專(zhuān)利名稱(chēng)：一種中速磨機(jī)的輥套及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種中速磨機(jī)的輥套和用于制造這種輥套的方法。
被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠及水泥行業(yè)中的MPS(MBF)和RP型中速磨機(jī)，其中的輥套(磨輥)是這種磨機(jī)的主要易磨損部件。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的輥套大都采用鎳硬IV號(hào)鑄鐵或高鉻鑄鐵(RP型磨機(jī))材質(zhì)制做，其硬度一般為HRC50-67。以火力發(fā)電廠為例，中速磨機(jī)的作用是將煤磨成煤粉，所以稱(chēng)磨煤機(jī)由于我國(guó)火電廠所用燃煤雜質(zhì)含量較多，上述材質(zhì)的輥套在磨煤機(jī)中運(yùn)行的壽命為6000-8000小時(shí)，遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)廠家約定13000小時(shí)的使用壽命?；痣姀S的發(fā)電鍋爐一般三萬(wàn)小時(shí)左右一次大修，做為其輔機(jī)的磨煤機(jī)，由于易磨損件壽命短，需要常常更換、檢修，直接影響到鍋爐主機(jī)的正常運(yùn)行，給使用這種磨煤機(jī)的火電廠造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，國(guó)內(nèi)外電力和水泥行業(yè)，每年磨機(jī)輥套的消耗十分可觀，不僅耗費(fèi)了大量貴重金屬，同時(shí)也因磨機(jī)的經(jīng)常檢修而加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好耐磨性能，且工作壽命長(zhǎng)久的輥套為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)解決方案將以普通鑄鋼制做的輥套母體在其外圓周表面鑲釬上組合合金耐磨層。該組合合金是由銅基釬料和硬質(zhì)合金構(gòu)成，且硬質(zhì)合金為顆粒狀的，所述輥套耐磨層的鑲遷方法包括以下部驟首先，在制做輥套母體時(shí)就以相同的材料在其外圓周表面制成一型腔外套，然后將顆粒狀的硬質(zhì)合金均勻地裝填于上述輥套的型腔內(nèi)；在型腔裝填口處放置銅基釬料，并將其整體置于還原性氣分爐內(nèi)加熱使釬料熔化。熔化后的釬料流入型腔，將硬質(zhì)合金顆粒與輥套母體牢固結(jié)合在一起，于型腔內(nèi)形成一耐磨層。在脫離加熱爐后整體進(jìn)行退火和時(shí)效處理；最后去掉型腔外套，即完成了具有組合合金耐磨層的輥套制做。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于利用韌性較好的銅基合金釬料將硬質(zhì)合金顆粒鑲釬在輥套母體的易磨損表面上，在兩種合金的共同作用下，形成了一種硬而不脆的組合合金耐磨層。其中，作為耐磨相的硬質(zhì)合金對(duì)浸潤(rùn)相的韌性合金起著屏蔽保護(hù)作用，同時(shí)作為耐磨的硬質(zhì)合金顆粒，也充分發(fā)揮了其本身所具有的耐磨損性能。因此，該輥套耐磨層的最高硬度可達(dá)HRA94，最低硬度也大于HRC40。
采用本方法制做的輥套，其輥套母體與耐磨層間的結(jié)合力大，且自身強(qiáng)度高，耐磨性能好，因而工作壽命長(zhǎng)久。
另外，由于本發(fā)明輥套制做方法簡(jiǎn)單，并且比國(guó)內(nèi)外目前所使用的鎳硬IV號(hào)鑄鐵輥套的耐磨性提高了10倍以上，因而即可大大降低輥套的材料消耗，節(jié)約貴重金屬，還可減少因設(shè)備經(jīng)常檢修而給電力行業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。更主要的是，本發(fā)明輥套的價(jià)格/壽命比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鎳硬IV號(hào)鑄鐵輥套，因此極具應(yīng)用推廣價(jià)值本發(fā)明的


如下圖1為本發(fā)明用于MPS(MBF)型磨機(jī)的輥套；圖2為本發(fā)明用于RP型磨機(jī)的磨輥；圖3為本發(fā)明圖1輥套的鑲釬加工示意圖；圖4為本發(fā)明圖2磨輥的鑲釬加工示意圖；下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)解決方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述參見(jiàn)圖1，2。本發(fā)明為在輥套母體1的外圓周表面鑲釬一層組合合金耐磨層2。該耐磨層2是由銅基釬料和硬質(zhì)合金構(gòu)成。在本實(shí)施例中，硬質(zhì)合金為碳化鎢顆粒，其粒度為20-100目；銅基釬料的合金成份為含量在17-29％的錳，18-30％的鎳，0.2-0.8％的硅以及所占剩余比例的銅。為了將上述組合合金耐磨層牢固地粘結(jié)于輥套母體的外圓周表面，本發(fā)明采用了如下方法以相同的材料制做輥套母體1及其外圓周表面的型腔外套5(如圖3，4所示)，所述材料為鑄鋼，輥套母體1與型腔外套5之間的距離不應(yīng)小于3mm，以便向型腔內(nèi)均勻充填耐磨材料。將顆粒狀的硬質(zhì)合金4沿型腔口6填入型腔內(nèi)，為了保證裝填均勻，可采用振動(dòng)或其它方式實(shí)現(xiàn)，同時(shí)輥套型腔內(nèi)所裝填的硬質(zhì)合金顆粒4，其松裝比至少為9g/cm3于型腔裝填口處放置銅基釬料3，然后將其輥套整體置于還原性氣分爐內(nèi)加熱，使釬料3熔化。熔化后的銅基釬料流入型腔，將型腔內(nèi)的硬質(zhì)合金顆粒相互粘結(jié)，并同時(shí)與輥套母體1和型腔外套5粘結(jié)在一起。輥套整體脫離加熱爐后，進(jìn)行退火和時(shí)效處理。最后可采用機(jī)械加工的方法去掉型腔外套5，露出其外圓周表面的組合合金耐磨層。
試驗(yàn)表明，用上述方法形成的組合合金耐磨層與輥套母體的結(jié)合力大于18kg/mm2，自身強(qiáng)度大于40kg/mm3。在硬質(zhì)合金與韌性合金的共同作用下，該輥套耐磨層顯示出硬而不脆的特性，即作為耐磨相的硬質(zhì)合金對(duì)浸潤(rùn)相起了屏蔽保護(hù)作用，其最高硬度可達(dá)HRA94，最低硬度也大于HRC40，是一種硬性韌性兼而有之的組合合金耐磨層。從而充分發(fā)揮了硬質(zhì)合金WC顆粒所具有的耐磨性能，因此該輥套較之目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的鎳硬IV號(hào)鑄鐵輥套，在耐磨性方面提高了10倍以上。
例如1993年4月用本發(fā)明輥套(其輥套母體材質(zhì)為ZG45，組合合金耐磨層厚度為11mm)，在神頭發(fā)電廠的MPS190型磨煤機(jī)上與另兩個(gè)輥套(一個(gè)是鎳硬IV號(hào)鑄鐵輥套，另一個(gè)是以普通鑄鋼做母體，外表面用硬質(zhì)合金焊條堆焊的輥套)同期安裝使用。經(jīng)過(guò)約3500小時(shí)的運(yùn)行，于同年10月檢修發(fā)現(xiàn)，其中鎳硬IV號(hào)鑄鐵輥套的磨損厚度大于40mm，用硬質(zhì)合金焊條堆焊的輥套已被磨穿，而本發(fā)明輥套的磨損厚度僅小于3mm。
由于本發(fā)明輥套具有良好的耐磨性能，使用壽命長(zhǎng)，因此不僅大大降低磨煤機(jī)的運(yùn)行成本，而且使磨煤機(jī)的檢修周期與發(fā)電鍋爐檢修周期同步進(jìn)行成為可能。從而減少了因經(jīng)常維修影響生產(chǎn)而造成的損失，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
由于本發(fā)明輥套母體采用普通鑄鋼制做，耐磨層厚度依輥套允許磨損量來(lái)確定，一般為3-40mm。因而，本發(fā)明輥套的價(jià)格/壽命比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鎳硬IV號(hào)鑄鐵輥套。此即意味著如果我國(guó)電力行業(yè)的MPS(MBF)型和RP型磨機(jī)的磨輥都采用本發(fā)明輥套，將為國(guó)家節(jié)約大量貴重金屬，減少材料消耗，僅此就可給電力行業(yè)每年帶來(lái)近億元的直接經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種用于中速磨機(jī)的輥套，包括輥套母體，其特征在于，在輥套母體的外圓周表面上設(shè)有組合合金耐磨層。
2.如權(quán)利要求1所述的輥套，其特征在于所說(shuō)的組合合金耐磨層是由銅基釬料和硬質(zhì)合金構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的輥套其特征在于上述銅基釬料的合金成份為含量在17-29％的錳，18-30％的鎳，0.2-0.8％的硅以及所占剩余比例的銅。
4.如權(quán)利要求2所述的輥套，其特征在于所述硬質(zhì)合金為碳化鎢。
5.如權(quán)利要求2或4所述的輥套，其特征在于上述硬質(zhì)合金為粒度在100-20目范圍內(nèi)的顆粒。
6.一種用于制造如權(quán)利要求1所述的輥套的方法a)制造輥套母體及其外圓周表面的型腔外套，b)將顆粒狀的硬質(zhì)合金均勻地裝填于上述輥套的型腔內(nèi)；c)于裝填口處放置銅基釬料，并將其整體置于還原性氣分爐內(nèi)加熱使釬料熔化；d)待流入型腔內(nèi)的釬料使其中的硬質(zhì)合金顆粒與輥套母體牢固結(jié)合后，脫離加熱爐并進(jìn)行退火和時(shí)效處理；e)去掉型腔外套露出輥套母體外圓周表面上的耐磨層。
7.如權(quán)利要求6所述的輥套制造方法，其特征在于，所述輥套母體與其型腔外套之間的距離至少為3mm。
8.如權(quán)利要求6所述的輥套制造方法，其特征在于，輥套型腔內(nèi)所裝填硬質(zhì)合金顆粒的松裝比大于9g/cm3。
9.如權(quán)利要求6所述的輥套制造方法，其特征在于，以鑄鋼制做輥套母體及其型腔外套。
10.如權(quán)利要求6所述的輥套制做方法，其特征在于，用機(jī)械加工的方法去掉型腔外套。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中速磨機(jī)的輥套及其制造方法，為了提高磨機(jī)輥套的使用壽命，本發(fā)明采用銅基釬料將硬質(zhì)合金顆粒鑲嵌在普通材料的輥套母體外圓周表面，從而形成一種硬而不脆的組合合金耐磨層。由于硬質(zhì)合金和韌性合金的共同作用，本發(fā)明輥套較之目前國(guó)內(nèi)外所用鎳硬Ⅳ號(hào)鑄鐵輥套的耐磨性提高10倍以上。因而可大大減少材料消耗，節(jié)約貴重金屬，同時(shí)因其價(jià)格/壽命比遠(yuǎn)低于原鎳硬Ⅳ號(hào)鑄鐵輥套，因而在工業(yè)上具有及大的應(yīng)用推廣價(jià)值，且經(jīng)濟(jì)效益可觀。
文檔編號(hào)B02C15/00GK1134986SQ9410340
公開(kāi)日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1994年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月6日
發(fā)明者鮑淑慧, 鮑志勇 申請(qǐng)人:大連華電節(jié)能技術(shù)推廣服務(wù)處