具有高耐磨性球磨机衬板及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及具有高耐磨性球磨机衬板及其制备工艺，包括以下步骤，涂层配制：将60

【技术实现步骤摘要】
具有高耐磨性球磨机衬板及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及衬板
，尤其涉及具有高耐磨性球磨机衬板及其制备工艺。

技术介绍

[0002]球磨机筒体衬板用来保护筒体，使筒体免受研磨体和物料直接冲击和摩擦，同时还对研磨体的运动规律有影响，可以利用不同形式的衬板来调整研磨体的运动状态，以增强研磨体对物料的粉碎作用，有助于提高球磨机的粉磨效率。
[0003]常用衬板材料为合金钢，为了提高合金钢的强韧性和耐磨性，通常都要加入钼、镍、铬、钨、钒等合金元素，随着合金资源的日益紧缺，钼、镍、铬、钨、钒等合金供应日趋紧张，价格飞速上涨，同时在使用过程中，衬板的工作面极易磨损或腐蚀，从而降低所制物料的纯净度。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了具有高耐磨性球磨机衬板及其制备工艺，具体技术方案如下：
[0005]具有高耐磨性球磨机衬板制备工艺，包括以下步骤，
[0006]涂层配制：将60
‑
100克氮化硼、3ml
‑
8ml粘结剂和25
‑
50克铬铁粉在搅拌机内搅拌，并经过超声处理，然后加入15
‑
25克颗粒尺寸粒度3.0
‑
4.5微米的预发泡聚苯乙烯颗粒，然后加水，继续在搅拌机内搅拌，制备成甲混合浆料；
[0007]将上述混合浆料利用热喷雾造粒的方法形成氮化硼微球；热喷雾造粒得到的微球采用旋风分离塔进行分离，收集粒径20微米以上的微球；
[0008]将上述粒径20微米以上的微球在800℃
‑
950℃烧结形成多孔氮化硼微球；
[0009]将上述步骤制得的多孔氮化硼微球、20
‑
40克二硫化钨粉体、3ml
‑
8ml粘结剂在搅拌机内搅拌，并经过超声处理，然后加水，继续在搅拌机内搅拌，制备成乙混合浆料；
[0010]将上述乙混合浆料利用热喷雾造粒的方法形成复合微球；热喷雾造粒得到的微球采用旋风分离塔进行分离，收集粒径25
‑
45微米的复合微球；
[0011]合金熔炼：合金的化学组成及质量分数为：其组成的重量分数为：C为1
‑
1.3％、Si为0.5
‑
1.5％、Mn为11
‑
25％、Cr为0.8
‑
4％、Mo为0.3
‑
1.4％、V为0.3
‑
1％、P≤0.05％，S≤0.05％，其余为铁及不可避免的杂质；
[0012]将上述组合混合，用中频电炉熔炼钢水，通过铸造成型，经淬水处理，再通过200℃
‑
400℃回火处理，得到合金；
[0013]喷涂：将得到的合金待加工面通过抛丸机进行抛丸处理，并清洗干净，采用超音速火焰喷涂工艺，燃焰速度≥2100m/s，将上述配置的复合微球送入燃焰，产生熔化或半熔化的粒子，高速撞击在合金工作表面上，形成涂覆耐磨涂层。
[0014]根据上述技术方案的改进，所述的热喷雾造粒的温度为150℃
‑
200℃。
[0015]根据上述技术方案的改进，所述喷涂步骤中耐磨涂层的熔覆层厚度在1.8
‑
2.4mm。
[0016]根据上述技术方案的改进，所述粘结剂为磷酸二氢铝、硅溶胶、糊精和梭甲基纤维素钠中的任意一种或几种混合物。
[0017]根据上述技术方案的改进，所述合金熔炼步骤中的淬水处理的温度为1000
‑
1150℃。
[0018]本专利技术提供了由上述高耐磨性球磨机衬板工艺制备的块状衬板，其长∶宽∶高＝5∶3∶2。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]在合金表面设置耐磨涂层，降低稀有金属的使用量，该耐磨涂层通过氮化硼、铬铁粉和二硫化钨三者之间形成独特的增韧结构，使得该涂层具有双重耐磨性能，同时二硫化钨与铁发生化学作用，进而生产熔点较低的FeS膜，有效的减少金属摩擦之间的接触，从而降低金属表面的磨损，并且摩擦产生高温的工况下，二硫化钨会缓慢生产氧化物，氧化物的形成能抑制二硫化钨的进一步氧化，而形成的氧化物也具有较低的摩擦系数和二硫化钨相似的润滑性能，从而也能降低金属表面间磨损作用，从而保证所制物料的纯净度。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]实施例一：
[0023]涂层配制：将60克氮化硼、25克铬铁粉和粘结剂3ml在搅拌机内搅拌30分钟，然后加入15克颗粒尺寸粒度3.0微米的预发泡聚苯乙烯颗粒，然后加水，继续在搅拌机内搅拌20分钟，并经过超声处理，制备成甲混合浆料；
[0024]将上述混合浆料利用热喷雾造粒的方法形成氮化硼微球；所述的热喷雾造粒的温度为150℃，热喷雾造粒得到的微球采用旋风分离塔进行分离，收集粒径20微米以上的微球；
[0025]将上述粒径20微米以上的微球在800℃烧结形成多孔氮化硼微球；
[0026]将上述步骤制得的多孔氮化硼微球、25克二硫化钨粉体和3ml粘结剂在搅拌机内搅拌45分钟，然后加水，继续在搅拌机内搅拌30分钟，并经过超声处理，制备成乙混合浆料；
[0027]其中，粘结剂为磷酸二氢铝、硅溶胶、糊精和梭甲基纤维素钠中的任意一种或几种混合物，优选硅溶胶，因为硅溶胶不仅可以当做粘结剂为，还可以作为低温烧结助剂加入，以保证在烧结过程中保持多孔氮化硼微球状而不坍塌；
[0028]将上述乙混合浆料利用热喷雾造粒的方法形成复合微球；所述的热喷雾造粒的温度为200℃
‑
300℃，热喷雾造粒得到的微球采用旋风分离塔进行分离，收集粒径25
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45微米的复合微球；
[0029]合金熔炼：合金的化学组成及质量分数为：其组成的重量分数为：C为1％、Si为0.5％、Mn为11％、Cr为0.8％、Mo为0.3％、V为0.3％、P为0.05％，S为0.05％，其余为铁及不可避免的杂质；
[0030]将上述组合混合，用中频电炉熔炼钢水，通过铸造成通过铸造成长∶宽∶高＝5∶3∶2的块状衬板，经淬水处理，淬水的温度为1000℃，再通过200℃回火处理，得到合金；
[0031]喷涂：将合金待加工面通过抛丸机进行抛丸处理，并用清洗干净，采用超音速火焰喷涂工艺，燃焰速度≥2100m/s，将上述配置的复合微球送入燃焰，产生熔化或半熔化的粒子，高速撞击在合金工作表面上，形成涂覆耐磨涂层，其中涂覆层的厚度为1.8
‑
2.4mm，优选2mm。
[0032]利用较高温度下浆料喷雾会蒸干成球的特性制备出氮化硼微球，再将其高温煅烧，除去微球中的预发泡聚苯乙烯颗粒，同时烧结，形成具有良好机械强度的多孔氮化硼微球，再利用喷雾造粒方法在烧结后的多孔氮化硼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有高耐磨性球磨机衬板制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：涂层配制：将60
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100克氮化硼、3ml
‑
8ml粘结剂和25
‑
50克铬铁粉在搅拌机内搅拌，并经过超声处理，然后加入15
‑
25克颗粒尺寸粒度3.0
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4.5微米的预发泡聚苯乙烯颗粒，然后加水，继续在搅拌机内搅拌，制备成甲混合浆料；将上述混合浆料利用热喷雾造粒的方法形成氮化硼微球；热喷雾造粒得到的微球采用旋风分离塔进行分离，收集粒径20微米以上的微球；将上述粒径20微米以上的微球在800℃
‑
950℃烧结形成多孔氮化硼微球；将上述步骤制得的多孔氮化硼微球、20
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40克二硫化钨粉体、3ml
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8ml粘结剂在搅拌机内搅拌，并经过超声处理，然后加水，继续在搅拌机内搅拌，制备成乙混合浆料；将上述乙混合浆料利用热喷雾造粒的方法形成复合微球；热喷雾造粒得到的微球采用旋风分离塔进行分离，收集粒径25
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45微米的复合微球；合金熔炼：合金的化学组成及质量分数为：其组成的重量分数为：C为1
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1.3％、Si为0.5
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1.5％、Mn为11
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25％、Cr为0.8
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【专利技术属性】
技术研发人员：许家和，王革奇，吴娜娜，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：