一种破碎机用对辊及其制造方法技术

本发明专利技术为一种破碎机用对辊及其制造方法。该对辊的压辊包括辊体和附着在辊体表面的工作层；所述的辊体为碳钢或低合金钢铸造而成，工作层中纳米粒子含量为2.0～2.5％,碳含量为0.36～0.55％,铬含量为4.6～13.5％,硅含量为0.2～1.2％,钼含量为0～1.2％,钒含量为0～1.2％,锰含量为0.3～0.8％，硫磷含量分别小于0.02％，余量为铁；所述的纳米粒子的成分为氧化铝、二氧化钛、Y2O3、ZrO2、MgO、TiN、BN、MnS

【技术实现步骤摘要】
一种破碎机用对辊及其制造方法

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[0001]本专利技术涉及一种辊式破碎机用对辊的制造方法，具体涉及一种破碎粒径≤3mm(细粉)矿石的长寿命、且可再生的、使用纳米氧化物强韧化钢拉拔而成的实芯焊丝进行埋弧堆焊、获得高强度高耐磨性的精密对辊制造方法。

技术介绍
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[0002]辊式破碎机是一种广泛应用于冶金、矿山、建材、陶瓷、磨料等行业的常用粉碎设备，传统的辊式破碎机辊体一般采用高锰钢浇注而成，目的是利用高锰钢中的奥氏体组织在辊面受到外力强烈挤压或冲击时，产生加工硬化层，从而达到外硬内韧，以获得良好的使用效果。然而，工作过程中，由于物料破碎时的挤压力不足，辊体表面的加工硬化层不明显，不仅降低了辊体的耐磨性能，而且在破碎刚玉之类的硬物料时，极易在辊体表面产生凹坑或沟槽。长期使用易导致辊体表面发生疲劳剥落，加剧了辊体的磨耗，大大缩短了其使用寿命。在线局部堆焊维修虽可使辊子的使用寿命有所延长，但是多次维修会使辊体变形、甚至报废(杨秉华，高铬辊子对辊破碎机在磷矿石加工中的应用，硫磷设计与粉体工程，2014，3：35
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37)。以高硬度的高碳高铬合金铸铁为外层，塑性较好的球铁为内衬的复合辊体(陈学才，CN106140380A“一种超耐磨对辊破碎机复合辊体”；陈博等人，“陶瓷生产辊式破碎机的使用与维护”，陶瓷，2008，11：40
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44)，以期达到外硬内柔的目的。然而，高碳高铬铸铁虽然硬度很高、耐磨性好，但是脆性大，在破碎一些高硬度物料时，极易导致高硬度的外层辊圈材料剥落、开裂，故也难以获得十分理想的效果。在铸钢辊筒外层堆焊高硬度的耐磨层，在破碎硬度较低的物料时虽收到了较好的使用效果，但这些耐磨层仍是高碳高铬合金，无法冷拔成形，故常采用药芯焊丝或制成带药皮的焊条(田大标等人，“砖厂对辊辊筒埋弧堆焊用药芯焊丝的选择及堆焊工艺的确定”，中国建材装备，1997。6：22
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23；应鹏展，“对辊破碎机耐磨堆焊焊条的研制”，焊接技术，1998，1：22
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23；陈博等人，“陶瓷生产辊式破碎机的使用与维护”，陶瓷，2008，11：40
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44)对辊体进行修复，存在以下问题：一是采用不同成分原料配制的药芯焊丝或带药皮焊条堆焊后很难做到各个部位显微组织和性能的均匀，在破碎高硬度物料时常因脆性大，造成堆焊层的过早失效。二是高碳高铬合金铸铁硬度很高，堆焊时极易导致堆焊层龟裂。尽管在许多初级破碎的设备上对焊道横向裂纹不做要求，但是在很多其他较为精细的工况则对裂纹的尺寸和走向、甚至存在与否会做出较为具体苛刻的规范。另外，高碳高铬铸铁机加工性能差也使其难以满足高精度对辊的技术要求。故在破碎中、高硬度的细粉物料时，人们常铸造尺寸较厚的高锰钢辊体，并将经过一定时间使用产生明显凹坑或沟槽的辊子拆卸下来，并以凹坑或沟槽的底部为基准,将辊体表面高出的部分,通过车削的方法削除，以满足使用要求。由于这种二次加工方式是对辊体表面工作层的去除，上述过程最多也只能重复二次，一支辊子就无法继续使用而报废了，既增加了工人的劳动强度,也给企业的生产效率及成本带来极大影响。

技术实现思路
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[0003]针对当前技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于破碎中高硬度≤3mm(细粉)矿石的耐磨性好，不易开裂，使用寿命长，低成本的高强度精密对辊的制造方法。其中的辊体采用普通碳钢或低合金钢铸造而成，工作层采用含有纳米氧化物颗粒的中碳合金钢实芯焊丝埋弧堆焊而成。本专利技术不仅具有高的强度硬度，好的耐磨性能，同时兼具良好的韧性，从而克服了现有高锰钢单质辊体因加工硬化能力不足而导致的易被磨损产生沟槽、使用寿命短、生产效率不足等缺点。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种破碎机用对辊，该对辊的压辊包括辊体和附着在辊体表面的工作层；工作层的厚度为9～10mm；
[0006]所述的辊体为碳钢或低合金钢铸造而成，工作层中纳米粒子含量为2.0～2.5％,碳含量为0.36～0.55％,铬含量为4.6～13.5％,硅含量为0.2～1.2％,钼含量为0～1.2％,钒含量为0～1.2％,锰含量为0.3～0.8％，硫磷含量分别小于0.02％，余量为铁；
[0007]所述的纳米粒子的成分为氧化铝、二氧化钛、Y2O3、ZrO2、MgO、TiN、BN、MnS
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Al2O3、MnS
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TiO2、TiN
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MgO
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Al2O3中的一种或两种；纳米粒子的粒径范围为50～300nm；
[0008]所述的低合金钢为Q235、30钢或20Mn2钢。
[0009]所述的破碎机用辊的制备方法，包括如下步骤：
[0010]第一步，选取实芯焊丝，采用埋弧焊工艺，在辊体表面堆焊单边厚度11～13mm的熔覆金属；
[0011]所述的埋弧焊的操作参数：工作电压为29～31V，电流为450～480A，焊接速度为4～6m/min；堆焊之前，将辊体预热到200～300℃，保温60～120分钟；
[0012]所述的实芯焊丝的成份为纳米粒子含量为2.0～2.5％,碳含量为0.36～0.55％,铬含量为4.5～13.5％,硅含量为0.2～1.2％,钼含量为0～1.2％,钒含量为0～1.2％,锰含量为0.3～0.8％，硫磷含量分别小于0.02％，余量为铁；
[0013]第二步，将已堆焊完毕的压辊在250～400℃退火90～150分钟；
[0014]第三步，对压辊表面进行车削2～3mm，以保持辊面的平整，保留9～10mm的工作层；
[0015]第四步，升温至450～550℃进行60～120分钟热处理，最后得到破碎机用辊的压辊。
[0016]所述压辊的修复方法：在工作层磨耗5～6mm时，将对辊拆卸下来，用车床将其表面车削平整，并重复第一步至第四步。
[0017]第一步中工作层的堆焊中的埋弧焊，所用焊剂为市场出售的TLF601烧结型焊剂。
[0018]上述的一种破碎机用辊体，所述的堆焊工艺为工业上常用的埋弧焊。
[0019]所述的实芯焊丝的制备方法，包括如下步骤：
[0020]第一步，按照实芯焊丝用钢的原料配比，向熔炼炉中加入所需元素的原料，以8～25℃/min的速度升温至1580～1680℃、保温20～30分钟，进行脱氧除渣等常规熔炼操作，然后浇铸成铸锭；
[0021]由成份为纳米粒子含量为2.0～2.5％,碳含量为0.36～0.55％,铬含量为4.5～13.5％,硅含量为0.2～1.2％,钼含量为0～1.2％,钒含量为0～1.2％,锰含量为0.3～0.8％，硫磷含量分别小于0.02％，余量为铁；
[0022]第二步，将铸锭锻造成方坯，然后热轧成直径为5.5～8.0mm盘条；
[0023]第三步，将所得盘条表面氧化物经酸洗或机械打磨，然后冷拔至直径为4.0～5.0mm的实芯焊丝。
[0024]上述一种破碎机用辊的制备方法，其中辊体铸造所用到的原材料和设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种破碎机用对辊，其特征为该对辊的压辊包括辊体和附着在辊体表面的工作层；工作层的厚度为9～10mm；所述的辊体为碳钢或低合金钢铸造而成，工作层中纳米粒子含量为2.0～2.5％,碳含量为0.36～0.55％,铬含量为4.6～13.5％,硅含量为0.2～1.2％,钼含量为0～1.2％,钒含量为0～1.2％,锰含量为0.3～0.8％，硫磷含量分别小于0.02％，余量为铁；所述的纳米粒子的成分为氧化铝、二氧化钛、Y2O3、ZrO2、MgO、TiN、BN、MnS
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Al2O3、MnS
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TiO2、TiN
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MgO
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Al2O3中的一种或两种；纳米粒子的粒径范围为50～300nm。2.如权利要求1所述的破碎机用对辊，其特征为所述的低合金钢为Q235、30钢或20Mn2钢。3.如权利要求1所述的破碎机用辊的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：第一步，选取实芯焊丝，采用埋弧焊工艺，在辊体表面堆焊单边厚度11～13mm的熔覆金属；所述的埋弧焊的操作参数：工作电压为29～31V，电流为450～480A，焊接速度为4～6m/min；堆焊之前，将辊体预热到200～300℃，保温60～120分钟；所述的实芯焊丝的成份为纳米粒子含量为2.0～2.5％，碳含量为0.36～0.55％,铬含量为4.5～13.5％，硅含量为0.2～1.2％，钼含量为0～1.2％，钒含...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平，彭会芬，徐明，孙中华，冯建航，
申请(专利权)人：京溪美邦北京特钢科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：