帆；朱春雷
淬火工艺和碳+硅含量对硼钢力学性能的影响[学报论文-哈尔滨科技大学学报
2000(03) 8.秦子瑞；孙连成
新型高铬铸铁的组织和磨损行为研究[期刊论文]-上海金属
1999(06) 9.俚语华；王宇
耐磨碳铬合金钢的试验研究[学报论文-华东冶金学院学报
2000(04) 10.胡海明；海洋教育
E型磨煤机磨球材料的开发[期刊论文]-液压与电机
1994(04) 11.余；孙荣久；王红发
高碳钼硼贝氏体耐磨钢的工业生产及应用[学报论文]-金属矿山
2000(08)这篇文章的读者也读(10)这篇文章的读者也读(10) 1.
李振球.宓尚.杨成栋.程响.李
郑秋.FU
星商.阳
郑东.程
项
高铬铸铁衬板裂纹原因分析[学报论文]-热处理工艺与设备2008，29(6) 2.
蔡.徐伟良
大断面高铬铸铁衬板的热处理[会议文件]
3.
阎金武.阎
金吾
球磨机衬板设计要点[学报论文]-建筑材料技术与应用2007(9) 4.
鲍瑞斌.BAO
芮斌
铸造温度对高锰钢性能的影响及其控制方法[学报论文]-铸造技术2011，32(4) 5.
傅荣.王国顺
耐磨铸钢45SiMnCrM0热等温淬火工艺[期刊论文]-铸造2001，50(11)
6.
周鲁生.段启福.赵艳琴
φ3 .2
m×4.5
M球磨机金属磁性衬板使用10年实践总结([期刊论文]-金属矿山2004(1) 7.
吴.傅汉光.周强.杨东来
高硼铸造合金在搅拌机衬板上的应用[学报论文]-工程机械2006，37(9)
8.
林建.刘嘉斌.孟良.林
简.刘
贾斌.孟
两
初步热处理对纤维相复合增强铜-12%银合金组织和性能的影响[学报论文]-稀有金属材料与工程2006，35(z1) 9.
丁志明.刘晶.卢秀玉.李平圣.广正国.丁
智明.LIU
Jing.LU
修瑜.LI
平升.GUAN
郑国
两种球磨机衬板材料耐磨性的比较[学报论文]-铸造技术2011，32(5) 10.
球磨机研磨体磨损因素分析及填球周期的确定[会议论文]-2008 引文(7篇)引文(7篇)1.李林.王孟军.郑凯虹.欧加才
弱酸性介质中不同材料腐蚀与冲击磨损相互作用机理的研究与探讨[学报论文]-铸造
科技2009(8) 2.黄如庆.杨.李大平.姚德伟
大型矿用球磨机铸钢衬板耐磨性的试验研究[学报论文]-铸造工艺
2009(2) 3.欧加才.刘俊权铬对模拟铜矿石泥浆中铬钢耐蚀性的影响[学报论文]-铸造2010(11)。