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新型球磨机高锰钢衬板的开发与应用

黄德刚  
【摘要】: 通过对球磨机衬板用耐磨材料的应用情况、工况条件、性能要求、合金元素作用的分析,针对鞍钢矿山公司齐大山选矿厂球磨机使用Mn_(13)耐磨衬板的条件下,设计了一种新型耐磨铸钢Mn_(13)Cr_2Ti钢,其控制成分为:C:1.20~1.30%,Si:0.40%~0.60%,Mn:12.5%~14.0%,Cr:1.5%~2.2%,Ti:0.1%~0.14%,V:0.15%~0.25%,Mo:0.3%~0.5%,P:<0.05%,S:<0.03%。在此基础上,对Mn_(13)Cr_2Ti钢的淬透性、热处理工艺、耐磨性进行了试验研究,并制定了熔炼、铸造、热处理工艺,进行了生产小试和装机试运行。试验结果表明,设计的Mn_(13)Cr_2Ti钢淬透性良好,能满足大型球磨机衬板的淬透性要求。其在1050℃奥氏体化后淬火+250℃×8小时回火后的综合机械性能较好,抗拉强度σ_b>700MPa,无缺口冲击韧性σ_k>150J/cm~2。组织分析表明,此时形成的回火马氏体+贝氏体+回火屈氏体+残余奥氏体+弥散碳化物的组织是其具有优良的综合机械性能的原因。此时其耐磨性好,比Mn_(13)提高15%~35%。生产小试与装机运行结果表明,Mn_(13)Cr_2Ti钢衬板的生产工艺较为简单,熔炼、铸造、热处理工艺易于掌握,使用寿命是Mn_(13)衬板的1.3倍。而技术经济分析则表明,Mn_(13)Cr_2Ti钢衬板的生产成本虽然略高于Mn_(13)衬板,但综合考虑磨矿效率与磨耗成本后,生产每吨Mn_(13)Cr_2Ti钢衬板仍可比Mn_(13)衬板多获利1230元,已经累计取得经济效益296400元,具有明显的经济与社会效益。


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