增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑及使用方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑及使用方法
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金行業(yè)中的鑄造磨球添加劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及增強(qiáng)磨球耐磨 強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑及作用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在冶金耐磨球生產(chǎn)上基本都采用各種材質(zhì)的合金球，在國(guó)內(nèi)各 類(lèi)礦山的選礦生產(chǎn)上得以應(yīng)用，使用廣泛。在尋求高質(zhì)量、高耐磨是最引起共同研宄的課 題，引人關(guān)注。
[0003] 目前應(yīng)用合金磨球變質(zhì)劑種類(lèi)繁多，但實(shí)際對(duì)抗磨性能的提高效果一般，沒(méi)有明 顯優(yōu)勢(shì)。如其它變質(zhì)劑加入了釩、鈦和稀土合金等只是通過(guò)細(xì)化了晶粒來(lái)提高耐磨性，并未 在提高硬度和耐磨程度上有明和顯效果。另原來(lái)的專(zhuān)利號(hào)CN102560226A的"提高磨球的 變質(zhì)抗磨添加劑"在耐磨程度上有了較大提高，其由稀土Ce02鋁粉氧化鈣和硅鈣鋇等四種 成分組成，在脫氧、消除雜質(zhì)、細(xì)化晶粒，改變鑄造組織形態(tài)等作用明顯。但在提高強(qiáng)度上， 還顯不足；另外在加入方式上原發(fā)明都在爐中加入，添加的元素在爐表面容易與氧氣接觸 造成氧化，利用效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑及作用方法，它 能夠有效地提高磨球的機(jī)械性能，使用這種變質(zhì)抗磨劑可使磨球高效脫氧、晶粒細(xì)化、增加 彌散硬質(zhì)點(diǎn)、改變鑄造組織形態(tài)等，從而使磨球耐磨性能。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明一種增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑，其特征在于由下列A組化合物和B組化合物兩種化合物按下列重量百分比組成， 所述的A組化合物由四種成分構(gòu)成：鋁粉占20~30%、硅鈣鋇占10~20%、碳化鈦占 40~50%、稀土硅鐵合金占10~20% ; 所述的B組化合物由三種成分構(gòu)成：硼鐵0. 5~1 %、稀土Ce0250~60%、其余為氧化 鈣。
[0006] 本發(fā)明添加劑中的各成份的作用是： A組：鋁粉是一種脫氧劑，在本發(fā)明中鋁粉放在A組里加入，不僅起到脫氧效果及減小 其它添加成分的燒損率；硅鈣鋇和稀土硅鐵合金為不僅有脫氧、脫硫、脫磷等凈化鐵水作 用，同時(shí)還促進(jìn)磨球的組織從片狀改變成球形，從而使磨球的耐磨性和耐腐蝕性能有所提 高；碳化鈦主要彌散在基體中形成彌散硬質(zhì)點(diǎn)，強(qiáng)化較軟的基體，從而提高耐磨性；B組： 硼鐵能推遲鐵素體和珠光體的形成，提高基體的淬透性，起到了一定的耐磨作用；稀土Ce02 主要起到孕育和變質(zhì)作用，微合金化使條形或片狀鑄態(tài)組織變?yōu)榍驙罱M織。另外，它具有耐 腐蝕性能，不僅提高耐磨和提高基體硬度而且能提高磨球在濕磨狀態(tài)下的耐腐蝕性；氧化 鈣使鐵水呈弱堿性有利于鐵水的還原脫氧并與鐵水中的氧反應(yīng)形成上浮的C0氣體帶掉鐵 水中的各種有害雜質(zhì)，保護(hù)鐵水不澆注前氧化，使鐵水更純凈。
[0007] 總之，本發(fā)明通過(guò)對(duì)磨球基體組織細(xì)化、變質(zhì)和增加硬質(zhì)點(diǎn)，提高綜合機(jī)械性，耐 磨性能有$父大提尚。
[0008] 本發(fā)明的增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑的使用方法，其特征在于包括下列 步驟： 1) 將A、B兩組化合物分別按鐵水重量的0. 8%~2%和0. 2%~1%配制待用； 2) 在鐵水出水前三分鐘，將鐵水表面雜質(zhì)清除干凈后，將配制好的A組化合物加入到 爐內(nèi)，送電3分鐘達(dá)到出鐵水溫度時(shí)，轉(zhuǎn)到鐵水包中； 3) 將B組化合物放在烘好的鐵水包內(nèi)，與倒入鐵水包內(nèi)的鐵水混合后澆注磨球。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是： 使用本發(fā)明的抗磨變質(zhì)添加劑后，制成的磨球?yàn)榈豌t合金磨球，在細(xì)化晶粒等基礎(chǔ)上， 增加了碳化鈦和硼等成分的共同作用，不僅加強(qiáng)了變質(zhì)效果，還形成些彌散硬質(zhì)點(diǎn)，從而提 高了綜合硬度和耐磨效果；其硬度達(dá)到HRC53~56,磨球的耐磨性顯著提高。普通球耗0. 9 公斤/噸左右，使用兩個(gè)月后可使球耗降到了 0. 65公斤/噸水平，使用效果穩(wěn)定良好；而成 本只增加了 2. 3%左右。
[0010] 本發(fā)明是在爐內(nèi)及爐外相結(jié)合的方式共同對(duì)鐵水進(jìn)行變質(zhì)和抗磨方面的處理，在 結(jié)合多年生產(chǎn)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，配制成的變質(zhì)抗磨添加料達(dá)到耐磨的目的。
[0011]
【具體實(shí)施方式】： 下面結(jié)合實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0012] 實(shí)施例1 : 在冶煉前將A和B兩組分別按鐵水重量的0. 8%和0. 2%配制好待用；所述的A組化合 物為鋁粉占20%、硅鈣鋇占20%、碳化鈦占40%、稀土硅鐵合金占20%，所述的B組化合物為硼 鐵0. 5 %、稀土Ce0250%、其余為氧化鈣。
[0013] 為提高添加劑的使用功效，本發(fā)明在出爐前把B組放在烘好的鐵水包內(nèi)；冶煉后 期當(dāng)鐵水化學(xué)成分達(dá)到如下指標(biāo)C:2.2~3.0 Si:0.7~1.4Cr:1.6~2.5Mn:1.0~ 1. 6P、S< 0. 05后；在鐵水出水前三分鐘，將鐵水表面雜質(zhì)清除干凈后，將配制好的A組 加入到爐內(nèi)，送電3分鐘達(dá)到出鐵水溫度時(shí)，一般鐵水溫度在1450°~1550°轉(zhuǎn)到鐵水包 中，使鐵水與B組化合物更充分混合和完全熔合，效果更加，最后澆注成磨球。
[0014] 制成低鉻合金磨球的主要化學(xué)成份： 成分名稱(chēng) CSiMnCrPS 含量 ％ 2. 2-3. 0 0. 7-1. 4 1. 0-1. 6 1. 6-2. 5 < 0. 05 < 0. 05 其性能指標(biāo)見(jiàn)機(jī)械性能指標(biāo)對(duì)比表。
[0015] 實(shí)施例2: 在冶煉前將A和B兩組分別按鐵水重量的2%和1%配制好待用；所述的A組化合物為 鋁粉占20%、硅鈣鋇占10%、碳化鈦占50%、稀土硅鐵合金占20%，所述的B組化合物為硼鐵1 %、稀土Ce0260%、其余為氧化鈣。
[0016] 為提高添加劑的使用功效，本發(fā)明在出爐前把B組放在烘好的鐵水包內(nèi)；冶煉后 期當(dāng)鐵水化學(xué)成分達(dá)到如下指標(biāo)C:2.2~3.0 Si:0.7~1.4Cr:1.6~2.5Mn:1.0~ 1. 6P、S< 0. 05后；在鐵水出水前三分鐘，將鐵水表面雜質(zhì)清除干凈后，將配制好的A組 加入到爐內(nèi)，送電3分鐘達(dá)到出鐵水溫度時(shí)，一般鐵水溫度在1450°~1550°轉(zhuǎn)到鐵水包 中，使鐵水與B組化合物更充分混合和完全熔合，效果更加，最后澆注成磨球。
[0017] 制成低鉻合金磨球的主要化學(xué)成份： 成分名稱(chēng) CSiMnCrPS 含量 ％ 2. 2 ~3.0 0.7 ~1.4 1.0 ~1.6 1. 6 ~2. 5 < 0. 05 <0.05 其性能指標(biāo)見(jiàn)機(jī)械性能指標(biāo)對(duì)比表。
[0018] 實(shí)施例3: 在冶煉前將A和B兩組分別按鐵水重量的1. 5%和0. 5%配制好待用；所述的A組化合 物為鋁粉占25%、硅鈣鋇占15%、碳化鈦占45%、稀土硅鐵合金占15%，所述的B組化合物為硼 鐵0. 8 %、稀土Ce0255%、其余為氧化鈣。
[0019] 為提高添加劑的使用功效，本發(fā)明在出爐前把B組放在烘好的鐵水包內(nèi)；冶煉后 期當(dāng)鐵水化學(xué)成分達(dá)到如下指標(biāo)C:2.2~3.0 Si:0.7~1.4Cr:1.6~2.5Mn:1.0~ 1. 6P、S< 0. 05后；在鐵水出水前三分鐘，將鐵水表面雜質(zhì)清除干凈后，將配制好的A組 加入到爐內(nèi)，送電3分鐘達(dá)到出鐵水溫度時(shí)，一般鐵水溫度在1450°~1550°轉(zhuǎn)到鐵水包 中，使鐵水與B組化合物更充分混合和完全熔合，效果更加，最后澆注成磨球。
[0020] 制成低鉻合金磨球的主要化學(xué)成份： 成分名稱(chēng)CSiMnCrPS 含量 ％ 2. 2 ~3.0 0.7 ~1.4 1.0 ~1.6 1. 6 ~2. 5 < 0. 05 <0.05 其性能指標(biāo)見(jiàn)機(jī)械性能指標(biāo)對(duì)比表。
[0021] 機(jī)械性能指標(biāo)對(duì)比表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑，其特征在于由下列A組化合物和B組 化合物兩種化合物按下列重量百分比組成， 所述的A組化合物由四種成分構(gòu)成：鋁粉占20~30%、硅鈣鋇占10~20%、碳化鈦占 40~50%、稀土硅鐵合金占10~20% ; 所述的B組化合物由三種成分構(gòu)成：硼鐵0. 5~1 %、稀土Ce0250~60%、其余為氧化 鈣。
2. -種權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑的使用方法，其特征在 于包括下列步驟： 1) 將A、B兩組化合物分別按鐵水重量的0. 8%~2%和0. 2%~1%配制待用； 2) 在鐵水出水前三分鐘，將鐵水表面雜質(zhì)清除干凈后，將配制好的A組化合物加入到 爐內(nèi)，送電3分鐘達(dá)到出鐵水溫度時(shí)轉(zhuǎn)到鐵水包中； 3) 將B組化合物放在烘好的鐵水包內(nèi)，與倒入鐵水包內(nèi)的鐵水混合后澆注磨球。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及增強(qiáng)磨球耐磨強(qiáng)度的抗磨變質(zhì)添加劑及其使用方法，其特征在于由下列A組化合物和B組化合物兩種化合物按下列重量百分比組成，所述的A組化合物由四種成分構(gòu)成：鋁粉占20～30%、硅鈣鋇占10～20%、碳化鈦占40～50%、稀土硅鐵合金占10～20%；所述的B組化合物由三種成分構(gòu)成：硼鐵0.5～1%、稀土CeO250～60%、其余為氧化鈣。其使用方法是：將A、B兩組分別按鐵水重量的0.8～2%和0.2～1%配制，按不同時(shí)期加入。其優(yōu)點(diǎn)是：使用本發(fā)明的添加劑后，制成的磨球，其硬度達(dá)到HRC53-56，磨球的韌性和耐磨性顯著提高；使用兩個(gè)月后可使球耗降到了0.65公斤/噸水平，使用效果穩(wěn)定良好。
【IPC分類(lèi)】C21C1-08, C22C37-10, C22C33-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104762546
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510094188
【發(fā)明人】韓建國(guó)
【申請(qǐng)人】鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日