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大型礦場球磨機鑄鋼襯板的耐磨性試驗研究

2014/07/26 17:26
導讀: 國內大型有色礦場對于耐磨材料的需求十分旺盛,大型礦場球磨機在破碎礦石過程中,內部的襯板因受到大量礦石和磨球的沖擊,容易發生磨損,嚴重時需要停機更換,影響生產效率,如何提高
  國內大型有色礦場對于耐磨材料的需求十分旺盛,大型礦場球磨機在破碎礦石過程中,內部的襯板因受到大量礦石和磨球的沖擊,容易發生磨損,嚴重時需要停機更換,影響生產效率,如何提高其耐磨性是確保破碎礦石效果和改善生產效率的關鍵。在江銅集團所屬的德興銅礦,作為主要襯板材料的ZGMnl3因其加工硬化特征,只有在高能量沖擊下方顯示出良好的抗磨性,在沖擊功不大的情況下,難以發揮其性能特點。從技術發展和儲備的觀點出發,開展新型耐磨鑄鋼ZG70Cr3NiMo替代ZGMnl3的研究工作。本文從耐磨性的角度,對比了它們的組織性能特點,為ZG70Cr3NiMo耐磨鑄鋼的生產推廣和應用奠定基礎。
  使用MLD-10型動載磨粒磨損試驗機,采用的沖擊功范圍為o~5J,沖擊時間為3 h,磨粒模擬介質為石英砂(粒度3~5film,每0.5 h換一次)。使用精度為0.1mg的電子天平測試試樣的磨損量。ZGMnl3試樣采用常規的水韌處理;ZG70Cr3NiMo試樣采用經過優化試驗獲得的熱處理工藝,即將工件加熱到700℃保溫2h,再升溫至950℃保溫1.5h,空冷至室溫后再加熱至不同回火溫度保溫2h,空冷回火‘51。
  對不同回火溫度處理得到的試樣進行了硬度和沖擊韌度的測試,其結果如圖2所示。
  在相同的淬火工藝下。沖擊韌度呈現一定的波動,但回火溫度升高硬度呈穩定的下降趨勢。
  這是因為隨著回火溫度升高,原子活動能力增強,鋼中的鐵、碳和其他合金元素的原子可以較快地進行擴散,實現原子的重新排列組合,從而使不穩定的非平衡組織逐步轉變為穩定的平衡組織。
  以水韌處理后的ZGMnl3試樣作為圓形下試樣、和不同回火溆魔處理ZG70Cr3NiMo的方形上試樣形試驗。
  其次,采用不同固火溫度處理ZG70Cr3NiMo的3個圓形上試樣,與相同材料250℃回火試樣作為圓形下試樣形成磨擦副對磨。
  雙上述試驗結果的比較霹見,在麗樣的條件下,隨著固火溫凌的升高,ZG70Cr3NiMo材震的麟損量逐漸增加。與水韌處理后的高錳鋼下試樣相比,70Cr3NiMo在250℃回火下試樣的磨損量較小。
  相對于回火漱度250℃,回火溫度450℃試樣的犁溝最深,而520℃時犁溝卻未被觀察到。這是因為250℃時越辯硬度蹇,在淺層出現辮犁溝大致沿磨攢試驗機旋轉的方向產生,該方淘也是磨損力最大的方向;450℃回火后使硬度下降,磨粒的尖角在試樣表面產生較深的溝紋。520℃反而犁溝最淺,這是因為其硬度最低,犁溝一蹴現隨即被磨損掉,敖在電鏡下只能觀察餮雜蘸瑟不驥簸的海槽。同踺,隨著匿火添度憋提高擠出棱剝離獠度加劇,520℃表面已經接近較為平整,450℃擠出梭具有與犁溝相同的方向性,250℃則雜亂無章。從擠如棱的形貌可以推測250℃回火的豺瓣硬度毫,表瑟不荔剝落。520℃透必毒|料不餐表西軟,雨且擠密棱很容易從試樣表蕊脫落,造成其失重量最大。這些結果也將為合理地確定熱處理制度提供可靠的依據。
  對不同材震的下試櫸密損表巍情瑟進行分析,結果如圖4所示。凌燙4可覓,ZGMnl3下試祥的磨損情況較為嚴重,這是因為高錳鋼必須要受到大的沖擊才能獲得加工硬化的效果,但試驗機的沖擊米能達到高錳鋼加工硬化所需要的能量條件,故其磨損后的粼溝較深,且擠出棱剝落稷度也較為嚴重,實際使用時則易發生較快的磨損。ZG70Cr3NiMo下試樣的犁溝較淺,擠出棱剝落程度也好于前者,故其磨損量小予裹鑲鑣。
  ZG70Cr3NiMo替代現有ZGMnl3的現場大型球磨機試用工作岜程江銅集團所屬三家選礦、冶煉企業得以實施,使用壽命同比提高了30%~60%,取得了較為明顯的經濟效益口。
  ZG70Cr3NiMo的綜合耐磨性能明顯優于ZGMnl3,在球磨機襯板的使用上霹望成為更優的替代材料。隧饕運災處理溫度的提離,ZG70Cr3NiMo材湊的硬度下降,磨損量至逐漸增熬盼趨勢。逶過{霉搖電鏡懿微觀觀察可見,試樣磨損裘瑟所存在的犁溝和擠出棱狀況也說明了這一趨勢,為熱處理工藝的優化以及在球磨機中使用磨損情況的間接掌握提供了可靠的依據之一。
標簽: 球磨機襯板
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