Velký nárazový drtič má výhody jednoduché konstrukce, velkého poměru drcení a vysoké účinnosti. Je široce používán v těžbě, cementu, hutnictví, elektrické energii, žáruvzdorných materiálech, sklářském a chemickém průmyslu. Foukací tyče drtiče jsou jedním z klíčů a snadno se opotřebovávajícími součástmi velkého rázového drtiče. Je připevněn k rotoru drtiče klínem. Během provozu drtiče pohání vysokorychlostní rotující rotor drtící tyče drtiče, aby rozdrtil drcenou rudu lineární rychlostí 30 až 40 m / s. Velikost bloku rudy je menší než 1500 XNUMX m m a opotřebení je velmi vážné. Síla nárazu je velmi velká, proto je nutné, aby tyče vyfukování drtiče měly vysokou odolnost proti oděru a odolnost proti nárazu.
Ačkoli tradiční ocel s vysokým obsahem manganu má vyšší houževnatost, odolnost proti opotřebení není vysoká a spotřeba opotřebení je příliš velká. I když má obyčejná litina s vysokým obsahem chromu velmi vysokou tvrdost, není dostatečně tvrdá a snadno se rozbije. Zaměřené na pracovní podmínky a strukturální charakteristiky velkého části podléhající opotřebení nárazovým drtičem, jsme vyvinuli vysoce chromovou litinovou desku s vysokou komplexní odolností proti opotřebení na základě stávající běžné běžné vysoce chromové litiny optimalizací designu složení a procesu tepelného zpracování. Životnost je více než 3krát vyšší než u běžné oceli s vysokým obsahem manganu.
Materiálové provedení vyfukovaných tyčí s vysokým obsahem chromu
Uhlíkový prvek
Uhlík je jedním z klíčových prvků, které ovlivňují mechanické vlastnosti materiálů, zejména jejich tvrdost a rázovou houževnatost. Tvrdost materiálu se významně zvyšuje se zvyšujícím se obsahem uhlíku, zatímco rázová houževnatost se významně snižuje. Se zvyšováním obsahu uhlíku se zvyšuje počet karbidů v litině s vysokým obsahem chrómu, zvyšuje se tvrdost, zvyšuje se odolnost proti opotřebení, ale snižuje se houževnatost. Za účelem dosažení vyšší tuhosti a zajištění dostatečné houževnatosti je obsah uhlíku navržen na 2.6% ~ 3%.
Chromový prvek
Chrom je hlavním slitinovým prvkem litiny s vysokým obsahem chromu. Jak se zvyšuje počet chromu, mění se typ karbidů a tvrdost může dosáhnout HV 1300 ~ 1800 8. Jak se zvyšuje množství chromu rozpuštěného v matrici, zvyšuje se množství zadrženého austenitu a tvrdost klesá. Aby byla zajištěna vysoká odolnost proti opotřebení, řízení C r / C = 10 ~ 25 může získat větší počet rozbitých síťových eutektických karbidů. Současně je za účelem dosažení vyšší houževnatosti obsah chromu navržen na 27–XNUMX%.
Prvek molybdenu
Molybden se částečně rozpouští v matrici ve vysoce chromové litině, aby se zlepšila kalitelnost; částečně tvoří karbidy MoC ke zlepšení mikrotvrdosti. Kombinované použití molybdenu a manganu, niklu a mědi zajistí lepší kalitelnost silnostěnných dílů. Protože foukací tyče drtiče jsou silné, vzhledem k tomu, že cena feromolybdenu je dražší, je obsah molybdenu regulován v rozmezí 0.6% až 1.0%.
Prvek nikl a měď
Nikl a měď jsou hlavními prvky matrice pro zpevnění tuhého roztoku, která zlepšuje prokalitelnost a houževnatost chromové litiny. Oba jsou prvky, které netvoří uhlík, a všechny jsou rozpuštěny v austenitu, aby došlo ke stabilizaci austenitu. Když je množství velké, zvyšuje se množství zadrženého austenitu a tvrdost klesá. Vzhledem k tomu, že výrobní náklady a rozpustnost mědi v austenitu jsou omezené, je obsah niklu regulován na 0% až 4%, obsah mědi je regulován na 1.0% až 0%.
Křemík, manganový prvek
Křemík a mangan jsou konvenční prvky v litině s vysokým obsahem chrómu a jejich hlavní rolí je deoxidace a odsíření. Křemík snižuje tvrditelnost, ale zvyšuje bod M s; současně křemík brání tvorbě karbidů, což vede k podpoře grafitizace a tvorby feritu. Pokud je obsah příliš vysoký, tvrdost matrice je výrazně snížena, takže je obsah křemíku řízen na 0.4% až 1.0%. Mangan rozšiřuje oblast austenitické fáze vysoce chromové litiny, pevně se rozpouští v austenitu, zlepšuje kalitelnost a snižuje teplotu transformace martenzitu. Jak se zvyšuje obsah manganu, zvyšuje se počet zbytkového austenitu, snižuje se tvrdost a ovlivňuje se odolnost proti oděru. Proto je obsah manganu regulován na 0 až 5%.
Další prvky
S. P je škodlivý prvek, jehož produkce je obecně kontrolována pod 0.05%. RE, V, T i se přidávají jako modifikátory směsi a složená očkovací činidla k rafinaci zrn, čištění hranic zrn a zlepšení rázové houževnatosti litiny s vysokým obsahem chromu.
Materiálové složení vysoce chromového drtiče
C | Cr | Mo | Ni | Cu | Si | Mn | S | P |
2.6-3.0 | 25-28 | 0.6-1.0 | 0.4-1.0 | 0.6-1.0 | 0.4-1.0 | 0.5-1.0 | ≤0.05 | ≤0.05 |
Proces výroby foukacích tyčí s vysokým obsahem chrómu
Hmotnost vyfukovací tyče drtiče je asi 285 kg a její rozměry jsou uvedeny na obrázku. Aby se zajistily instalační požadavky foukací lišty, je velikost ohybové deformace v rovině foukací lišty ≤ 2 m m. Protože povrch foukací lišty je extrémně vysoký, nesmí na něm být žádné prohlubně nebo výčnělky. Aby byla zajištěna hustota odlitku, používáme lití z vysoce pevné pryskyřice do písku. Míra lineárního smrštění je 2.4% až 2.8%. ΣF uvnitř: ΣF vodorovně: ΣF rovně = 1: 0.75: 1.1 podle návrhu. Přijímá šikmé lití vodorovného typu a současně pomáhá ohřívat a stoupat ohřev a přímé externí chladicí železo a výtěžek procesu je řízen na 70% ~ 75%.
Během zkušebního výrobního procesu jsme přijali tři procesy modelování na Obrázku 2, Obrázku 3 a Obrázku 4. Po odlití a broušení bylo zjištěno, že desková kladiva vyrobená v procesu na Obrázku 2 a Obrázku 3 mají různé stupně povrchové deprese a deformace v ohybu. Metoda zvětšení stoupačky nemůže vyloučit povrchový pokles a deformaci v ohybu, což nesplňuje požadavky na instalaci.
Na základě shrnutí zkušeností ze zkušební výroby procesu formování na Obrázku 2 a Obrázku 3 jsme se rozhodli použít proces formování s horizontálním formováním nakloněným litím zobrazený na Obrázku 4, povrch kladiva po odlití a broušení nemá žádné prohnutí a ohyb deformace a deformace je ≤ 2 m m Aby byly splněny požadavky na instalaci. Specifický výrobní proces je následující: Poté, co se písková forma horizontálně vyrobí do krabice, se jeden konec pískové formy zvedne do určité výšky, aby vytvořil určitý úhel náklonu. Úhel sklonu je obecně řízen mezi 8 a 20 °). Roztavené železo je přiváděno z brány a roztavené železo nejprve vstupuje do dutiny, aby dosáhlo nejnižšího bodu. Nejprve tuhne chladicím účinkem externě chlazeného železa. Tlak, dokud stoupačka nedosáhne maxima, když je naplněna roztaveným železem, a stoupačka nakonec ztuhne, aby se dosáhlo postupného tuhnutí, čímž se získá odlitek s hustou strukturou a bez smršťování.
Pro tavení se používá 1000 1500kg středofrekvenční elektrická pec (vyzdívka křemenného písku). Před tavením se přidává kompozitní struskový prostředek z vápence + rozbité sklo. Po roztavení většiny vsázky se struska odstraní a poté se k deoxidaci přidá ferosilikon a feromangan. Hliníkový drát se po konečné deoxidaci odvádí a teplota tání se reguluje na 1 550 až XNUMX XNUMX ° C.
Abychom dále zlepšili komplexní odolnost deskového kladiva proti oděru, zlepšujeme morfologii karbidů litiny s vysokým obsahem chrómu prostřednictvím procesů kompozitní úpravy a očkování, snižujeme inkluze, čistíme roztavené železo, rafinovaná zrna a zvyšujeme konzistenci křížového struktura profilu a výkon silných a těžkých odlitků. Specifická operace je: předehřejte pánvi na 400 × 600 ° a před nalitím přidejte do pánve určité množství modifikátoru sloučeniny R e - A 1 — B i — M g a těhotné sloučeniny V – T i – Z n.
Očkovací látka, roztavené železo se nalije do pánve a vrhá se činidlo pro shromažďování strusky, takže zbývající roztavená struska může být rychle shromážděna, dále čistí roztavené železo a vytváří vrstvu krycí fólie pro zachování teploty, která je příznivá na casting. Roztavené železo se nechá sedatovat po dobu 2 až 3 minut a teplota nalití se reguluje mezi 1380 a 1420 ° C.
Tepelné zpracování vyfukováním tyčí s vysokým obsahem chromu
Během procesu kalení ultravysokou chromovou litinou při vysokých teplotách se zvyšuje rozpustnost legujících prvků v austenitu se zvyšováním teploty. Když je kalicí teplota nízká, v důsledku nízké rozpustnosti uhlíku a chrómu v austenitu se během uchování tepla vysráží více sekundárních karbidů. Ačkoli většinu austenitu lze přeměnit na martenzit, obsah uhlíku v austenitu a obsah legujících prvků jsou nízké, takže tvrdost není vysoká. Se zvyšováním kalicí teploty platí, že čím vyšší je obsah uhlíku a slitiny v austenitu, tím tvrdší je martenzit vytvořený po transformaci a tím vyšší je kalicí tvrdost. Když je kalicí teplota příliš vysoká, obsah uhlíku a slitiny ve vysokoteplotním austenitu je příliš vysoký, stabilita je příliš vysoká, čím vyšší je rychlost ochlazování, tím méně sekundárních karbidů se vysráží, tím více je zadržen austenit a kalení tvrdost Čím nižší je.
S nárůstem doby kalení a doby držení se nejprve zvyšuje a poté snižuje makro tvrdost ultravysoké chromové litiny. Účinek doby austenitizační teploty na tvrdost ultravysoké chromové litiny je v podstatě účinek srážení sekundárních karbidů, blízkost disoluční reakce a rovnovážného stavu na obsah uhlíku a obsah slitiny vysokoteplotního austenitu . Poté, co se litá ultravysoká chromová litina zahřeje na austenitizační teplotu, přesycené uhlíkové a slitinové prvky v austenitu se vysráží jako sekundární karbidy. Toto je proces šíření. Když je doba zdržení příliš krátká, srážení sekundárních karbidů je příliš malé. Protože austenit obsahuje více uhlíkových a slitinových prvků, je stabilita příliš vysoká. Transformace martenzitu je během kalení neúplná a tvrdost kalení je nízká. S prodloužením doby výdrže se zvyšuje množství srážení sekundárních karbidů, snižuje se stabilita austenitu, zvyšuje se množství martenzitu vytvořeného během kalení a zvyšuje se kalicí tvrdost. Po určité době zahřátí
Obsah uhlíku a slitiny v austenitu dosahují rovnováhy. Pokud se prodlouží doba udržování teploty, austenitická zrna se stanou hrubšími. Ve výsledku se zvyšuje množství zadrženého austenitu a snižuje se kalicí tvrdost.
Podle národní normy GB / T 8263-1999 „Odlitky odlitků z bílé litiny odolné vůči oděru“ se vysmívají specifikace procesu tepelného zpracování a jsou poskytnuty referenční materiály. Teplota kalení, teplota popouštění a doba výdrže srážení a rozpouštění sekundárního karbidu navržené výzkumem určují optimální proces tepelného zpracování pro deskové kladivo: 1020 ° (držení 3-4 h) vysokoteplotní kalení mlhou a chlazení vzduchem po 3 až 5 minut Popouštění při 400 ° C (teplo po dobu 5-6 hodin, rozprostření na vzduch a ochlazení na pokojovou teplotu). Po kalení a popouštění se maticová struktura temperuje martenzit + eutektický karbid M + sekundární karbid + zbytkový austenit. Protože talířové kladivo je silnější a těžší, aby bylo zajištěno, že odlitek nepraskne během procesu tepelného zpracování, je přijato krokové zvýšení teploty. Proces tepelného zpracování je znázorněn na obrázku 5. Tvrdost deskového kladiva je po tepelném zpracování 58 × 62 HRC a rázová houževnatost je až 8.5 J / cm.