[发明专利]一种磨球及生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种粉磨设备用的研磨体，特别是涉及一种磨球及生产工艺。

背景技术：

在物料粉碎研磨的机械设备中，磨球或称钢球是不可缺少的配套机械产品，占据极为为重要的地位，没有了它，原煤、矿石……就无法变成极细的粉料供电站锅炉燃烧和生产出水泥产品、冶炼出金、银、铜、铁等炉料。当前使用的磨球主要是生铁铸造的中、高铬合金铸球，为了使磨球的各项性能指标达到国家标准规定的要求，要对磨球的组份进行调整，主要调整的元素是Gr的含量，以确保磨球的硬度，在中国专利CN97100735.7公开的球磨机用高韧性高铬耐磨球及其制造方法，磨球成份中Cr的含量为12％-14％，而在申请号为200610040374.1中公开的“高铬铸钢磨球及制备方法”，磨球成份中Cr的含量为10％-18％，上述磨球的制备均是以铁矿石或生铁为原料进行冶炼，并在冶炼过程中，通过对其成分进行调整得到符合要求的成分，使磨球的各项性能指标达到国家标准的要求。目前这种生产磨球的工艺及磨球的成分使磨球的生产成本偏高，具体表现在两个方面：一是生铁再次利用电弧焊冶炼，电费平均增加约600元/吨；二是加铬，使磨球的成本提高360-1800元/吨；此外，我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的形式存在，由于钒能增加钢的耐磨性和延展性，使得它在优钢、特种钢，棒材、板材和型材中备受青睐，只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，如何充分利用了现有的生产条件和资源，在从钒钛铁水中提取钒后，再利用未提取净钒钛的高炉铁水作为原料进行浇铸磨球，以钒取代铬，并保证磨球的硬度和韧性是亟待解决的问题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种磨球及生产工艺，所要解决的技术问题是充分利用了现有的生产条件和资源，在从钒钛铁水中提取钒后，再利用未提取净钒钛的高炉铁水作为原料，以钒取代铬进行浇铸磨球，并保证磨球的硬度和韧性，本发明所采取的技术方案如下，本发明所述磨球的成分组成为：

(一)高钒磨球：C：1.7～3.2  Si0.3～1.2  Mn0.5～2.5  Mo≤3.0  Cu≤1.0V1.5～3.0  Ti≤0.15  P≤0.08  S≤0.06

(二)中钒磨球：C：2.0～3.4  Si0.3～2.2  Mn0.5～2.0  Mo≤1.0  Cu≤0.8V0.4～1.5  Ti≤0.15  P≤0.08  S≤0.06

(三)低钒磨球：C：2.2～3.6  Si0.3～1.0  Mn0.5～1.5  Mo≤1.0  Cu≤0.8V0.4  Ti≤0.45  P≤0.1  S≤0.1

本发明所述生产工艺：

以钒钛铁矿为原料进行冶炼，对含钒钛的铁水用高氧顶吹法进行高温提取钒后，对残留钒钛的铁水通过生铁块、废钒渣、复合球调整成分，将含钒铁水的温度控制在1350-1450度℃，进行消失模负压浇铸，保温40分钟后翻沙落箱。

与现有技术相比，本发明充分利用了钒钛矿资源，如果铁水直接铸铁每吨单价3000元，通过提取钒渣，初步测算月产钒渣600吨，直接利润每月420万元，再利用残存钒钛铁水铸球，铸球单价4000元/吨，每吨增值1000元，就获利300万元，并且就铸造而言，和国内同行业比较，由于用高炉铁水作原料直接浇铸，与电炉相比省去再度化铁水的电费，每吨可省电费500元，再利用原电铁水中残存的钒金属替代金属铬，每吨又可节省费用约700元，按月产3000吨计算，可节约成本360万元。本发明的各项性能指标也可达到国家标准的要求，其中高钒磨球表面硬度(HRC)≥56，冲击韧性(J/M2)≥3，落球冲击疲劳寿命(次数)≥20000；中钒磨球表面硬度(HRC)≥51，冲击韧性(J/M2)≥3，落球冲击疲劳寿命(次数)≥20000；低钒磨球的表面硬度(HRC)≥45，冲击韧性(J/M2)≥2，落球冲击疲劳寿命(次数)≥20000。

具体实施方案：

本发明所述磨球的成分组成为：

(一)高钒磨球：C：1.7～3.2  Si0.3～1.2  Mn0.5～2.5  Mo≤3.0  Cu≤1.0V1.5～3.0  Ti≤0.15  P≤0.08  S≤0.06

(二)中钒磨球：C：2.0～3.4  Si0.3～2.2  Mn0.5～2.0  Mo≤1.0  Cu≤0.8V0.4～1.5  Ti≤0.15  P≤0.08  S≤0.06