Сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, предназначенной для производства мелющих роликов (шаров) в роликовых и шаровых мельницах. Сталь дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,62 - 0,7; кремний 0,17 - 0,37; марганец 0,9 - 1,2; титан 0,02 - 0,07; железо - остальное. Сталь имеет твердость не менее 260 ед. по Бринелю. Этой твердости достаточно для того, чтобы успешно использовать сталь для изготовления стержней, причем сталь более пластична, чем применяемая ранее, что практически исключает поломку стержней в процессе эксплуатации. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составу конструкционной стали, предназначенной для производства мелющих роликов (шаров) в роликовых и шаровых мельницах.

Основное требование, предъявляемое к стали для рабочих элементов мельницы, используемых при помоле природных и искусственных минералов, - высокая твердость поверхности (не менее 250 ед. по Бринелю НВ).

Известна сталь применяемая для этой цели со следующим составом, мас. углерод 0,95 1,05; кремний 0,17 0,37; марганец 0,20 0,40; хром 1,30 - 1,65; железо остальное (ШХ15).

Однако сталь имеет следующие недостатки. Выплавка ее может производиться только в электросталеплавильных печах или небольших мартеновских. Разливка стали должна производиться в изложницы, так как при разливке на МНЛЗ качество будет низким, в результате чего себестоимость получается наиболее высокой. Кроме того, прокатанная на квадратную заготовку сталь требует замедленного охлаждения (так, квадрат 150 х 150 мм должен охлаждаться не менее 70 ч в ямах замедленного охлаждения) иначе будет высокий процент брака по трещинам.

Однако главный недостаток этой стали заключается в пониженной пластичности. Стержни, изготовленные из нее, в процессе эксплуатации подвергается постоянным ударным нагрузкам, причем эти нагрузки непрерывно изменяются по величине и направлению. Высокая хрупкость стали приводит к тому, что стержни часто ломаются, и мельница выходит из строя. В этом случае требуется замена стержня, так как его обломки могут приводить к поломке остальных стержней. Поэтому для этих целей желательно было бы иметь более пластичный металл.

Наиболее близкой к предлагаемому по химическому составу является сталь 65Г по ГОСТ1050-88 с соотношением компонентов, мас. углерод 0,62 0,70, кремний 0,17 0,37, марганец 0,90 1,20, железо остальное.

Указанная сталь не имеет вышеперечисленных недостатков. Технология изготовления ее проще, соответственно ниже затраты. Сталь достаточно пластична, чтобы выдерживать ударные нагрузки в мельницах. Однако сталь имеет относительно низкую твердость, которая может быть менее 250 ед. НВ (даже после термообработки). Следствием этого является повышенная изнашиваемость стержней в процессе эксплуатации.

Для устранения этого недостатка предлагается сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, железо и отличающаяся от прототипа тем, что дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас. углерод 0,62 - 0,70; кремний 0,17 0,37; марганец 0,90 1,20; титан 0,02 0,07; железо - остальное. Кабриды титана, образующихся при раскислении и в процессе кристаллизации, существенно повышают твердость полученного металла.

Сталь достаточно проста в изготовлении и может выплавляться в большегрузных мартеновских печах, дуговые электросталеплавильных, а также по определенной технологии в конвертерах. Несколько более высокий, чем при выплавке стали ШХ15, расход силикомарганца (ферромарганца) и ферротитана полностью компенсируется тем, что исключается расход феррохрома. Продолжительность замедленного охлаждения в ямах вдвое меньше, чем для стали ШХ15, и составляет 36 для предлагаемой стали и 70 ч для стали ШХ15.

Сталь имеет достаточный уровень пластичности, а стержни, изготовленные из нее, не ломаются в мельницах в процессе эксплуатации. Твердость стали при этом составляла не менее 262 ед. НВ.

Как следует из таблицы, предлагаемая сталь при достаточной твердости имеет более высокое относительное удлинение.

В настоящее время партия стержней, изготовленная из предложенной стали, проходит эксплуатационные испытания на горно-обогатительном комбинате. Предварительные результаты показывают значительно более высокую стойкость стержней. Практически исключаются остановки мельниц из-за поломок стержней.

В этом заключается основной технический результат предлагаемого технического решения.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,62 0,7 Кремний 0,17 0,37 Марганец 0,9 1,2 Титан 0,02 0,07 Железо ОстальноеА

РИСУНКИ

Рисунок 1