專利名稱：一種球磨機(jī)襯板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及球磨機(jī)的制作領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種球磨機(jī)襯板及其制造方法。
背景技術(shù)：
我們知道，目前球磨機(jī)是礦料經(jīng)粗破之后，再進(jìn)行細(xì)磨的制粉設(shè)備，廣泛應(yīng)用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)。是由水平安裝的筒體，進(jìn)出料空心軸及磨頭等機(jī)械部分組成。筒體由鋼板制造，內(nèi)側(cè)安裝固定襯板。物料和鋼球由磨機(jī)進(jìn)料端空心軸裝入筒體內(nèi)。大型球磨機(jī)一般分成一倉(cāng)和二倉(cāng)兩個(gè)倉(cāng)位，分別承擔(dān)粗磨和細(xì)磨任務(wù)。一倉(cāng)內(nèi)裝有階梯或波紋襯板，球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力將鋼球帶到一定高度后拋下，對(duì)物料產(chǎn)生重?fù)?，而磨球的附壁運(yùn)動(dòng)則對(duì)物料產(chǎn)生研磨作用。物料在第一倉(cāng)完成粗磨后，經(jīng)單層隔倉(cāng)板進(jìn)入鑲有平襯板的第二倉(cāng)，對(duì)物料進(jìn)一步進(jìn)行研磨。迄今為止，我國(guó)仍是世界上現(xiàn)役球磨機(jī)擁有量最大的國(guó)家，每年消耗球磨機(jī)襯板數(shù)量以百萬(wàn)噸計(jì)。國(guó)內(nèi)球磨機(jī)襯板制造在選材方面大體經(jīng)歷過(guò)三個(gè)不同的歷史發(fā)展階段。 以上個(gè)世紀(jì)80年代為時(shí)間界限，前期幾乎完全采用鑄造高錳鋼(Mnl3)材料。80年代中葉開(kāi)始，以北京鋼鐵研究總院為代表的科研院所，開(kāi)發(fā)下貝氏體鋼試圖取代高錳鋼。其理論基礎(chǔ)是高錳鋼在球磨機(jī)的工作環(huán)境下，冷作硬化特性沒(méi)能得到最大限度地發(fā)揮。時(shí)間進(jìn)入 90年代末期，在歐美技術(shù)的影響下，我國(guó)的科研院所和大型企業(yè)集團(tuán)開(kāi)始投入大量精力研究高鉻鑄鐵襯板。目前市場(chǎng)上大量使用的球磨機(jī)襯板，高錳鋼襯板和高鉻鑄鐵襯板大致各居其半。現(xiàn)有的球磨機(jī)襯板主要存在以下問(wèn)題(1)高錳鋼襯板在球磨機(jī)的工作條件下， 一方面原始硬度偏低，另一方面冷作硬化特性得不到有效發(fā)揮，因此，使用壽命一直無(wú)法有效提高。(2)高鉻鑄鐵襯板原始硬度雖高，但對(duì)熱處理工藝的要求極為嚴(yán)格，使用過(guò)程中容易出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象，也是制約其使用壽命的一大技術(shù)難題。(3)現(xiàn)行技術(shù)制造的大型球磨機(jī)襯板，特別是一倉(cāng)襯板，厚度要求一般為80 120mm，襯板重量占設(shè)備總重量比例較大，是球磨機(jī)耗能居高不下的重要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制造工藝簡(jiǎn)單，能有效增加襯板的工作面積，減少襯板重量，提高磨粉效率，降低能源消耗，節(jié)能節(jié)材效果顯著，使用壽命大大提高的球磨機(jī)襯板及其制造方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種球磨機(jī)襯板，其設(shè)有與球磨機(jī)筒體連接的基板，其特征是所述基板上設(shè)有由若干周向筋板和軸向筋板相互交錯(cuò)組成的中空方格結(jié)構(gòu)，所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板。本發(fā)明上述球磨機(jī)襯板的制造方法，其特征是所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板，雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板是以低合金鋼軋制鋼板做母材，通過(guò)堆焊方法復(fù)合表面耐磨層制成的，所述表面耐磨層是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組成含量(重量％)為 C 2-5、Cr 12-30、V 0.1-2、Mo 0.3-5、B 0.2-5、Ni 0. 5-6、稀土化合物 0. 01-2、余量為 Fe ； 基板和筋板通過(guò)焊接裝配合成帶有中空方格結(jié)構(gòu)的襯板。本發(fā)明由于基板上連接有由周向筋板和軸向筋板組成的中空方格，基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板，這樣，襯板工作表面增設(shè)耐磨損的中空方格結(jié)構(gòu)，對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明比現(xiàn)有襯板具有如下特點(diǎn)(1)當(dāng)球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，中空方格結(jié)構(gòu)比階梯結(jié)構(gòu)襯板可以更加有效地提升鋼球拋落高度，破碎效率增加；(2)中空方格結(jié)構(gòu)與弧面比較，比表面積大幅增加，襯板的工作表面積增加，磨粉效率增加；(3)同樣理論厚度時(shí)，中空方格結(jié)構(gòu)較實(shí)心襯板重量大幅度減輕，間接效果是大幅度降低能源消耗，節(jié)能節(jié)材效果顯著；(4)用堆焊技術(shù)對(duì)球磨機(jī)襯板的工作表面進(jìn)行耐磨強(qiáng)化，使用壽命顯著提高。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的徑向截面圖示意圖。圖3是圖1的軸向截面圖示意圖。圖4是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的徑向截面圖示意圖。圖6是圖4的軸向截面圖示意圖。圖中的標(biāo)號(hào)是1.基板，2.周向筋板，3.軸向筋板，4.安裝孔，5.嵌槽。
具體實(shí)施例方式一種球磨機(jī)襯板，其設(shè)有與球磨機(jī)筒體連接的基板1，基板上設(shè)有安裝孔4，用于與球磨機(jī)筒體通過(guò)螺栓連接固定，若干塊球磨機(jī)襯板在球磨機(jī)筒體內(nèi)排列組成整體襯板。 所述基板1上連接有若干周向筋板2和軸向筋板3，周向筋板2和軸向筋板3在基板1上相互交錯(cuò)組成中空方格結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的周向和軸向是相對(duì)球磨機(jī)筒體來(lái)講的。所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板。所述基板和筋板的厚度為15_30mm。周向筋板2和軸向筋板 3的高度為50-100mm。中空方格的內(nèi)邊邊長(zhǎng)為80_160mm。筋板的高度、中空方格的大小根據(jù)球磨機(jī)筒體和鋼球的大小確定。一般來(lái)講，每一方格最多可以裝納一個(gè)研磨鋼球，避免多個(gè)鋼球在一個(gè)中空方格中卡死占位。本發(fā)明所述基板1上可以設(shè)有長(zhǎng)條形嵌槽5，連接時(shí)，周向筋板2和軸向筋板3安裝在嵌槽5中，兩邊用耐磨損合金材料焊接連接。所述基板1上也可以設(shè)有若干榫槽，周向筋板2和軸向筋板3上分別設(shè)有與榫槽配合的榫頭，周向筋板2和軸向筋板3與基板1接觸的周邊通過(guò)焊接連接。這樣連接更牢固、可靠，抗沖擊。本發(fā)明所述中空方格結(jié)構(gòu)為大小相同、高低一致蜂窩狀結(jié)構(gòu)。如圖1、圖2、圖3所示。方格的內(nèi)表面都是工作研磨面，研磨比表面積大大增加。每一方格最多可以裝納一個(gè)研磨鋼球，并隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)拋投研磨鋼球，可有效地提升鋼球拋落高度。本發(fā)明所述中空方格結(jié)構(gòu)還可以在球磨機(jī)筒體周向上呈階梯型或波紋型。也就是說(shuō)，同一軸向筋板3高低相同，相鄰軸向筋板3高低不同；同一周向筋板2為階梯型或波紋型。這樣組成的中空方格結(jié)構(gòu)在球磨機(jī)筒體周向上呈階梯型或波紋型分布。如圖4、圖5、 圖6所示。該結(jié)構(gòu)比表面積大，鋼球和物料運(yùn)動(dòng)流暢。當(dāng)球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該結(jié)構(gòu)可以更加有效地提升鋼球拋落高度和磨粉效率。本發(fā)明襯板為一種“結(jié)構(gòu)功能制件”。其基本工作原理是隨著筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，中空方格內(nèi)的鋼球?qū)⒈粠У揭欢ǜ叨群髵佅?，?duì)物料產(chǎn)生重?fù)?，?shí)現(xiàn)破碎過(guò)程；鋼球與方格底面及周邊筋板做附壁相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料產(chǎn)生研磨作用。由于增設(shè)中空方格結(jié)構(gòu)，可以帶來(lái)以下附加效果(1)同樣理論厚度的襯板，由于采用了中空方格結(jié)構(gòu)，襯板重量下降50% 66%。襯板的中空部分被鋼球和物料占據(jù)，球磨機(jī)的裝料系數(shù)可以增大8% 12%。(2)由于中空方格結(jié)構(gòu)的存在，磨球可以被帶到與地面夾角80°以上的高度拋下，重?fù)粜Ч訌?qiáng)，磨粉效率提高。(3)由于中空方格結(jié)構(gòu)的存在，可以將已經(jīng)磨細(xì)的礦粉帶到高處均勻撒下，與粗粉重新混合，避免細(xì)粉在底部襯板表面集中并被反復(fù)研磨(過(guò)磨)的現(xiàn)象，進(jìn)一步提高磨粉效率。 (4)傳統(tǒng)球磨機(jī)襯板條件下的研磨過(guò)程主要發(fā)生在磨球與襯板之間，中空方格結(jié)構(gòu)實(shí)際增加了襯板的比表面積，因此研磨過(guò)程更充分，磨粉效率進(jìn)一步提高。本發(fā)明上述球磨機(jī)襯板的制造方法，所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板， 雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板是以低合金鋼軋制鋼板做母材，通過(guò)堆焊方法復(fù)合表面耐磨層制成的。表面耐磨層是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組成含量(重量％)為C 2-5、Cr 12-30,V 0. 1-2,Mo 0. 3-5,B 0. 2-5,Ni 0. 5-6、稀土化合物 0. 01-2、余量為 Fe ；基板和筋板通過(guò)焊接裝配合成帶有中空方格結(jié)構(gòu)的襯板。本發(fā)明鐵基耐磨損合金材料，以V、Mo、Cr、B、稀土等為主要合金元素，以鉻的碳硼化合物為主要硬質(zhì)強(qiáng)化相。稀土可選用鈰Ce、釔Y等的化合物或合金。合金的優(yōu)化組成含量 (重量 ％)為C 2-3,Cr 15-25,V 0. 1-2,Mo 0. 3-3,B 0. 2-3,Ni 0. 5-3、稀土化合物 0. 01-2、 余量為狗。稀土優(yōu)選稀土釔Y化合物，含量(重量％)為0.02-1.0。本合金材料具有很高的抗磨粒磨損性能和抗沖擊磨損性能。本發(fā)明采用低合金鋼軋制鋼板做母材，在母材表面實(shí)施耐磨損堆焊并制成中空方格結(jié)構(gòu)。表面堆焊合金材料取過(guò)共晶組織，與母材組成最佳強(qiáng)韌性和耐磨性組合。其突出表現(xiàn)是(1 )服役壽命高使用壽命分別是市售高錳鋼襯板的4倍、高鉻鑄鐵襯板的2倍以上。(2)節(jié)材襯板重量下降50% 66% (3)節(jié)能因襯板重量下降50%，球磨機(jī)總工作重量下降25%，可以節(jié)約驅(qū)動(dòng)用電20%，通過(guò)減少過(guò)磨無(wú)用功和提高磨粉效率可以節(jié)能10%，亮相疊加總節(jié)能可以達(dá)到30%。(4)磨粉效率高。由于球磨機(jī)裝料系數(shù)增加、拋球重?fù)粜Ч訌?qiáng)和有效研磨概率提高的共同作用下，磨粉效率可提高15%。
權(quán)利要求
1.一種球磨機(jī)襯板，其設(shè)有與球磨機(jī)筒體連接的基板，其特征是所述基板上設(shè)有由若干周向筋板和軸向筋板相互交錯(cuò)組成的中空方格結(jié)構(gòu)，所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)襯板，其特征是所述基板和筋板的厚度為15-30mm， 周向筋板和軸向筋板的高度為50-100mm，中空方格的內(nèi)邊邊長(zhǎng)為80_160mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)襯板，其特征是所述基板上設(shè)有嵌槽，周向筋板和軸向筋板安裝在嵌槽中，兩邊用耐磨損合金材料焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)襯板，其特征是所述基板上設(shè)有若干榫槽，周向筋板和軸向筋板上分別設(shè)有與榫槽配合的榫頭，周向筋板和軸向筋板與基板接觸部位用耐磨損合金材料焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)襯板，其特征是所述中空方格結(jié)構(gòu)為大小相同、高低一致蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)襯板，其特征是所述中空方格結(jié)構(gòu)在球磨機(jī)筒體周向上呈階梯型或波紋型。
7.—種權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)襯板的的制造方法，其特征是所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板，雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板是以低合金鋼軋制鋼板做母材，通過(guò)堆焊方法復(fù)合表面耐磨層制成的，所述表面耐磨層是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組成含量 (重量 ％)為C 2-5,Cr 12-30,V 0. 1-2,Mo 0. 3-5,B 0. 2-5,Ni 0. 5-6、稀土化合物 0. 01-2、 余量為狗；基板和筋板通過(guò)焊接裝配合成帶有中空方格結(jié)構(gòu)的襯板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球磨機(jī)襯板及其制造方法，其設(shè)有與球磨機(jī)筒體連接的基板，所述基板上設(shè)有由若干周向筋板和軸向筋板相互交錯(cuò)組成的中空方格結(jié)構(gòu)，所述基板和筋板為雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板。雙金屬?gòu)?fù)層耐磨鋼板是以低合金鋼軋制鋼板做母材，通過(guò)堆焊方法復(fù)合表面耐磨層制成的，所述表面耐磨層是一種鐵基耐磨損合金材料，合金的具體組成含量(重量%)為C2-5、Cr12-30、V0.1-2、Mo0.3-5、B0.2-5、Ni0.5-6、稀土化合物0.01-2、余量為Fe?；搴徒畎逋ㄟ^(guò)焊接裝配合成帶有中空方格結(jié)構(gòu)的襯板。本發(fā)明制造工藝簡(jiǎn)單，能有效增加襯板的工作面積，減少襯板重量，提高磨粉效率，降低能源消耗，節(jié)能節(jié)材效果顯著并大大提高使用壽命。
文檔編號(hào)B23K31/02GK102228854SQ20111016339
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者于風(fēng)福, 畢玉山, 趙繼強(qiáng), 郜斌 申請(qǐng)人:于風(fēng)福