O grande britador de impacto tem as vantagens de estrutura simples, grande taxa de britagem e alta eficiência. É amplamente utilizado na mineração, cimento, metalurgia, energia elétrica, materiais refratários, vidro e indústrias químicas. As barras de impacto do britador são uma das peças-chave e fáceis de usar do grande britador de impacto. Ele é fixado ao rotor da britadeira com uma cunha. Durante a operação do britador, um rotor rotativo de alta velocidade aciona as barras de impacto do britador para quebrar o minério britado a uma velocidade linear de 30 a 40 m / s. O tamanho do bloco do minério é inferior a 1500m m, e o desgaste é muito sério. A força de impacto é muito grande, por isso é necessário que as barras de impacto do britador tenham alta resistência à abrasão e ao impacto.
Embora o aço tradicional com alto manganês tenha maior tenacidade, a resistência ao desgaste não é alta e o consumo de desgaste é muito grande. Embora o ferro fundido com alto teor de cromo comum tenha uma dureza muito alta, não é suficientemente resistente e é fácil de quebrar. Visando as condições de trabalho e características estruturais das grandes triturador de impacto peças de desgaste, desenvolvemos uma placa de ferro fundido de alto cromo com alta resistência ao desgaste abrangente com base no ferro fundido de alto cromo comum, otimizando o projeto de composição e o processo de tratamento térmico. A vida útil é mais de 3 vezes do aço comum com alto manganês.
Design de materiais das barras de sopro do triturador de alto cromo
Elemento Carbono
O carbono é um dos principais elementos que afetam as propriedades mecânicas dos materiais, especialmente a dureza do material e a resistência ao impacto. A dureza do material aumenta significativamente com o aumento do conteúdo de carbono, enquanto a resistência ao impacto diminui significativamente. Com o aumento do teor de carbono, o número de carbonetos no ferro fundido com alto teor de cromo aumenta, a dureza aumenta, a resistência ao desgaste aumenta, mas a tenacidade diminui. Para obter maior rigidez e garantir tenacidade suficiente, o teor de carbono é estimado em 2.6% ~ 3%.
Elemento de cromo
O cromo é o principal elemento de liga do ferro fundido com alto teor de cromo. Conforme o número de cromo aumenta, o tipo de carbonetos muda e a dureza pode chegar a HV 1300 ~ 1800. Conforme a quantidade de cromo dissolvido na matriz aumenta, a quantidade de austenita retida aumenta e a dureza diminui. Para garantir alta resistência ao desgaste, controlando C r / C = 8 ~ 10 pode-se obter um maior número de carbonetos eutéticos de rede quebrada. Ao mesmo tempo, para obter maior tenacidade, o teor de cromo é projetado para ser de 25-27%.
Elemento Molibdênio
O molibdênio se dissolve parcialmente na matriz em ferro fundido com alto teor de cromo para melhorar a temperabilidade; forma parcialmente carbonetos de MoC para melhorar a microdureza. O uso combinado de molibdênio e manganês, níquel e cobre proporcionará melhor temperabilidade para peças de paredes espessas. Como as barras de impacto do britador são grossas, considerando que o preço do Ferro molibdênio é mais caro, o teor de molibdênio é controlado na faixa de 0.6% a 1.0%.
Elemento Níquel e Cobre
O níquel e o cobre são os principais elementos da matriz de reforço da solução sólida, o que melhora a temperabilidade e a tenacidade do ferro fundido com cromo. Ambos são elementos não formadores de carbono e todos são dissolvidos em austenita para estabilizar a austenita. Quando a quantidade é grande, a quantidade de austenita retida aumenta e a dureza diminui. Considerando que o custo de produção e a solubilidade do cobre na austenita são limitados, o teor de níquel é controlado em 0% a 4%, o teor de cobre é controlado em 1.0% a 0%.
Silício, elemento manganês
O silício e o manganês são elementos convencionais do ferro fundido com alto teor de cromo e sua função principal é a desoxidação e a dessulfuração. O silício reduz a temperabilidade, mas aumenta o ponto M s; ao mesmo tempo, o silício impede a formação de carbonetos, o que favorece a grafitização e a formação de ferrita. Se o conteúdo for muito alto, a dureza da matriz é bastante reduzida, então o conteúdo de silício é controlado para 0.4% a 1.0%. O manganês expande a região da fase de austenita do ferro fundido com alto cromo, soluciona-se no sólido na austenita, melhora a temperabilidade e reduz a temperatura de transformação da martensita. Conforme o teor de manganês aumenta, o número de austenita residual aumenta, a dureza diminui e a resistência à abrasão é afetada. Portanto, o teor de manganês é controlado para 0% a 5%.
Outros Elementos
S.P é um elemento nocivo, que geralmente é controlado abaixo de 0.05% na produção. RE, V, T i são adicionados como modificadores de compostos e inoculantes compostos para refinar os grãos, limpar os limites dos grãos e melhorar a resistência ao impacto do ferro fundido com alto cromo.
Composição do material das barras de impacto do britador de alto cromo
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 |
Processo de produção de barras de sopro de triturador de alto cromo
O peso da barra de impacto do britador é de cerca de 285 kg e suas dimensões são mostradas na Figura. Para garantir os requisitos de instalação da barra de impacto, a quantidade de deformação por flexão no plano da barra de impacto é ≤ 2m m. Como a superfície da barra de impacto é extremamente alta, não deve haver depressões ou saliências. Para garantir a densidade da fundição, usamos moldagem em areia de resina de alta resistência. A taxa de retração linear é de 2.4% a 2.8%. ΣF dentro de: ΣF horizontal: ΣF reto = 1: 0.75: 1.1 para projetar. Ele adota vazamento oblíquo do tipo horizontal e, ao mesmo tempo, auxilia no aquecimento e aquecimento do riser e no ferro de resfriamento externo direto, e o rendimento do processo é controlado em 70% ~ 75%.
Durante o processo de produção experimental, adotamos os três processos de modelagem da Figura 2, Figura 3 e Figura 4. Após fundição e retificação, verificou-se que os martelos de chapa produzidos no processo da Fig. 2 e da Fig. 3 têm diferentes graus de depressão da superfície e deformação por flexão. O método de aumentar o riser não pode eliminar a depressão da superfície e a deformação de curvatura, que não atendem aos requisitos de instalação.
Com base no resumo da experiência de produção experimental do processo de moldagem na Figura 2 e na Figura 3, decidimos usar o processo de moldagem de fundição inclinada de moldagem horizontal mostrado na Figura 4, a superfície do martelo após a fundição e moagem não tem depressão e dobra deformação, e a deformação é ≤ 2m m Para atender aos requisitos de instalação. O processo de produção específico é o seguinte: Depois que o molde de areia é horizontalmente feito em uma caixa, uma extremidade do molde de areia é levantada até uma certa altura para formar um certo ângulo de inclinação. O ângulo de inclinação é geralmente controlado entre 8 e 20 °). O ferro fundido é introduzido a partir da comporta e o ferro fundido primeiro entra na cavidade para atingir o ponto mais baixo. É primeiro solidificado pelo efeito de resfriamento do ferro resfriado externamente. Pressão até que o riser atinja o máximo quando é preenchido com ferro fundido, e o riser finalmente se solidifica para atingir a solidificação sequencial, obtendo assim uma fundição com estrutura densa e sem encolhimento.
O forno elétrico de média frequência de 1000k g (revestimento de forno de areia de quartzo) é usado para a produção de fundição. Calcário + agente de escória composto de vidro quebrado é adicionado antes da fundição. Depois que a maior parte da carga é derretida, a escória é removida e, em seguida, ferrossilício e ferromanganês são adicionados para desoxidar. O fio de alumínio é descarregado após a desoxidação final e a temperatura de fusão é controlada de 1500 a 1 550 ° C.
A fim de melhorar ainda mais a resistência à abrasão abrangente do martelo de placa, melhoramos a morfologia de carbonetos de ferro fundido com alto teor de cromo por meio de processos de tratamento de inoculação e modificação de compósitos, reduzir inclusões, purificar ferro fundido, grãos refinados e melhorar a consistência estrutura da seção e desempenho de peças fundidas grossas e pesadas. A operação específica é: pré-aqueça a concha a 400 ~ 600 ℃ e adicione uma certa quantidade de modificador composto R e - A 1 — B i — M g e composto grávida V —T i — Z n na concha antes de despejar.
Inoculante, ferro fundido é derramado na concha e o agente de coleta de escória é jogado, de modo que a escória fundida restante possa ser rapidamente recolhida, purificar ainda mais o ferro fundido e formar uma camada de película de cobertura de preservação de temperatura, que é propícia para o elenco. O ferro fundido é sedado por 2 a 3 minutos, e a temperatura de vazamento é controlada entre 1380 e 1420 ° C.
Tratamento térmico de barras de sopro do triturador de alto cromo
Durante o processo de têmpera em alta temperatura do ferro fundido com cromo ultra-alto, a solubilidade dos elementos de liga na austenita aumenta com o aumento da temperatura. Quando a temperatura de têmpera é baixa, devido à baixa solubilidade do carbono e do cromo na austenita, mais carbonetos secundários precipitarão durante a preservação do calor. Embora a maior parte da austenita possa ser transformada em martensita, o teor de carbono da austenita e o teor dos elementos de liga são baixos, portanto a dureza não é alta. Com o aumento da temperatura de têmpera, quanto maior o teor de carbono e o teor de liga na austenita, mais dura será a martensita formada após a transformação e maior será a dureza de têmpera. Quando a temperatura de têmpera é muito alta, o teor de carbono e o teor de liga da austenita de alta temperatura são muito altos, a estabilidade é muito alta, quanto mais rápida a taxa de resfriamento, menos carbonetos secundários precipitam, mais austenita retida e a têmpera dureza Quanto menor for.
Com o aumento do tempo de têmpera e de retenção, a macrodureza do ferro fundido com cromo ultra-alto aumenta primeiro e depois diminui. O efeito do tempo de manutenção da temperatura de austenitização na dureza do ferro fundido com cromo ultra-alto é essencialmente o efeito da precipitação de carbonetos secundários, a proximidade da reação de dissolução e o estado de equilíbrio sobre o teor de carbono e teor de liga da austenita de alta temperatura . Depois que o ferro fundido com ultra-alto cromo fundido é aquecido à temperatura de austenitização, o carbono supersaturado e os elementos de liga na austenita precipitam como carbonetos secundários. Este é um processo de difusão. Quando o tempo de espera é muito curto, a precipitação de carbonetos secundários é muito pequena. Como a austenita contém mais carbono e elementos de liga, a estabilidade é muito alta. A transformação da martensita é incompleta durante a têmpera, e a dureza de têmpera é baixa. Com a extensão do tempo de retenção, a quantidade de precipitação de carbonetos secundários aumenta, a estabilidade da austenita diminui, a quantidade de martensita formada durante a têmpera aumenta e a dureza de têmpera aumenta. Depois de se manter aquecido por um certo período de tempo,
O teor de carbono e o teor de liga na austenita atingem o equilíbrio. Se o tempo de manutenção da temperatura for estendido, os grãos de austenita tornam-se mais grossos. Como resultado, a quantidade de austenita retida aumenta e a dureza de têmpera é reduzida.
De acordo com a norma nacional GB / T 8263-1999 “Fundição de ferro fundido branco resistente à abrasão”, as especificações do processo de tratamento térmico são simuladas e os materiais de referência são fornecidos. A temperatura de têmpera, temperatura de têmpera e tempo de espera da precipitação e dissolução de carboneto secundário propostas pela pesquisa determinam o processo de tratamento térmico ideal para o martelo de placa: 1020 ℃ (mantendo 3-4 h), têmpera por névoa de alta temperatura e resfriamento a ar após 3 a 5 minutos Revenido a 400 ℃ (aqueça por 5-6 horas, espalhe ao ar e resfrie à temperatura ambiente). Após têmpera e revenido, a estrutura da matriz é revenida martensita + carboneto eutético M + carboneto secundário + austenita residual. Como o martelo de chapa é mais espesso e pesado, a fim de garantir que a peça fundida não quebre durante o processo de tratamento térmico, é adotada uma medida de aumento gradual da temperatura. O processo de tratamento térmico é mostrado na Figura 5. A dureza do martelo de placa é 58 62 HRC após o tratamento térmico, e a tenacidade ao impacto é tão alta quanto 8.5J / cm.