Способ изготовления чугунных мелющих тел

(5 ЗОБР О кий и зако- Ва 8-8 ов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4833791/02 (22) 27.03,90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (71) Всесоюзный научно-исследователь институт цементной промышленности, мское специальное конструкторское бю Пашийский металлургическо-цементнывод (72) В.Н.Цуканов, В.П.Ткаченко, А,М.Ша ва, Э.З.Тильман, В.В.Гурьяшкин, А.Е сильев, В.М.Косков и Г.В.Филатов (56) Технические условия ТУ 21-32-28 Цилиндры мелющие чугунные для шар мельниц, (ч. 073/001459, 31.05.88.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННЫХМЕЛЮЩИХ ТЕЛ(57) Использование: в литейном производстве, а именно при изготовлении отливок мелющих тел для трубных мельниц при измельчении материалов в цементнои, 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 2лях 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 отходыпри 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. отливок мелющих тел, что в конечном счете приводит к массовому их разрушениьз при эксплуатации в трубных мельницах.Оптимальной с точки зрения эксплуатации мелющих тел является мелкозернистая структура белого чугуна (перлитоцементитная) на глубину 8 - 10 мм от поверхности с плавным переходом в структуру половинчатого или серого чугуна к осевой части отливки. Наиболее близким по техническои ущности к достигаемому эффекту редлагаемому способу является способ зготовления мелющих цилиндров, выпол яемых согласно ТУ 21-32-288-88.ЦЯННЫ 1 Л СПОСОб Г 3 рЕ(1 УСгс 3 Яр 13 ВЯЕТ 18 ГИРонс 3 НИ 8 ЧУ,г 3 с 3 Пе 3 ЕД с 33 ЛИ 13 ОИ МЕ 1 ЯЛ 33 Я 13 КОКИ/И КОНЯГ БРНО КОКИЛЬ 13 ОЙ Мг 1 Н 31 Ы,14 адОСГЯТ 1 К ИЗООСТНОГО СГ 1 ОСО 1 Эсз ЗЯ 3(ЛЮ- ча 8 тся 13 т 01 л, с 30 Он не Обеспечинает неОбХ 01 им 3 уО у/1 Я 1)оуст 013 чи Бость молонИХ тел В сВЯзи с Грубой стэуктуоой б 83 ОГО чуГУ 113,Вместе с Тем, изнестный способ не у 3 итынсзЯ п 1 зи е 1 ихтонке ГРЯН 33 Цы О 3 Г 13 мсЛь 110 Й Величины углеродного экниналента Сэ=С,3 15 г+Р) оказь 1 нающего решающее ВЛИЯНИЕ Ня НЯЗКОС 3 Ь 11 Жид 3:018 уЧЕСЗ Ь 3 яспланленпого М 01 алла 3, что В конечном итоге знтоуд 11 яло ил 3 дела 330 неноэможнь 14 реГулиронание глубины отбела и получение зтл ИБОмел о щих тел с апти мял ь 1 ойструктурой,Цель 0 изобрете 1 ия янляется паныцв- НИВ УГЗЯРОУСтой 3 сИБОСТИ зс "с 1"Г ПОЛУЧЯНИЯ более мелкозернис.гой понерхност 1 ой структуры белого чугуна на глубину 8-10 м.". с плянным 38 реходом 13 стуту 3/ полонин" ЧЯТОГО ИЛИ СЕРОГО ЧУГУНЯ Ь 3813 ТРУ ОТЛИБКИ,Постанленная цель дос 3 игяетс 51 тем, по в способе из 1 отои 3 ения чугу 3-ны:( мелющих тел, Включгпощем промеж 11 почну 1 о ОбработкУ 1 еталлс 3118 ГиРУ 10 щими 13 с 3 т 81 эиала 1 ии и 8 ГО РЯЗЛИВКУ Б ЛИ 8 ЙНЫ 8 ф(3 РМЫ, Б КЯ 3 ЕСГБ 8 ЛеГИруОД 13 Х МЯТерИЯЛОВ ИС 130 ЛЬЗУ 1 ОТ 1 с 38 ХЯНИ- ческую смесь из сил икобария и днухкомпонентнОй к 013 позиц 1 И МС, 80 стягленной из металлического онце 1 грана Б Биде ОКИСЛ 013 ОндОЗОМ 1813 Ь 1311;( гс 38 ТЯЛЛОН и криолитя 13 э, сосп ношен 131 г Остаял 5 Ощих смеси соотнетсгненно 0,4 Р,З:1,0, при этом углеродный экнинаГ 1 ен разл 1353 аем(3 го чуГуна Быдерки Баю Г Б Г 11 зед 833 ах 1," 1,4 ф. В качестне д Бух 01 л 1 Оно 11 Т 01 комг 30;3 и 1 ии 1 ЛВХЯ 13 ИЧГ.Сой Смес 1 ИСПОЛЬЗЮ 3 ОТХОДЫ 138- рнс 3 ООТКИ3 уд 3 едОЗ 811;,31.г 1 Ь Х гс 3: ТЯЛ 13 СБ.П П Г 3 б 0 ", 11Г С." Л:1 О т С я С Л 8 д у 101: с О б разо.,Г 1 ОСЛЕ ЗЯГ.ЯЗЛКИ 3.(313 ты, оассяита Ной 1 ЯБ ь Д 8 Р к кУ У с 1 8 с 3 0 Д н О ГО э х 13 и Б Я л 8 н та 13 и 13 8 Д 8" ЛЯХ с 1 13 1 Пясс Бк 3 и Рс 3353 ИНи МЕТЯЛЛЯ 11 ЛЯ УТОЧ 138 НИЯ СООТНОШен 1153 Г 3 БОД 111 ОИ Л 1 ГсПУР 1 А с дейстну 10 щей ТехнологэВской линии Отбирянтся 13 робсс 3 - 5 ОТЛИВОК 18 Л 101 цих Ге,3)3, котооая ускоренно Охлздается Н 13 Г 30 лу 08- Ха ИЛИ КВЛВЗНОМ ЛИСТЕ, 3 3 ТЕМ Гсмет 310 ЩИ(, ТЬ 1 с РЯСКЯЛЫБЯЗОТС 51 С ГЗОМ 01 ЦЬЮ ПРИСГЗОСООЛ 81 ИЯ и Бизуальнс определяется глуби(а отбела,Б занисимос Ги О Глубины Отб 313 ЛЯ пери- ОДИЧБСКИ (8 ЖЕс 3 ЯСНО 3 На Д О КОБШЯ ВВОДИ Г( Я МЕхс 3 нисЕСКЯЯ СМЕСЬ, СОСТс 3 БЛОН 11 с 3 Я ИЗ СМЕСИб, 11 с 1 С.,., .- 0с жидкого металла гри ссотнон 38 ни 1 сосгя 1 зляющих ОМГ 10 не:тон, сОО Гает тнен 110 10,4- 2,3): 1,0. 3813 яя сООтношение количестна СИЛИКс 1 ЯВИЛ и ГАС 1 ВИЗУ.ЗЛЬНО В Какд 011 с 13 учае определяя глубину отбела, таким образом регулиру 1 от ее до получения нужнойструктуры, обеспечинающей необходиму 10удяроустойчиность мелющих тел,5 1-езультаГы почэсОБОГО 013 трОл 51 струкГуры и сг 1 едения о количествах Бнодимыхкомпон 81 ггон фисируОтся Б журнале рапортон.Однонременно совместное использона 10 ние элементов противоположного Воздейст 13 и 13 позволяет упрочнить металлическуюоснову чугуна, что положительно сказыняетсл на эксплуатационной стойкости мел 10- щих тел,15 Введение н механичесу 1 о смесь Б коли 3 естна легиру 01 цей до 1;.3 в 13 смеси "МС" приОтливке мелодик тел.обуслонл 8130 ее силь 1 ьц, Карбидообразу 013 им дейстнием за счетналичия н ней сплавов редких металлов:20 циркония, ниоб 3 ля и тантала,Смесь "МС - отходы, получаемые припереработке руд редкоземельных металлон3 ТУ 48-0507-23-86 Вышнегородского рудоУ Г Ра БЛ 81 И 51),25 Высокая легирующяя способность,сраннительняя дешевизна и возможностьпослганок н необходимь 1 х количествах делают эту смесь незаменимым компонентовдля получения нужной структуры чугуна при30 отливке 3 мел 1 ощих тел, определяющей ихэксплуатационные качества,Внедсч 3 ие Б механическую смесь силикобария Б качестне легирующей добавкиобуслонлено тем, что С 13 ликобарий (ТУ 14-535 160.04) эффектинно влияет на уменьшениеглубинь 1 одубела,Согласно экспериментальным данным,оптимальное количество вводимой смесисиликобар 135 и УС" при комбиниронанном40 легрона 11.13 составляет 0,1;4 от Беса жидкого мотялла Такое коли 1 естно при Выбранном уг 338 рс 3 дном эквиналенте обеспечиваетм 853 одисперсу 10 структуру белого чугуна(перли оцементитну 1 о) Я глубину 8-130 мм с45 понерх ости с планным переходом Б структуоу полони 1 Чатого или серого чугуна к ОсеБой части отливки, т,е. соответстнуетнаибольн.ей э(сплуатационной стойкостиотлинок - удяроус;ойчивости,50 Варьируя соотношением количествасмеси с; лиобария и "13 ЛС" Б легирующейсмеси Б 01 еде;ах 30,4 - 2,3):1,0, при почасоГГГМ ОН РСспе СГРУтУРЫ ПРОИЗНОДИтСЯ ОПЕРатиннаь 88 КОРРЕКтИРОВКа Б ОтЛИБЯЕМЫХ55 1 с 38 ЛЮ 11 К(Х ТЬЛЯХ,,с Яг 1 с Ы" 1 ССОТНОШЕНИ 811 МОК,0 РЕГУЛИРОснс 31 ь колебэс 1 ИЯ стог/ктУРы ЦилинДРОБ. имеющ,18 Иесто ня грактике ри отливкессг 38 дсГВ:;8 нестабильности химическОГО со1775223 Составитель В,ЦукановТехред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор Заказ 4010 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, 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 "МС" 0,3:1,0 отлива мелющего тела получается со сквоз ным отбелом, т,е. карбидообразующее действие является превалирующим, а влияние силикобария практически отсутствует, Удароустойчивость при этом снижается,При соотношении, отвечающем мень 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 также 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 стой структуры, лучшую диффузию элементов в металле.Снижение углеродного эквивалента ниже 4,1 оуменьшает степень перегрева цугуна, а вместе с ней затрудняется усвоение 35 легирующих элементов.Повышение же углеродного эквивалента выше 4,4 О 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;4).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 щ и й с я 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 из 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 О.2. Способ по п,1, отл и ч а ю щи йс я тем, что в качестве двухкомпонентной композиции механической смеси используют отходы переработки руд редкоземельных металлов.