專利名稱：礦山專用磨球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦山專用磨球，適用于選礦濕法磨條件下使用的研磨體，如各種 規(guī)格的磨球，磨段等。
背景技術(shù)：
礦山專用磨球是用于粉磨工程的一種輾磨介質(zhì)，主要應(yīng)用于選礦、球團(tuán)礦的粉磨 工程，僅國內(nèi)年耗量上百萬噸，由于選礦用磨球規(guī)格大，又屬濕法，所以磨球在磨機(jī)中做功 時沖擊力大，腐蝕性強(qiáng)，為了提高磨球的抗沖擊能力，抗腐蝕能力和耐磨性，降低磨球在使 用中的破碎率及消耗，各生產(chǎn)企業(yè)及科研單位均在不斷地探索和研發(fā)新產(chǎn)品和新工藝，并 開發(fā)出了高鉻合金磨球、中鉻合金磨球、低鉻合金磨球、合金鋼軋制磨球等，盡管這些產(chǎn)品 已被用戶接受，但各自都存在嚴(yán)重的不足之處，高鉻合金磨球雖然經(jīng)淬火處理后硬度較高， 綜合機(jī)械性能較好，但由于選礦用磨球規(guī)格大，沖擊力大，濕法磨，腐蝕性強(qiáng)，在使用中消耗 仍較高，同時，高鉻球含鉻和含錳量高，消耗國家鉻資源；中鉻合金磨球和低鉻合金磨球硬 度低，不耐腐，在使用中消耗高，破碎率高，浪費(fèi)國家資源；合金鋼軋制耐磨微球生產(chǎn)效力 低，能耗高，成本高，在使用中消耗高，為此，研發(fā)一種資源節(jié)約型，環(huán)境友好型的新一代礦 山專用磨球勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種礦山專用耐球，該產(chǎn)品硬度高，使用中不破碎、不變形，耐腐蝕、 抗沖擊，消耗低，與高鉻合金磨球相比，抗磨能力提高了 50%，與中鉻合金磨球和低鉻合金 磨球相比，抗磨能力分別提高了 80%和100%，與合金鋼軋制磨球相比，抗磨能力提高了 150%，從而，為用戶降低了成本，提高了效益，為國家節(jié)約了資源。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種礦山專用磨球，其特征在于礦山專用磨球中含有化學(xué)成份的重量百分比 為=C 1. 0-2. 9，Cr 5. 0-12, W ^ 0. 8, Si :0· 3-0. 9，Mn :0· 4-0. 8，Y :0· 05-0. 20，S 彡 0· 08， P^ 0. 08，釔基重稀土銅變質(zhì)劑加入量為鐵水重量的0. 1-0. 3，其余為Fe。所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球在鑄造過程中，在鐵水中 加入釔基重稀土銅變質(zhì)劑處理，釔基重稀土銅變質(zhì)劑加入量為鐵水重量的0. 1-0. 5%。所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球是通過金屬型鑄造工藝 生產(chǎn)的。所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球從金屬型中取出緩冷后， 按熱處理工藝要求加熱到900°C -1050°C，保溫3-5小時后，通過淬火油做淬火介質(zhì)油淬，然 后通過180°C -400°C低溫回火后使用。所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球規(guī)格為<2 15、<2 17、<2 20、<2 25、<2 30、<2 40、<2 50、<2 60、<2 70、<2 80、<2 90、<2 100、<2 110、<2 120、<2 125、<2 130、<2 140、<2 150mm。
所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球采用的金屬型模具，型腔 成環(huán)形組合排列，中間有用水玻璃砂打制的保溫帽口。所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球采用的釔基重稀土銅變質(zhì) 劑是龍南縣龍釔重稀土材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的釔基重稀土銅變質(zhì)劑。所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球外形為球狀，各規(guī)格尺寸 通過金屬模型腔控制，直徑公差為士 2mm。本發(fā)明是采用低碳白口鑄鐵加入適量的鉻、錳、鎢、銅、釔等合金元素，在鐵水中加 入0. 1-0. 3 %的釔基重稀土銅變質(zhì)劑、而后采用金屬型鑄造激冷工藝成型，提供了 一種礦山 專用磨球。本發(fā)明微球材料，采用中頻電爐熔煉，原材料采用優(yōu)質(zhì)煉鋼生鐵、優(yōu)質(zhì)廢鋼，采用 鉻鐵、錳鐵、硅鐵進(jìn)行調(diào)質(zhì)，鐵水中各化學(xué)成分符合礦山專用耐磨合金鑄球材料的要求后， 將釔基重稀土銅變質(zhì)劑直接加入鐵水包中進(jìn)行攪拌，然后向金屬型中澆鑄，生產(chǎn)礦山專用 磨球。本發(fā)明中各化學(xué)成分 的含量均經(jīng)過了科學(xué)論證與研究C 1. 0-2. 7%碳的作用是形成高硬度的碳化物，從而獲得良好的耐磨性，隨著碳含量的增加，碳 化物隨之增多，產(chǎn)品硬度也隨之提高，從而提高了耐磨性，碳含量過高，材料韌性下降。Cr 5. 0-11. 5%鉻的主要作用是與碳形成高硬度的鉻系碳化物，提高材料的耐磨性。Mn 0. 4-0. 8%錳的作用是提高材料鑄態(tài)白口化程度，脫硫、脫氧。W <0.8%。鎢的作用是能與其他元素結(jié)合成復(fù)雜的高硬度碳化物，使材料晶粒變細(xì)，提高耐 磨性和沖擊強(qiáng)度?？刂芐i 0. 3-0. 9%, S^O. 09%, P^O. 09% g的在于減少它們對材料韌性和硬
度的影響。釔基重稀土銅變質(zhì)劑作為變質(zhì)劑使用，能有效地細(xì)化晶粒、強(qiáng)化基體、改善碳化物形態(tài)和分布，可減少 耐磨微球合金加入量，降低生產(chǎn)成本，可明顯提高材料的沖擊韌性、強(qiáng)度和耐磨性，從而延 長耐磨合金的服役壽命，全面提高材料使用性能，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明材料礦山專用磨球?qū)偕暾埲霜?dú)創(chuàng)，產(chǎn)品出品率高(以<2 IOOmm球?yàn)槔に?出品率>82%，與現(xiàn)有已知的鑄造耐磨球相比節(jié)電10% )，金屬型鑄造，大大降低了廢棄物 排放，使用中消耗低，為用戶節(jié)約成本，增加效益，為國家節(jié)約資源。金屬型鑄造將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法，其優(yōu)點(diǎn)1.金屬液冷確 速度快，產(chǎn)品組織致密、晶粒細(xì)化、機(jī)械性能好，2.工藝出品率、正品率高，用砂量少，節(jié)約能 源、減少廢物排放。本發(fā)明產(chǎn)品硬度高，使用中不破碎、不變形，耐腐蝕、抗沖擊，消耗低，與高鉻合金 磨球相比，抗磨能力提高了 50%，與中鉻合金磨球和低鉻合金磨球相比，抗磨能力分別提高了 80%和100%，與合金鋼軋制磨球相比，抗磨能力提高了 150%，從而，為用戶降低了成 本，提高了效益，為國家節(jié)約了資源。
具體實(shí)施方式

a)將備好廢鋼、鉻鐵按設(shè)定的化學(xué)成份百分含量(C 1. 0-2. 7，Cr 5. 0-11. 5，Si 0. 3-0. 9，Mn 0. 4-0. 8，W彡0. 8，S彡0. 09，P彡0. 09，基質(zhì)為鐵)進(jìn)行配料，并裝入中頻電 爐中進(jìn)行熔煉，待爐料完全熔化后做爐前分析，而后進(jìn)行調(diào)質(zhì)。b)鐵水成份合格并達(dá)到工藝規(guī)定的澆注溫度后出爐，將鐵水倒入事先準(zhǔn)備好c)大鐵水包中并運(yùn)送到澆注現(xiàn)場，由澆注工用小鐵水包轉(zhuǎn)接澆注。d) 3.大鐵水包在承接鐵水之前必須烘干并將準(zhǔn)備好的釔基重稀土銅變質(zhì)劑放于 大鐵水包底并用薄鐵板蓋上，而后倒入鐵水并用鐵釬攪拌，使釔基重稀土銅變質(zhì)劑充分與 鐵水接觸。釔基重稀土銅變質(zhì)劑加入量為鐵水重量的0. 1-0. 5%,優(yōu)選為0. 2-0. 5%。重稀土變質(zhì)劑是龍南縣龍釔重稀土材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的 釔基重稀土銅變質(zhì)劑。e)采用金屬型鑄造成型工藝鑄造，在澆注前先將金屬型中間的澆帽口預(yù)制好，而 后進(jìn)行澆注，待澆注結(jié)束鐵液凝固后打開模具，取出產(chǎn)品并堆放緩冷，以減少產(chǎn)品的鑄造應(yīng) 力。待模具溫度冷卻至小于20(TC時，再重復(fù)下一次。f)當(dāng)產(chǎn)品緩冷到50°C以下時由人工分選，合格產(chǎn)品進(jìn)入熱處理。g)產(chǎn)品裝入特制的淬火框內(nèi)而后放入加熱爐內(nèi)加熱到符合工藝要求的溫度，再保 溫3-5小時出爐倒進(jìn)油池進(jìn)行油淬。h)當(dāng)產(chǎn)品在油內(nèi)冷至100°C -200°C時停止油淬，并將產(chǎn)品倒進(jìn)特制的鐵框內(nèi)進(jìn)入
下一道工序。i)將裝好后的淬火態(tài)產(chǎn)品放入回火爐中按回火工藝要求進(jìn)行回火處理。j)將回火好的產(chǎn)品放進(jìn)緩冷坑進(jìn)行緩冷，待產(chǎn)品溫度降至100°C以下時調(diào)出緩冷 坑進(jìn)行空冷，當(dāng)產(chǎn)品空冷到室溫時進(jìn)行檢驗(yàn)、檢測，合格產(chǎn)品包裝入庫。
權(quán)利要求
一種礦山專用磨球，其特征在于礦山專用磨球中含有化學(xué)成份的重量百分比為C1.0-2.9，Cr5.0-12，W≤0.8，Si0.3-0.9，Mn0.4-0.8，Y0.05-0.20，S≤0.08，P≤0.08，釔基重稀土銅變質(zhì)劑加入量為鐵水重量的0.1-0.3，其余為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球在鑄造過 程中，在鐵水中加入釔基重稀土銅變質(zhì)劑處理，釔基重稀土銅變質(zhì)劑加入量為鐵水重量的 0. 1-0. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球是通過金 屬型鑄造工藝生產(chǎn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球從金屬型 中取出緩冷后，按熱處理工藝要求加熱到900°C-1050°C，保溫3-5小時后，通過淬火油做淬 火介質(zhì)油淬，然后通過180°C -400°C低溫回火后使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球規(guī)格 為<2 15、<2 17、<2 20、<2 25、<2 30、<2 40、<2 50、<2 60、<2 70、<2 80、<2 90、<2 100、<2 110、<2 120、<2 125、<2 130、<2 140、<2 150mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球采用的金 屬型模具，型腔成環(huán)形組合排列，中間有用水玻璃砂打制的保溫帽口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球采用的釔基 重稀土銅變質(zhì)劑是龍南縣龍釔重稀土材料有限責(zé)任公司生產(chǎn)的釔基重稀土銅變質(zhì)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦山專用磨球，其特征在于所述的礦山專用磨球外形為球 狀，各規(guī)格尺寸通過金屬模型腔控制，直徑公差為士2mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦山專用磨球，礦山專用磨球中含有化學(xué)成份的重量百分比為C1.0-2.9，Cr5.0-11.5，Si0.3-0.9，Mn0.4-0.8，W≤0.8，Y0.05-0.20，S≤0.08，P≤0.08，釔基重稀土銅變質(zhì)劑加入量為鐵水重量的0.1-0.3其余為Fe。在鑄造過程中，在鐵水中加入釔基重稀土銅變質(zhì)劑，加入量為鐵水重量的0.1-0.3％。本發(fā)明礦山專用磨球，采用中頻電爐熔煉，金屬模鑄造，原材料采用優(yōu)質(zhì)煉鋼生鐵、優(yōu)質(zhì)廢鋼，采用鉻鐵、錳鐵、硅鐵進(jìn)行調(diào)質(zhì)，鐵水中各化學(xué)成分符合礦山專用磨球的要求后，將釔基重稀土銅變質(zhì)劑直接加入鐵水包中，然后將鐵水澆入金屬模內(nèi)，生產(chǎn)礦山專用磨球。
文檔編號C22C33/08GK101864533SQ20101017849
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者周元行, 明章林 申請人:寧國市南洋鐵球有限公司