本發(fā)明涉及鋼鐵合金冶煉，尤其涉及一種半自磨機(jī)用筒體襯板及其鑄造方法。

背景技術(shù)：

1、半自磨機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于采礦行業(yè)的磨礦設(shè)備，筒體襯板是其重要組成部分，主要是對(duì)礦石進(jìn)行提升并保護(hù)半自磨機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，筒體襯板長(zhǎng)期受到?jīng)_擊、研磨以及礦漿腐蝕等惡劣工況的綜合作用，消耗嚴(yán)重，人們對(duì)其磨損過(guò)程進(jìn)行了廣泛研究，對(duì)半自磨機(jī)而言，如果停機(jī)檢查不及時(shí)，筒體襯板則可能因過(guò)度磨損而掉落，不僅會(huì)損傷主體結(jié)構(gòu)且安全隱患較大，但如果更換過(guò)早則浪費(fèi)嚴(yán)重。

2、現(xiàn)有半自磨機(jī)的筒體襯板存在較多的縮孔縮松缺陷，使用壽命較短，一般不高于4個(gè)月，在使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)襯板開裂甚至局部脫落的情況，需要頻繁更換，生產(chǎn)成本高，同時(shí)也存在巨大的安全生產(chǎn)隱患。

3、因此有必要對(duì)筒體襯板進(jìn)行優(yōu)化改良，延長(zhǎng)其使用壽命，以達(dá)到降本增效的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種半自磨機(jī)用筒體襯板及其鑄造方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供的一種半自磨機(jī)用筒體襯板，包括如下質(zhì)量百分比的組分：fe?82.67～86.9％、c?0.9～1.3％、si?0.3～0.7％、mn?10～13％、cr?1.8～2.5％，雜質(zhì)余量。

4、優(yōu)選的，所述半自磨機(jī)用筒體襯板，包括如下質(zhì)量百分比的組分：fe84.2～84.4％、c?1.0～1.2％、si?0.5～0.6％、mn?11～12％、cr?1.9～2.0％，雜質(zhì)余量。

5、第二方面，本發(fā)明提供的一種如第一方面所述半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，包括如下步驟：

6、s1、將各組分混合加熱熔煉，得到金屬熔液；

7、s2、將步驟s1所得的金屬熔液澆注入預(yù)先設(shè)有消失模的砂箱，經(jīng)冷卻、清理，得到襯板澆鑄件；

8、s3、將襯板澆鑄件進(jìn)行熱處理，經(jīng)水韌處理，得到所述磨機(jī)用筒體襯板。

9、優(yōu)選的，步驟s1中，所述加熱熔煉的溫度為1500～1600℃。

10、優(yōu)選的，步驟s2進(jìn)行澆注時(shí)，金屬熔液的溫度為1400～1500℃，砂箱內(nèi)的真空度為-0.08mpa～-0.02mpa。

11、步驟s2將金屬熔液澆注入預(yù)先設(shè)有消失模的砂箱，直至金屬熔液充滿消失模的冒口。

12、優(yōu)選的，步驟s2中，在預(yù)先設(shè)有消失模的砂箱中，所述消失模包括筒體襯板模、澆道、澆口及冒口，所述筒體襯板模、澆道及冒口位于所述砂箱內(nèi)，所述澆口位于所述砂箱外，所述澆道與澆口連接，所述筒體襯板模的結(jié)構(gòu)與所述半自磨機(jī)用筒體襯板的結(jié)構(gòu)相同，所述筒體襯板模具有第一側(cè)面及第二側(cè)面，第一側(cè)面與第二側(cè)面相對(duì)，所述第一側(cè)面與澆道連接，所述第二側(cè)面與冒口連接，所述筒體襯板從第一側(cè)面至第二側(cè)面的方向向上傾斜，所述筒體襯板包括襯板本體，所述襯板本體與所述砂箱的內(nèi)底面之間的夾角為α，α為5～15°。

13、發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將筒體襯板模傾斜設(shè)置于砂箱中，能有效促使鑄件各個(gè)部位的凝固收縮均能得到液態(tài)金屬的充分補(bǔ)縮，提高筒體襯板表面質(zhì)量，減少筒體襯板內(nèi)部的縮孔縮松缺陷。

14、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述筒體襯板模還包括提升條及若干個(gè)加強(qiáng)筋，所述提升條沿所述襯板本體的長(zhǎng)度方向延伸，所述加強(qiáng)筋的一側(cè)與提升條連接，所述加強(qiáng)筋的另一側(cè)沿著所述襯板本體的表面延伸，若干加強(qiáng)筋沿所述襯板本體的長(zhǎng)度方向平行且等間距分布，所述冒口的數(shù)量為兩個(gè)，其中一個(gè)冒口與位于首端的加強(qiáng)筋對(duì)應(yīng)，另一個(gè)冒口與位于尾端的加強(qiáng)筋對(duì)應(yīng)。

15、發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在首端和尾端的加強(qiáng)筋側(cè)面各設(shè)置一個(gè)冒口，便于金屬熔液對(duì)筒體襯板進(jìn)行補(bǔ)縮及后續(xù)切割。通過(guò)雙冒口設(shè)計(jì)和筒體襯板模傾斜設(shè)置相結(jié)合，能更好的提高襯板表面質(zhì)量，減少襯板內(nèi)部縮孔縮松缺陷。

16、優(yōu)選的，步驟s2中冷卻的方法包括：先自然冷卻至溫度不大于200℃，再開箱空冷至溫度不大于40℃。

17、優(yōu)選的，步驟s3具體包括：將襯板澆鑄件以125～200℃/h的速率升溫至350～500℃，以100～175℃/h的速率從350～500℃升溫至600～750℃，在600～750℃下保溫0.5～2h，以150～200℃/h的速率從600～750℃升溫至950～1100℃，在950～1100℃下保溫2～4h，以75～150℃/h的速率從950～1100℃升溫至1050～1200℃，在1050～1200℃下保溫1～3h。

18、進(jìn)一步優(yōu)選的，步驟s3具體包括：將襯板澆鑄件以150～175℃/h的速率升溫至400～450℃，以125～150℃/h的速率從400～450℃升溫至650～700℃，在650～700℃下保溫1～1.5h，以160～180℃/h的速率從650～700℃升溫至1000～1050℃，在1000～1050℃下保溫2.5～3h，以100～125℃/h的速率從1000～1050℃升溫至1100～1150℃，在1100～1150℃下保溫1.5～2h。

19、優(yōu)選的，所述水韌處理的水溫為40～50℃，時(shí)間不大于30s。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

21、本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化調(diào)控筒體襯板的成分，優(yōu)化熱處理工藝及其工藝參數(shù)，改良消失模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，極大地減少了筒體襯板的縮孔、縮松、夾雜等缺陷，提高筒體襯板的使用壽命至5～6個(gè)月，從而降低筒體襯板的更換頻率，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)特征：

1.一種半自磨機(jī)用筒體襯板，其特征在于，包括如下質(zhì)量百分比的組分：fe?82.67～86.9％、c?0.9～1.3％、si?0.3～0.7％、mn?10～13％、cr?1.8～2.5％。

2.如權(quán)利要求1所述半自磨機(jī)用筒體襯板，其特征在于，包括如下質(zhì)量百分比的組分：fe?84.2～84.4％、c?1.0～1.2％、si?0.5～0.6％、mn?11～12％、cr?1.9～2.0％。

3.一種如權(quán)利要求1～2中任一項(xiàng)所述半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，包括如下步驟：

4.如權(quán)利要求3所述半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，步驟s1中，所述加熱熔煉的溫度為1500～1600℃。

5.如權(quán)利要求3所述半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，步驟s2進(jìn)行澆注時(shí)，金屬熔液的溫度為1400～1500℃，砂箱內(nèi)的真空度為-0.08mpa～-0.02mpa。

6.如權(quán)利要求3所述半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，步驟s2中，步驟s2中，在預(yù)先設(shè)有消失模的砂箱中，所述消失模包括筒體襯板模、澆道、澆口及冒口，所述筒體襯板模、澆道及冒口位于所述砂箱內(nèi)，所述澆口位于所述砂箱外，所述澆道與澆口連接，所述筒體襯板模的結(jié)構(gòu)與所述半自磨機(jī)用筒體襯板的結(jié)構(gòu)相同，所述筒體襯板模具有第一側(cè)面及第二側(cè)面，第一側(cè)面與第二側(cè)面相對(duì)，所述第一側(cè)面與澆道連接，所述第二側(cè)面與冒口連接，所述筒體襯板從第一側(cè)面至第二側(cè)面的方向向上傾斜，所述筒體襯板包括襯板本體，所述襯板本體與所述砂箱的內(nèi)底面之間的夾角為α，α為5～15°。

7.如權(quán)利要求6所述的半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，所述筒體襯板模包括襯板本體、提升條及若干個(gè)加強(qiáng)筋，所述提升條沿所述襯板本體的長(zhǎng)度方向延伸，所述加強(qiáng)筋的一側(cè)與提升條連接，所述加強(qiáng)筋的另一側(cè)沿著所述襯板本體的表面延伸，若干加強(qiáng)筋沿所述襯板本體的長(zhǎng)度方向平行且等間距分布，所述冒口的數(shù)量為兩個(gè)，其中一個(gè)冒口與位于首端的加強(qiáng)筋對(duì)應(yīng)，另一個(gè)冒口與位于尾端的加強(qiáng)筋對(duì)應(yīng)。

8.如權(quán)利要求3所述的半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，步驟s2中冷卻的方法包括：先自然冷卻至溫度不大于200℃，再開箱空冷至溫度不大于40℃。

9.如權(quán)利要求3所述的半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，步驟s3具體包括：以125～200℃/h的速率升溫至350～500℃，以100～175℃/h的速率從350～500℃升溫至600～750℃，在600～750℃下保溫0.5～2h，以150～200℃/h的速率從600～750℃升溫至950～1100℃，在950～1100℃下保溫2～4h，以75～150℃/h的速率從950～1100℃升溫至1050～1200℃，在1050～1200℃下保溫1～3h。

10.如權(quán)利要求3所述的半自磨機(jī)用筒體襯板的鑄造方法，其特征在于，所述水韌處理的水溫為40～50℃，時(shí)間不大于30s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種半自磨機(jī)用筒體襯板及其鑄造方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。所述半自磨機(jī)用筒體襯板包括如下質(zhì)量百分比的組分：Fe?82.67～86.9％、C0.9～1.3％、Si?0.3～0.7％、Mn?10～13％、Cr?1.8～2.5％，雜質(zhì)余量。本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化調(diào)控筒體襯板的成分，優(yōu)化熱處理工藝及其工藝參數(shù)，改良消失模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，極大地減少了筒體襯板的縮孔、縮松、夾雜等缺陷，提高筒體襯板的使用壽命至5～6個(gè)月，從而降低筒體襯板的更換頻率，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：伍偉玉,段振虎,羅飛翔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西銅業(yè)技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30