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锤式破碎机高碳铬镍钼合金钢锤头的研制

更新时间:2020-01-02

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导读:2 热处理工艺的确定由于低合金钢锤头的化学成分与中碳钢接近,参考中碳钢的热处理工艺,设计锤头的淬火温度为88O~940℃,回火温度为250~300℃。

针对中小型锤式破碎机锤头耐磨性不足的问题,开始研究高碳铬镍钼合金钢系列耐磨锤头,并通过了省级鉴定。

材质硬度52~58HRC,冲击韧度kl4~2O J/cm ,耐磨性是高锰钢的2.O~4.7倍。

破碎水泥熟料每吨磨耗5.4~8.28 g,破碎石灰石每吨磨耗0.71~1.07 g,达到国内水平。

采用较高的含碳量,获得高硬度的基体及一定数量的碳化物相,以抵抗硬物料凿削、磨粒磨损。

铬、镍、钼等合金的配合加入,大幅度地提高基体淬透性,使锤头在空冷的条件下也可淬成马氏体;镍的加入使钢的韧性进一步改善;钛、稀土元素的加入可以细化晶粒,净化晶界,提高钢的强度。

材料的化学成分见表。

采用中频炉熔炼,出钢前加硅铁脱氧,冲入法加钛铁和稀土,确保钢液质量和孕育效果。

铸型采用糖浆砂,表面烘干,型腔刷涂料,工作面加外冷铁,采用通用的保温冒口加外冷铁的铸造工艺。

为得到回火马氏体基体加弥散碳化物以及残余奥氏体的金相组织,通过不同的热处理工艺产生不同的金相组织及力学性能。

实际采用960℃淬火2 h+300℃回火4 h的热处理工艺。

高碳铬镍钼合金钢锤头分别在江苏金坛第二水泥厂#800 mmX400 mm锤式破碎机、江苏仪征水泥厂#800 mm×600 mm锤式破碎机、山东淄博水泥厂#800 mmX400 mm锤式破碎机、安徽胜利水泥厂750—4型立式破碎机上使用,结果见表。

大型锤式破碎机超强高锰钢锤头在水泥厂的应用 大型锤式破碎机超强高锰钢锤头在水泥厂的应用 锤式破碎机低合金钢锤头的研制。

锤式破碎机低合金钢锤头的研制

为了提高锤式破碎机锤头的使用寿命,必须保证锤头工作部位具有较高的硬度以破碎物料,同时又要求锤柄具有较高的冲击韧度以保证锤头安全使用。

结合前期生产试验和现有锻打钢锤头的实际情况,研制开发了低合金钢锤头,其化学成分见表 1  铸造工艺的确定熔炼工艺采用500 kg中频 电炉 (石英砂炉衬)熔炼生产。

熔炼前加入石灰石+碎玻璃复合造渣剂,待大部分炉料熔化后扒渣,后加入硅铁、锰铁脱氧,按1 kg/t的量插入铝丝进行终脱氧后出炉浇注。

出炉温度不低于1600℃。

造型与浇注工艺结合锤式破碎机锤头外形结构,设计了锤头头部下方放外冷铁,上方放明冒口,柄部开内浇口的浇注工艺,以获得致密晶体组织,同时达到细化晶粒的效果。

采用木模+手工捣固机 (三点定位合箱以确保铸件外形尺寸,一箱两型)的造型工艺:型砂为水玻璃面砂+普通背砂,砂芯采用合脂油黏土砂。

涂料采用醇基锆英粉涂料,搅拌充分均匀后刷涂两次,点火快干。

冒口采用漂珠保温套。

浇注前将钢包预热至400~600℃,钢液倒入钢包后立即在钢液表面抛撒聚渣剂 ,使得残余钢渣迅速聚集,进一步净化钢液,同时形成一层保温覆盖膜。

浇注温度为1 550~1 600℃。

2 热处理工艺的确定由于低合金钢锤头的化学成分与中碳钢接近,参考中碳钢的热处理工艺,设计锤头的淬火温度为88O~940℃,回火温度为250~300℃。

为使锤头工作部位获得较高的硬度 ,同时保证锤柄具有较高的冲击韧度,结合锤头含碳量较低、合金元素少的特点,设计了锤头工作部位水介质淬火 (锤柄空淬)+整体风淬+低温回火的阶段式复合热 处理工艺。

经过不断的试验摸索和工业应用 , 后确定锤头 佳热处理工艺为:头部940℃盐水淬 (锤柄空淬)+整体风淬3~5min+整体空冷+280℃回火4 h。

热处理后锤头工作部位硬度50~55HRC,锤柄硬度33~42 HRC。

3 试验分析与工业应用将打磨好的锤式破碎机锤头分别在不同温度、不同介质进行淬火与回火试验。

试验中发现:碳含量的高低和淬火介质的选择对锤头耐磨性能的影响特别大。

热处理工艺相同时,随着碳含量的增加,锤头工作部位硬度显著上升,锤柄冲击韧度缓慢降低;化学成分和热处理温度相同时,淬火介质的选择对锤头工作部位硬度的影响很大,对锤柄部位的冲击韧度影响较小。

如w(C)为0.33%~0.40%时,锤头在940℃进行不同介质淬火,淬火后在300℃进行回火处理。

结果如表所示 实际应用过程中发现:入料粒度的大小对锤头使用寿命有较大的影响。

经工业性试验可知,石料入料粒度 ≥500 mm时,低合金钢锤头使用寿命为锻打钢锤头的2~3倍;对于同一锤头材质当入料粒度≤500 mm时,低合金钢锤头使用寿命为锻打钢锤头的3~4倍。

这就要求根据不同的工况条件调整材料的化学成分,以获得较理想的锤头硬度。

安徽霍邱马店石料厂原锻打钢锤式破碎机锤头使用寿命为2 d,采用研制的低合金钢锤头后,使用寿命提高为5~7 d。

由于用户提出更高的要求,在不影响锤头运转的情况下,对现有锤头工作部位结构进行了合理的设计,结合锤头的运转规律,增加了锤头 的工作面积 ,使用寿命提高为7~8 d,用户十分满意。

河南信阳柳林石料厂原锻打钢锤头使用寿命为2~3 h,工人更换锤头频繁;采用低合金钢锤头后 ,使用寿命提高为8~10 h。

安徽霍邱原泰石料厂所破石料含部分铁矿石,原锻打钢锤头使用寿命为2 d,采用低合金钢锤头后,使用寿命提高为3~4 d。

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大型锤式破碎机超强高锰钢锤头在水泥厂的应用

锤头是锤式破碎机的主要磨损部件。

制备锤头的材料不仅应具备足够的抗冲击能力,以防止发生断裂,而且还需要具有优良的耐磨性。

目前国内多数大锤头所选用的材质为普通高锰钢,具有很高的韧性。

但在低冲击工况条件下,加工硬化效果差,使用寿命短。

而中小型破碎机锤头如果在制作中选材不当,也会由于韧性较低造成断裂,硬度不足造成耐磨性较低而磨损较快, 终都会导致工件早期失效。

因此研制出一系列在各种工况条件下使用的锤头材质具有十分重要的意义。

在水泥厂1600 mm×1600 mm锤头破碎机上使用50 kg锤头破碎石灰石。

原普通高锰钢锤头仅用了3个月,新材质锤头使用寿命为8个月以上。

在永登水泥厂和耀县水泥厂使用50 kg锤头,寿命是原材质锤头的2~3倍。

在新疆水泥厂使用125 kg锤头,比原来的锤头寿命延长了1倍以上. 大型锤式破碎机超强高锰钢的研制 锤式破碎机有哪些重要参数 锤式破碎机高碳铬镍钼合金钢锤头的研制。

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