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《河北工业大学》 2015年
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半自磨机专用磨球用钢的开发

陈安  
【摘要】:为适应选矿用大型半自磨机得到迅速发展的趋势以及大规格磨球市场需求量增大的状况,本课题以半自磨机用120mm直径的耐磨钢球用钢为研发目标,利用化学成分与端淬试样的硬度分布以及磨球硬度分布之间的关系模型,根据淬硬深度确定了磨球的化学成分范围。设计并冶炼了以Cr、Mn、Si、V合金元素为主的八种试验钢,并锻造成直径120mm的试验钢球,对不同化学成分试验钢所锻成的试验磨球的淬透深度、热处理后的显微组织、力学性能和抗破碎性能进行了研究。对半自磨机用Φ120mm的磨球,采用锻后余热淬火工艺,淬水水温控制在35℃±3℃,入水温度为810℃-840℃,水中时间140s,出水后空冷,利用淬火余热自回火。磨球的组织均为回火马氏体,其中6#,7#,8#三种磨球满足半自磨专用磨球要求,磨球淬深度高,表面硬度达到≥57HRC,心部硬度达到≥40HRC,冲击韧性为≥70J,落球试验3000次,经过综合性能的比较,以7#、8#试验钢所生产的磨球既具有高的硬度,又具有高的冲击韧性,表现出很好的抗破碎性能,更适合用于生产半自磨机专用钢球。通过1#-4#四种磨球与5#-8#四种磨球对比可以看出,磨球成分中的添加V元素起到了细化晶粒、第二相强化的作用,使磨球硬度和耐磨性提高,同时有具良好韧性和很好抗破碎性能。根据试验结果,以7#试验磨球成分为基准,在莱芜特钢使用转炉LFVD连铸,轧制比大于15,生产500吨钢材,钢材在河北钢诺锻造成磨球后,在太原袁家村铁矿3台半自磨机(Φ10.36×5.49m,5500kW,2000吨/小时)上使用,经袁家村铁矿统计,磨球消耗量减少为一吨矿石消耗约700克磨球,达到研发既定目标。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD453;TG142

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