Barre di soffiaggio frantoio ad alto contenuto di cromo

Il grande frantoio a urto presenta i vantaggi di una struttura semplice, un ampio rapporto di frantumazione e un'elevata efficienza. È ampiamente utilizzato nell'industria mineraria, del cemento, della metallurgia, dell'energia elettrica, dei materiali refrattari, del vetro e della chimica. I martelli del frantoio sono una delle chiavi e parti facili da indossare del grande frantoio a urto. È fissato al rotore del frantoio con un cuneo. Durante il funzionamento del frantoio, un rotore rotante ad alta velocità aziona le barre di soffiaggio del frantoio per rompere il minerale frantumato a una velocità lineare compresa tra 30 e 40 m / s. La dimensione del blocco del minerale è inferiore a 1500 m e l'usura è molto grave. La forza d'impatto è molto grande, quindi è necessario che i martelli del frantoio abbiano un'elevata resistenza all'abrasione e resistenza agli urti.
Sebbene il tradizionale acciaio ad alto contenuto di manganese abbia una tenacità maggiore, la resistenza all'usura non è elevata e il consumo di usura è troppo elevato. Sebbene la normale ghisa ad alto contenuto di cromo abbia una durezza molto elevata, non è abbastanza resistente ed è facile da rompere. Mirando alle condizioni di lavoro e alle caratteristiche strutturali delle grandi parti soggette a usura del frantoio a urto, abbiamo sviluppato una piastra in ghisa ad alto contenuto di cromo con un'elevata resistenza all'usura completa basata sulla normale ghisa ad alto contenuto di cromo esistente, ottimizzando il design della composizione e il processo di trattamento termico. La durata è più di 3 volte quella del normale acciaio al manganese.

Design del materiale delle barre di soffiaggio del frantoio ad alto contenuto di cromo

Elemento di carbonio

Il carbonio è uno degli elementi chiave che influenzano le proprietà meccaniche dei materiali, in particolare la durezza del materiale e la resistenza all'urto. La durezza del materiale aumenta notevolmente con l'aumento del contenuto di carbonio, mentre la resilienza diminuisce notevolmente. Con l'aumento del contenuto di carbonio, aumenta il numero di carburi nelle ghise ad alto contenuto di cromo, aumenta la durezza, aumenta la resistenza all'usura ma diminuisce la tenacità. Al fine di ottenere una maggiore rigidità e garantire una tenacità sufficiente, il contenuto di carbonio è progettato come 2,6% ~ 3%.

Elemento di cromo

Il cromo è l'elemento di lega principale nella ghisa ad alto contenuto di cromo. All'aumentare del numero di cromo, il tipo di carburi cambia e la durezza può raggiungere HV 1300 ~ 1800. All'aumentare della quantità di cromo disciolto nella matrice, la quantità di austenite trattenuta aumenta e la durezza diminuisce. Al fine di garantire un'elevata resistenza all'usura, controllando C r / C = 8 ～ 10 è possibile ottenere un numero maggiore di carburi eutettici a rete rotta. Allo stesso tempo, per ottenere una maggiore tenacità, il contenuto di cromo è progettato per essere del 25- -27%.

Elemento di molibdeno

Il molibdeno si dissolve parzialmente nella matrice in ghisa ad alto contenuto di cromo per migliorare la temprabilità; forma in parte carburi MoC per migliorare la microdurezza. L'uso combinato di molibdeno e manganese, nichel e rame fornirà una migliore temprabilità per le parti con pareti spesse. Poiché le barre di soffiaggio del frantoio sono spesse, considerando che il prezzo del ferro molibdeno è più costoso, il contenuto di molibdeno è controllato nell'intervallo dallo 0,6% all'1,0%.

Nichel e elemento di rame

Nichel e rame sono gli elementi principali della matrice rinforzante in soluzione solida, che migliora la temprabilità e la tenacità della ghisa al cromo. Entrambi sono elementi che non formano carbonio e tutti vengono disciolti in austenite per stabilizzare l'austenite. Quando la quantità è elevata, la quantità di austenite trattenuta aumenta e la durezza diminuisce. Considerando che il costo di produzione e la solubilità del rame nell'austenite sono limitati, il contenuto di nichel è controllato dallo 0,4% all'1,0%, il contenuto di rame è controllato dallo 0,6% all'1,0%.

Silicio, elemento di manganese

Il silicio e il manganese sono elementi convenzionali nella ghisa ad alto contenuto di cromo e il loro ruolo principale è la disossidazione e la desolforazione. Il silicio riduce la temprabilità ma aumenta il punto M s; allo stesso tempo, il silicio ostacola la formazione di carburi, che favorisce la grafitizzazione e la formazione di ferrite. Se il contenuto è troppo alto, la durezza della matrice viene notevolmente ridotta, quindi il contenuto di silicio è controllato dallo 0,4% all'1,0%. Il manganese espande la regione della fase austenite della ghisa ad alto contenuto di cromo, risolve i solidi in austenite, migliora la temprabilità e riduce la temperatura di trasformazione della martensite. All'aumentare del contenuto di manganese, il numero di austenite residua aumenta, la durezza diminuisce e la resistenza all'abrasione ne risente. Pertanto, il contenuto di manganese è controllato dallo 0,5% all'1,0%.

Altri elementi

S.P è un elemento nocivo, generalmente controllato sotto lo 0,05% in produzione. RE, V, T i vengono aggiunti come modificatori di composti e inoculanti composti per raffinare i grani, pulire i bordi dei grani e migliorare la resistenza all'urto della ghisa ad alto contenuto di cromo.

Composizione del materiale delle barre di soffiaggio del frantoio ad alto contenuto di cromo

Processo di produzione di barre di soffiaggio per frantoio ad alto contenuto di cromo

Il peso della barra di soffiaggio del frantoio è di circa 285 kg e le sue dimensioni sono mostrate in Figura. Al fine di garantire i requisiti di installazione del martelletto, la quantità di deformazione alla flessione sul piano del martelletto è ≤ 2 m m. Poiché la superficie del martello è estremamente alta, non devono esserci depressioni o sporgenze. Per garantire la densità del getto, utilizziamo lo stampaggio in sabbia di resina ad alta resistenza. Il tasso di restringimento lineare è compreso tra il 2,4% e il 2,8%. ΣF entro: ΣF orizzontale: ΣF rettilineo = 1: 0,75: 1,1 al progetto. Adotta il versamento obliquo di tipo orizzontale e, allo stesso tempo, assiste il riscaldamento e il montante di riscaldamento e il ferro di raffreddamento esterno diretto e la resa del processo è controllata al 70% ~ 75%.

Durante il processo di produzione di prova, abbiamo adottato i tre processi di modellazione di Figura 2, Figura 3 e Figura 4. Dopo la fusione e la molatura, si è riscontrato che i martelli a piastre prodotti nel processo di Fig. 2 e Fig. 3 hanno diversi gradi di depressione superficiale e deformazione flessionale. Il metodo di allargamento del montante non può eliminare la depressione superficiale e la deformazione flessionale, che non soddisfa i requisiti di installazione.
Sulla base del riepilogo dell'esperienza di produzione di prova del processo di stampaggio nella Figura 2 e nella Figura 3, abbiamo deciso di utilizzare il processo di stampaggio a colata inclinata con stampaggio orizzontale mostrato nella Figura 4, la superficie del martello dopo la colata e la rettifica non presenta depressioni e flessioni deformazione e la deformazione è ≤ 2 m m Per soddisfare i requisiti di installazione. Il processo di produzione specifico è il seguente: dopo che lo stampo di sabbia è stato trasformato orizzontalmente in una scatola, un'estremità dello stampo di sabbia viene sollevata fino a una certa altezza per formare un certo angolo di inclinazione. L'angolo di inclinazione è generalmente controllato tra 8 e 20°). Il ferro fuso viene introdotto dal cancello e il ferro fuso entra prima nella cavità per raggiungere il punto più basso. Viene prima solidificato dall'effetto di raffreddamento del ferro raffreddato esternamente. Pressione fino a quando il riser raggiunge il massimo quando viene riempito di ferro fuso, e il riser infine solidifica per ottenere la solidificazione sequenziale, ottenendo così un getto con struttura densa e senza ritiro.

Il forno elettrico a media frequenza da 1000k g (rivestimento del forno a sabbia di quarzo) viene utilizzato per la produzione di fusione. Prima della fusione viene aggiunto l'agente di scorificazione del composito calcare + vetro rotto. Dopo che la maggior parte della carica è stata fusa, le scorie vengono rimosse e quindi vengono aggiunti ferrosilicio e ferromanganese per disossidarsi. Il filo di alluminio viene scaricato dopo la disossidazione finale e la temperatura di fusione è controllata da 1500 a 1 550 ° C.
Al fine di migliorare ulteriormente la resistenza all'abrasione completa del martello a piastre, miglioriamo la morfologia dei carburi di ghisa ad alto contenuto di cromo attraverso il composito modifica e processi di trattamento dell'inoculazione, riduce le inclusioni, purifica il ferro fuso, i grani raffinati e migliora la consistenza della struttura della sezione trasversale e le prestazioni di getti spessi e pesanti. L'operazione specifica è: preriscaldare la siviera a 400 ～ 600 ℃ e aggiungere una certa quantità di modificatore di composto R e — A 1 — B i—M g e composto in gravidanza composto V —T i—Z n nella siviera prima di versare.
L'inoculante, il ferro fuso viene versato nella siviera e l'agente di raccolta delle scorie viene lanciato, in modo che le scorie fuse rimanenti possano essere raccolte rapidamente, purificare ulteriormente il ferro fuso e formare uno strato di pellicola di copertura che preserva la temperatura, che è favorevole al casting. Il ferro fuso viene sedato per 2-3 minuti e la temperatura di colata è controllata tra 1380 e 1420 ° C.

Trattamento termico delle barre di soffiaggio del frantoio ad alto contenuto di cromo

Durante il processo di tempra ad alta temperatura della ghisa ad altissimo cromo, la solubilità degli elementi di lega nell'austenite aumenta con l'aumento della temperatura. Quando la temperatura di tempra è bassa, a causa della bassa solubilità del carbonio e del cromo nell'austenite, durante la conservazione del calore precipiteranno più carburi secondari. Sebbene la maggior parte dell'austenite possa essere trasformata in martensite, il contenuto di carbonio dell'austenite e il contenuto di elementi di lega sono bassi, quindi la durezza non è elevata. Con l'aumento della temperatura di tempra, maggiore è il contenuto di carbonio e il contenuto di lega nell'austenite, più dura si è formata la martensite dopo la trasformazione e maggiore è la durezza di tempra. Quando la temperatura di tempra è troppo alta, il contenuto di carbonio e il contenuto di lega dell'austenite ad alta temperatura sono troppo alti, la stabilità è troppo alta, maggiore è la velocità di raffreddamento, meno carburi secondari precipitano, maggiore è l'austenite trattenuta e la tempra durezza Più è basso.
Con l'aumento del tempo di tempra e mantenimento, la macro durezza della ghisa ad altissimo cromo aumenta prima e poi diminuisce. L'effetto dell'austenitizzazione del tempo di mantenimento della temperatura sulla durezza della ghisa ad altissimo cromo è essenzialmente l'effetto della precipitazione dei carburi secondari, della vicinanza della reazione di dissoluzione e dello stato di equilibrio sul contenuto di carbonio e sul contenuto di lega dell'austenite ad alta temperatura . Dopo che la ghisa ad altissimo cromo fuso è stata riscaldata alla temperatura di austenitizzazione, il carbonio supersaturo e gli elementi di lega nell'austenite precipitano come carburi secondari. Questo è un processo di diffusione. Quando il tempo di tenuta è troppo breve, la precipitazione dei carburi secondari è troppo piccola. Poiché l'austenite contiene più elementi di carbonio e leghe, la stabilità è troppo elevata. La trasformazione della martensite è incompleta durante la tempra e la durezza di tempra è bassa. Con l'estensione del tempo di mantenimento, la quantità di precipitazione dei carburi secondari aumenta, la stabilità dell'austenite diminuisce, la quantità di martensite formata durante la tempra aumenta e la durezza di tempra aumenta. Dopo essere stati tenuti in caldo per un certo periodo di tempo,
il contenuto di carbonio e il contenuto di lega nell'austenite raggiungono l'equilibrio. Se il tempo di mantenimento della temperatura viene prolungato, i grani di austenite diventano più grossolani. Di conseguenza, la quantità di austenite trattenuta aumenta e la durezza di tempra si riduce.
Secondo lo standard nazionale GB / T 8263-1999 "Fusioni in ghisa bianca resistenti all'abrasione", le specifiche del processo di trattamento termico vengono derise e vengono forniti materiali di riferimento. La temperatura di tempra, la temperatura di rinvenimento e il tempo di mantenimento della precipitazione e della dissoluzione del carburo secondario proposte dalla ricerca determinano il processo di trattamento termico ottimale per il martello a piastre: 1020 ℃ (tenendo 3-4 h) spegnimento della nebbia ad alta temperatura e raffreddamento ad aria dopo Da 3 a 5 minuti Rinvenimento a 400 ℃ (riscaldare per 5-6 ore, distribuire all'aria e raffreddare a temperatura ambiente). Dopo tempra e rinvenimento, la struttura della matrice viene rinvenuta martensite + carburo eutettico M + carburo secondario + austenite residua. Poiché il martello della piastra è più spesso e più pesante, al fine di garantire che la colata non si spezzi durante il processo di trattamento termico, viene adottata una misura di aumento graduale della temperatura. Il processo di trattamento termico è mostrato nella Figura 5. La durezza del martello per piastre è 58 ～ 62 HRC dopo il trattamento termico e la resistenza all'urto è di 8,5 J / cm.