Способ изготовления чугунных мелющих тел

 

Использование; в литейном производстве, а именно при изготовлении отливок мелющих тел для трубных мельниц при измельчении материалов в цементной, горнообогатительной, химической и др. отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ предусматривает легирование расплава чугуна на стадии промежуточной обработки механической смесью из силикобария и двухкомпонентной композиции, составленной из металлического концентрата в виде окислов редкоземельных металлов и криолита, при соотношении составляющих смеси соответственно

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ »х", г

Ъ

«»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833791/02 (22) 27.03,90 (46) 15.11.92. Бюл. ¹ 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности, Пермское специальное конструкторское бюро и

Пашийский металлургическо-цементный завод (72) В.H.Öóêàíîâ, В.П.Ткаченко, А.M.Øàðêîва, Э.Ç.Тильман, В.В.Гурьяшкин, А.Е.Васильев, В.М«Косков и Г.В»Филатов (56) Технические условия ТУ 21-32-288-88, Цилиндры мелющие чугунные для шаровых мельниц, ¹ 073/001459, 31.05.88. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННЫХ

МЕЛЮЩИХ ТЕЛ (57) Использование: в литейном производстве, а именно при изготовлении отливок мелющих тел для трубных мельниц при измельчении материалов в цементной, горнообогатительной, химической и др. отрасИзобретение относится к технике отливки мелющих тел, применяемых при измельчении материалов в трубных мельницах цементной, горнообогатительной, химической и др. отраслях промышленности.

Известен способ изготовления мелющих тел путем заливки металла в открытые кокили конвейерно-кокильной машины.

Указанный способ изготовления мелющих тел не обеспечивает необходимого их качества в силу особенностей плавки, непостоянства качества шихты, неравномерности разогрева кокилей и т.д. Перечисленные факторы отрицательно влияют на структуру. Ж „1775223 А1 (я)5 В 22 0 25/08, 1/00, 27/20 лях промышленности, Сущность изобретения: способ предусматривает легирование расплава чугуна на стадии промежуточной обработки механической смесью из силикобария и двухкомпонентной композиции, составленной из металлического концентрата в виде окислов редкоземельных металлов и криолита, при соотношении составляющих смеси соответственно (0,4 — 2,3/:1,0. при этом углеродный эквивалент разливаемого чугуна выдерживают в пределах 4,1 — 4,4 . В качестве двухкомпонентной композиции механической смеси используют отходы при переработке руд редкоземельных металлов. Легирование расплава чугуна по предлагаемому способу позволяет повысить удароустойчивость мелющих тел за счет получения более мелкозернистой поверхностной структуры белого чугуна на глубину 8 — 10 мм с плавным переходом в структуру половинчатого или серого чугуна к центру отливки. 1 з.п. ф-лы.

Л 4 отливок мелющих тел, что в конечном счете 4 приводит к массовому их разрушению при эксплуатации в трубных мельницах.

Оптимальной с точки зрения эксплуатации мелющих тел является мелкозернистая (л) структура белого чугуна (перлитоцементитнвя) нв глубину 8 — 10 MM от поверхности c,);» плавным переходом в структуру половинчатого или серого чугуна к осевой части отливки.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому эффекту к предлагаемому способу является способ изготовления мелющих цилиндров, выполняемых согласно ТУ 21-32-288-88.

ДЭНН ЫЙ СПОСОб Г1PC

Величины углеродного экВинапе lra

C3=(-f0,3 (<"г+Р) оказь(Вающего решающее

ВЛИЯНИЕ На B!11)K(7()TIr (Ж!с!Д(:ОТЕKУЧЕС1 Ь) РДСПпаВЛЕН((ОГО М01ДЛЛД, ЧтО В КОНЕ;t-IOF t ИТОГЕ

3 Э Т O )i/3 I с! ". 0 (tl П (1; t Qt Л:i t1 0 Н а 1 (! 3 Г.". O >I< H (, М Р Е I )глирODBHèe глубин отбэла и получение 3тл и Бок Fle.f!0 ù iõ тел С Оllтима ID!!0(i структурой, Цель(о изобретения ЯВляется (IQВышвНИс1 УДДРОУс ГО IЧ IDGCTff 313 аЧс Г ПОЛ уЧ8(3ИЯ более мелкозернисгой поверхностной структуры белого гугуна нд глубину 8-10 м."1 с плае(н ыкl !i ej7exo r(c)F1 (3 ст!)укту!) i I!of((7B(lflЧДТО О И((И СВРОГÎ Ч(/ГУНД K CEЕНТ(7У ОТЛИБКИ.

Поста Бленная цель дос)игаe Ic5! тс м, п о

В способе изго1оВления чугуH lblK меп(ощих тел, Бклю (ающем проме>к (и оч ну(о Об рабo T ку Fiеталла легиру(ощими материалами и ег(7

PB lЛИВК3/ (E Г! И \ QЙН Ые !I)оj)МЫ, В КД !QС ГБQ (.t„--ГИ(3У(0(Ц(1Х Г fBÒQPll(li!OB ИСГ ОЛЬЗУ(от 11(ХДН(1ческую смесь из силикобдрия и

ДВ)ХКОГЛПОНЕНТс(0!! K0t iПОЗИЦ i!i (3/1(, С;О стдгленной из;, еталл(!ческогг) конце прага

В "lиfiе ÎкиспÎ )едкоземепьных метдплоа и

КРИОЛИТс3, !1Г)И C )Ot I!QtDQÍtr!и СОСТДБПЯ!ОЩИХ

C. I8Ñ3i СООтВетс, Бенно (0,4--- Р,3,/: j,0, П 0(с(ЭТОМ УГПЕРОДНЬ((1 ЗКБ(сВДГ(ЕН i РДЗЛ(!БаеМ:)ГÎ

Ч у Гу Н Д B Eb I (1 (l j3 i К И В с) Ю Г Б Гl (3 О((8. 1 Д Х - 3, " - с, 4 /1 . В

Ка|!QCT!38 /3 Вс/ХК ОМ Г! О IQ H I j! Ой КОМ Гг 0.3 t it И и

11(-;Ха Н (сГЧВ С КП и С М 8(и (",C jl(t l (-, 1)((01 01K to ЦЬ(I!QрердбОтКГИ Пуд ре.;"Or!e;.;Q,fb !!=!X Г".Етдлпоа.

СпОсдб Ос )(3(:с Вляс!тся QB Зд)г(ОВ и! 1 0() разог-., Г!Ос(18 здг)алки Блхтьl, рдссчи а;(ной! ID

f3b!Д8 (7>! . К) /ГЛС . )ОДНОГО 3. . (3И Бr)Ло г!та (Г!РВДQ"

Лдх "r 1 — И с4 / П а(с: Б K(1 и pñ!3Ë lit D K(I М.")Тд IB3 (1П!I

)F f О Ч 1 (Е Н и Я С 0 0 Т Н 0 Ш 8 Н (С Я Г) В 0 Д И (1 О И П 1 Г с) 1 )I P (rl с дейстБую;цей технологи еской линки отбирается проб;:; (3-5 отпиВск к!Блю цих те)3), KOTÎj3Q51 )iCKGj38HH0 ОХЛ -3>КД!QTC!i НД Г)ОЛ) Це>(G Vtil ii >Keil Q3 HOM llI1CTQ, ЗД Гс .: М; i efi )0!iq!10 Гй IB

j3 cK= лыаа!Отся с Г!ОмoLllbio Ip icrlocоопе!,Ия и БИЗуальн0 Îпределяется гпублн3 отбeiiд, Б ЗД ВИСИ МОС И 01 ГЛЧ(3 i Hbi 7 Гб "lir П8ОИ

ОД11 (QÑK(i (Q>((Ес)ДC 1 (О) H 3 / 110 K . (3ШД f)" OДИ: (.t

MQKc3f I!firl8СКДЯ СМВСЬ, CQCTcl cfire Í t Iс)Я К 3 СМ И

< г силикооария и lxjÑ В кОл fiчс стВВ 0 I /; 01

ЖИД! ОГО Мс-ТДПЛД Г(j)И ССО: i! ОUi" НИ(l CÎГ. rс:В

ЛЯЮ(ЦИХ j

Г ИЛИ Кос)а()ия И (у1 С j t3ó .(П HO В Ка. 3,ПО! сг)учде определяя глубину отбела, таким образом регул ij3)/IQT ее до получения нужной структуры, Обеспе (ипающей необходиму(о уддроустойчиаость мелющих тел.

5 РезУльта Гы rto«rOQQBoro !<ОнтPollЯ стРУКГуры и спадания о количествах вводимых компонентоБ фиксиру(отсгг B журнале рапортоБ.

Одноаременно совместное использоаа10 ние элементоВ противоположного БоздейстВия позВоляет упрочнить металлическую

ocIIciB) чугуна, что положительно сказыадетсл íа эксплуатационной стойкости мел!о(цих Tel!, j5 Введение Б механическу(о смесь В коли1естВа легиру ощей добавки смеси "MC" при

Отливке F)QDIQ(öèK тел.обуслоале!30 ее силь-! Ыгс);<эрбидообразу(ощигл дейстаием за счет наличия В ней сплавов редких металлов;

20 циркония, ниобия и тантала.

Смесь "MI" — отходы, получаемые при переработке руд редкоземельных металлоБ (ТУ 48-0507-23-86 В ы ш н е го родс ко го рудоУ П 13 Д 13 Л 8! I И 51 ) .

25 Высокая пегиру(ощдя способность, срданитепьная дешевизна и Возможность постааок В необходимых количествах делаI0T 3-(У Сv .ÅÑb НЕЗаМЕНИМЫМ КОМПОНЕНТОВ дпя получения нужной структуры чугуна при

30 отливке мел:сщих тел, определяющей их эксплуатационные качества, ВВеде;I;ie В механи IQCKyfo смесь силлкобдрия " качестве легирующей добавки обуслОБпено тем, что силикобарий (ТУ 14-535 1I 0-84) эф j)QKT BHO влияет на уменьшение глуби"ibi отбе)(а, Согласно эксперлментальным данным, Оптимаilbl- 08 коли IQQTBQ вводимой смеси силикобаг).15! и 7ЛС" при комбинироаанном

40 лег((роаднки составляет 0,1 от веса жидкoiо мотдплд.1дкое коли (ество при выбранном углерс)дном эквиадленте обеспечивает глепкодисперсilójo структуру белого чугуна (перли.оцементитнуlo) IIQ глубину 8-10 мм с

45 поаерх -(ости с плдБным переходом Б структУОУ Ilof;Q!).ÈII!fàTQÃO ИПИ СЕРОГО ЧУГУНа К ОСЕВой !Дстl; отливки, т,е. соответстаует

HDиболь!.:ей э:<сплуатационной стойкости отпиаок - уддроус;ойчивости, 50 j3др,(t;7 /Bt ".îîòíîøåíèåì количества с;.. ;еси скпикобария и "VIC D легирующей смect«3 Cj.:e/..Лах (0,4 — 2,3);1,0, при почасогггм контроле сгруктуры произаодится оперэтиена» ., корректировка D отливае iblK с)5 Г «)ЬС «.!: X с.пс..„ ,."..!(tElf-.г< .; ссотношен":Qi t мо>кно perynupoBñ3 iÜ !<СЬ180Д с! ИЯ СТРУКТУРЫ ЦИЛrt НДРÎБ. ИГЛQющ.(8 ь Осто нд г(рактике 33и отливке

Ь С,fl .=, r! t,,"i В, (3 (-, = E r-j j if! b H 0 C T(1 Х И М И Ч 8 С К 0 Г 0 C O

1775223

Составитель В,Цуканов

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор

Заказ 4010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

При соотношении, отвечающем большему содержанию смеси "МС" в комплексной легирующей смеси, например, при соотношении силикобария и "MC" 0,3:1,0 отлива мелющего тела получается со сквоз- 5 ным отбелом, т.е, карбидообразующее действие является превалирующим, а влияние силикобария практически отсутствует, Удароустойчивость при этом снижается.

При соотношении, отвечающем мень- 10 шему содержанию смеси "МС" в легирующей смеси, например, при соотношении силикобария и "МС" 2,4:1,0 структура отливки мелющего цилиндра представляет собой серый чугун практически без отбеленного 15 слоя, удароустойчивость при этом имеет такж низкие значения.

Таким образом, соотношение (0,4—

2,3):1,0 я вляется оптимальным, обеспечивающим повышение удароустойчивости до 20 максимальных значений.

Что касается углеродного эквивалента, то он выбран экспериментально. исходя из условий обеспечения нормальной жидкотекучести металла. Выбранный углеродный 25 эквивалент приближает выплавляемый чугун к эвтектическому, что определяет значительный его перегрев, Это обстоятельство обеспечивает наилучшую усвояемость легирующей смеси, образование мелкозерни- 30 стой структуры, лучшую диффузию элементов в металле.

Снижение углеродного эквивалента ниже 4,1 уменьшает степень перегрева чугуна, а вместе с ней затрудняется усвоение 35 легирующих элементов.

Повышение же углеродного эквивалента выше 4,4 в условиях заграночной плавки при относительной стабильности содержания углерода просто недопустимо. так как в этом случае неминуемо возрастает содержание кремния. что отрицательносказывается на качестве мелющих цилиндров, так как приводит к резкому разделению структур белого и серого чугуна (без переходной зоны) и расколу деталей по этому слою (при содержании кремния более 1,8 ).

Предлагаемый способ отливки мелющих цилиндров прост в исполнении, его реализация не требует никаких капитальных затрат, а преимущества вполне очевидны.

Формула изобретения

1. Способ изготовления чугунных мелющих тел, включающий промежуточную обра- ботку металла легирующими материалами и его разливку в литейные формы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения удароустойчивости путем получения более мелкозернистой структуры белого чугуна на глубину 8 — 10 мм с плавным переходом в структуру половинчатого или серого чугуна к центру отливки, в качестве легирующих материалов используют механическую смесь из силикобария и дчухкомпонентной композиции, составленной иэ металлического концентрата в виде окислов редкоземельных металлов и криолита, при соотношении составляющих смеси соответ- ственно (0,4 — 2,3):1,0, при этом углеродный эквивалент разливаемого чугуна выдерживают в пределах 4,1-4,4 .

2. Способ поп.1, отл ича ющийся тем, что в качестве двухкомпонентной композиции механической смеси используют отходы переработки руд редкоземельных металлов.