CN100436001C - 稀土高碳低合金钢衬板生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稀土高碳低合金钢衬板生产工艺，包括造型工艺、冶炼工艺和热处理工艺；造型工艺包括湿砂型造型工艺和EPC消失模造型工艺，湿砂型工艺面砂材料采用40-100目人造石英砂，含硅量不低于98%，背砂采用河砂，面砂材料配比：石英砂：100%，膨润土：7-8%，水：4-6%；进行装砂、舂砂、扎气眼孔、起模、补型合箱；EPC消失模造型工艺采用石英砂，一维振动台振动造型；冶炼工艺采用酸性炉衬，双渣法；热处理工艺将衬板加热到600-650℃保温1-2小时，再加热到900-960℃保温2-3小时，之后水冷到380-420℃，空冷至室温，然后加热到200-400℃保温3-5小时，空冷。用本发明工艺方法生产的球磨机衬板耐磨性强，不会产生塑性变形，不易断裂，成本低，安装简便。
Description
技术领域
本发明涉及一种衬板生产工艺，具体说涉及一种稀土高碳低合金钢衬板生产工艺。
背景技术
在我国，滚筒式球磨机应用非常普及，广泛应用在金属矿山、水泥、电力系统等行业。球磨机衬板材料多使用高锰钢，但高锰钢衬板在使用中存在着许多问题，高锰钢衬板在球磨机内的研磨工况下，不能充分发挥加工硬化的能力，耐磨性差，同时由于高锰钢塑变抗力低，衬板在使用过程中表面产生塑性变形，使衬板之间发生咬合，甚至整体变形，将紧固螺栓拉断，造成维修拆卸非常困难。也有些厂家使用高铬铸铁衬板，但高铬铸铁衬板存在着成本较高，而且衬板易断裂等缺点。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种稀土高碳低合金钢衬板生产工艺，该工艺采用EPC消失模铸造工艺，通过该工艺生产的衬板使用寿命长，耐磨性高，成本低，易于拆装。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种稀土高碳低合金钢衬板生产工艺，包括造型工艺、冶炼工艺和热处理工艺；
所说的造型工艺包括湿砂型造型工艺和EPC消失模造型工艺，所说的湿砂型工艺步骤如下：
混砂工段：
(1)、面砂材料采用40--100目人造石英砂，含硅量不低于98％，背砂采用河砂；
(2)、材料配比：石英砂：100％，膨润土：7--8％，水：4-6％；
(3)、混砂时间不能低于8分钟；
湿砂型造型工艺：
(1)、装砂：把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型20--40毫米，用手将砂子固定一下，再装砂15--30毫米方可舂砂；
(2)、舂砂：每面箱用尖头舂至少舂一遍，平头舂至少舂一遍，再装砂，高出砂箱35--45毫米，舂实刮平；
(3)、扎气眼孔：其孔径在4-6毫米范围内；
(4)、起模：箱舂好后，可起上箱，并把模板起出；
(5)、补型合箱：模样起出后，补平补实补好活动的砂子和拔模时刮坏的地方，补完箱后，把浮砂吹干净，然后扣箱；
所说的EPC消失模造型工艺：
(1)、铸钢车间型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于98％；
(2)、采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床；
(3)、按工艺要求，把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并培砂固定；
(4)、模型固定好后，进行加砂；
(5)、把砂箱放在振动台上进行振动紧实，使模型得以稳固；
所说的冶炼工艺过程如下：
(1)、冶炼条件
采用500公斤中频感应电炉(型号：GGW--0.5、250KW)进行冶炼，采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；
酸性炉衬材料用石英砂作耐火材料，用硼酸作粘结剂；
硼酸可采用1.7-2.0％比例，炉衬材料的配制方法是将石英砂与硼酸干混，不加湿润剂，打结坩埚时应尽量少加水；
(2)、化学成分：
碳0.6％--0.9％，锰1％--2％，硅＜1％，铬1％--2.5％，钼0.15％--0.55％，硼0.0008％--0.0035％，稀土0.2％--0.6％，硫≤0.04％，磷≤0.04％；
(3)炉料的装入方法：
坩埚底部装入一些块度小，紧实的炉料，按其要求相继加入，渣料占炉料的1.5％，加入锰铁，最后再加入剩余的部分废钢，熔清后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1500度-1550度时出钢；
(4)浇注、清理：
浇注完的衬板经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理，热处理工艺为：将衬板装进台车式箱式电炉里加热到600--650℃保温1-2小时，再加热到900--960℃保温23小时，之后水冷到380--420℃，空冷至室温.然后进行回火：把衬板装进井式低温回火炉里加热到200--400℃保温3-5小时，空冷；
热处理后衬板的金相组织：马氏体+贝氏体
钢球的机械性能：冲击韧性：≥10J/CM2
洛氏硬度(HRC)≥50。
所说的湿砂型工艺混砂工段的面砂材料采用40--70目人造石英砂，含硅量不低于98％，背砂采用河砂。
所说的湿砂型工艺混砂工段的面砂材料采用50--100目人造石英砂，含硅量不低于98％，背砂采用河砂。
所说的湿砂型工艺混砂工段的材料配比最佳为石英砂：100％，膨润土：7％，水：5％。
所说的湿砂型造型工艺：
(1)、操作前必须清理好工作场地，做好生产前的准备工作；
(2)、装砂：把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型20--40毫米，用手将砂子固定一下，再装砂15--30毫米方可舂砂；
(3)、舂砂：每面箱用尖头舂至少舂一遍，平头舂至少舂一遍，再装砂，高出砂箱35--45毫米，舂实刮平；
(4)、扎气眼孔：其孔径在4-6毫米范围内；
(5)、起模：箱舂好后，先从四个方向活动一下上箱箱把，活动量不要大于1毫米，可起上箱，再活动一下模样，同样不超过1毫米，并把模板起出；
(6)、补型合箱：模样起出后，要仔细检查型腔，发现活动的砂子和拔模时刮坏的地方，要用勺补平补实补好，要防止扣箱时掉砂，补完箱后，把浮砂吹干净，然后扣箱。
所说的湿砂型造型工艺第三步的舂砂为：每面箱用尖头舂两遍，平头舂一遍，第一遍用尖头要轻舂，护住模型，第二遍用砂子装平砂箱时，即要求强度高，透气性好，还要不舂模型，最后再装一次砂，高出砂箱40毫米，用平面舂实，并用刮板刮平。
所说的EPC消失模造型部分工艺为：
(1)、铸钢车间型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于98％，不得含有铁豆、微粉、杂质和水分等；
(2)、采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床，砂床厚度要视铸件大小而定；
(3)、按工艺要求，把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并培砂固定，模型放置的方位一定要符合工艺要求；
(4)、模型固定好后，进行加砂，加砂必须均匀，模型内外应均匀提高砂柱高度，操作者必须注意防止填砂过程中引起模型变形；
(5)、把砂箱放在振动台上进行振动紧实，使模型得以稳固。
(6)、干砂铸型经振动后，达到紧实效果，为维持紧实后的铸型，砂箱表面要用塑料薄膜密封，打开真空泵，形成负压，准备浇注。
所说的酸性炉料用石英砂作耐火材料，用硼酸作粘结剂。
硼酸可采用1.7-2.0％比例，炉衬材料的配制方法是将石英砂与硼酸干混，不加湿润剂，打结坩埚时应尽量少加水。
所说的热处理工艺为：将衬板装进台车式箱式电炉里加热到600--650℃保温1-2小时，再加热到900--960℃保温2-3小时，之后水冷到380--420℃，空冷至室温.然后进行回火：把衬板装进井式低温回火炉里加热到200-400℃保温3-5小时，空冷。
本发明的有益效果是，用本发明工艺方法生产的球磨机衬板耐磨性强，不会产生塑性变形，不易断裂，成本低，安装简便。
具体实施方式
一种稀土高碳低合金钢衬板生产工艺，包括造型工艺、冶炼工艺和热处理工艺；
所说的造型工艺包括湿砂型造型工艺和EPC消失模造型工艺，所说的湿砂型工艺步骤如下：
混砂工段：
(1)、面砂材料采用40--100目或50-100目人造石英砂，含硅量不低于98％，背砂采用河砂；
(2)、材料配比：石英砂：100％，膨润土：7％，水：5％；
(3)、混砂时间不能低于8分钟；
所说的湿砂型造型工艺：
(1)、操作前必须清理好工作场地，做好生产前的准备工作；
(2)、装砂：把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型20--40毫米，用手将砂子固定一下，再装砂15--30毫米方可舂砂；
(3)、舂砂：每面箱用尖头舂两遍，平头舂一遍，第一遍用尖头要轻舂，护住模型，第二遍用砂子装平砂箱时，即要求强度高，透气性好，还要不舂模型，最后再装一次砂，高出砂箱40毫米，用平面舂实，并用刮板刮平；
(4)、扎气眼孔：其孔径在4-6毫米范围内；
(5)、起模：箱舂好后，先从四个方向活动一下上箱箱把，活动量不要大于1毫米，可起上箱，再活动一下模样，同样不超过1毫米，并把模板起出；
(6)、补型合箱：模样起出后，要仔细检查型腔，发现活动的砂子和拔模时刮坏的地方，要用勺补平补实补好，要防止扣箱时掉砂，补完箱后，把浮砂吹干净，然后扣箱。
所说的EPC消失模造型部分工艺为：
(1)、铸钢车间型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于98％，不得含有铁豆、微粉、杂质和水分等；
(2)、采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床，砂床厚度要视铸件大小而定；
(3)、按工艺要求，把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并培砂固定，模型放置的方位一定要符合工艺要求；
(4)、模型固定好后，进行加砂，加砂必须均匀，模型内外应均匀提高砂柱高度，操作者必须注意防止填砂过程中引起模型变形；
(5)、把砂箱放在振动台上进行振动紧实，使模型得以稳固；
(6)、干砂铸型经振动后，达到紧实效果，为维持紧实后的铸型，砂箱表面要用塑料薄膜密封，打开真空泵，形成负压，准备浇注。
所说的冶炼工艺过程如下：
(1)、冶炼条件
采用500公斤中频感应电炉(型号：GGW--0.5、250KW)进行冶炼，采用酸性炉衬，双渣法，即熔清后造新渣，进行终脱氧插铝法；
酸性炉衬材料用石英砂作耐火材料，用硼酸作粘结剂；
硼酸可采用1.7-2.0％比例，炉衬材料的配制方法是将石英砂与硼酸干混，不加湿润剂，打结坩埚时应尽量少加水；
(2)、化学成分：
碳0.6％--0.9％，锰1％--2％，硅＜1％，铬1％--2.5％，钼0.15％--0.55％，硼0.0008％--0.0035％，稀土0.2％--0.6％，硫≤0.04％，磷≤0.04％；
(3)炉料的装入方法：
坩埚底部装入一些块度小，紧实的炉料，按其要求相继加入，渣料占炉料的1.5％，加入锰铁，最后再加入剩余的部分废钢，熔清后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1500度-1550度时出钢；
(4)浇注、清理：
浇注完的衬板经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理，热处理工艺为：将衬板装进台车式箱式电炉里加热到600--650℃保温1-2小时，再加热到900--960℃保温2-3小时，之后水冷到380--420℃，空冷至室温.然后进行回火：把衬板装进井式低温回火炉里加热到200--400℃保温3-5小时，空冷；
热处理后衬板的金相组织：马氏体+贝氏体
钢球的机械性能：冲击韧性：≥10J/CM2
洛氏硬度(HRC)≥50。
Claims (2)
1、一种稀土高碳低合金钢衬板生产工艺，其特征在于：包括造型工艺、冶炼工艺和热处理工艺；
所说的造型工艺包括湿砂型造型工艺或EPC消失模造型工艺，所说的湿砂型工艺步骤如下：
混砂工段：
(1)、面砂材料采用40--100目人造石英砂，含硅量不低于98％，背砂采用河砂；
(2)、面砂材料配比：石英砂：100％，膨润土：7--8％，水：4-6％；
(3)、混砂时间不能低于8分钟；
湿砂型造型工艺：
(1)、装砂：把砂箱模板放好后装砂，盖上模板和模型，高出模型20--40毫米，用手将砂子固定一下，再装砂15--30毫米方可舂砂；
(2)、舂砂：每面箱用尖头舂至少舂一遍，平头舂至少舂一遍，再装砂，高出砂箱35--45毫米，舂实刮平；
(3)、扎气眼孔：其孔径在4-6毫米范围内；
(4)、起模：箱舂好后，可起上箱，并把模板起出；
(5)、补型合箱：模样起出后，补平补实补好活动的砂子和拔模时刮坏的地方，补完箱后，把浮砂吹干净，然后扣箱；
所说的EPC消失模造型工艺：
(1)、铸钢车间型砂采用20-40目干石英砂，二氧化硅含量大于98％；
(2)、采用一维振动台振动造型，在砂箱内填入一定数量的砂子，振动，刮平形成放置EPS模型的砂床；
(3)、按工艺要求，把EPS模型放在砂箱内的砂床上，按铸造工艺要求进行模型组装，并往砂箱里加砂固定好模型；
(4)、模型固定好后，进行加砂；
(5)、把砂箱放在振动台上进行振动紧实，使模型得以稳固；
所说的冶炼工艺过程如下：
(1)、冶炼条件
采用500公斤中频感应电炉进行冶炼，采用酸性炉衬，双渣法，即炉料熔好后造新渣，进行终脱氧插铝法；
酸性炉衬材料用石英砂作耐火材料，用硼酸作粘结剂，石英砂的粒度与重量百分比为：
炉衬材料：5-6毫米，22-28％；2-3毫米，18-25％；0.5-1毫米，25-35％；石英粉，20-30％；
炉领材料：1-2毫米，26-35％；0.2-0.5毫米，40-56％；石英粉，16-26％；
硼酸可采用1.7-2.0％比例，炉衬材料的配制方法是将石英砂与硼酸干混，不加湿润剂，制作炉衬时应尽量少加水；
(2)、稀土高碳低合金钢化学成分：
碳0.6％--0.9％，锰1％--2％，硅＜1％，铬1％--2.5％，钼0.15％--0.55％，硼0.0008％--0.0035％，稀土0.2％--0.6％，硫≤0.04％，磷≤0.04％；
(3)炉料的装入方法：
坩埚底部装入一些块度小，紧实的炉料，按其要求相继加入，渣料占炉料的1.5％，加入锰铁，最后再加入剩余的部分废钢，炉料熔好后，打样进行全分析，待分析结果报出后，调整成分，扒渣进行终脱氧，出炉温度控制在1500度-1550度时出钢；
(4)浇注、清理：
浇注完的衬板经过保温，清除铸件上的余砂，修磨后交检，并进行热处理，热处理工艺为：将衬板装进台车式箱式电炉里加热到600--650℃保温1-2小时，再加热到900--960℃保温2-3小时，之后水冷到380--420℃，空冷至室温，然后进行回火：把衬板装进井式低温回火炉里加热到200--400℃保温3-5小时，空冷；
热处理后衬板的金相组织：马氏体+贝氏体
钢球的机械性能：冲击韧性：≥10J/CM2
洛氏硬度(HRC)≥50。
2、根据权利要求1所述的稀土高碳低合金钢衬板生产工艺，其特征在于：所说的湿砂型工艺混砂工段的面砂材料配比最佳为石英砂：100％，膨润土：7％，水：5％。
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