[發明專利]一種鑄造磨球制造及使用的一體化處理方法

在審

• 申請號: 201610179916.7
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105750031A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 王仲玨;孫益民;朱協彬;劉寧;鐘相強;白明學;杜曉陽
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B02C17/20
• 分類號: B02C17/20;C22C37/10
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 蔡立豐

技術領域

本發明涉及磨球領域，具體涉及是一種鑄造磨球制造及使用的一體化處理方法。

背景技術

中國耐磨材料產業市場規模快速增長，整體制造水平不斷提高。隨著國民經濟穩步發展，我國火力發電、冶金礦山、建材水泥等領域對耐磨球段的需求量也保持穩定增長的態勢，僅國內耐磨球段的需求量2015年達到208.74萬噸，下表列出了2010－2015年，該類產品國內需求量的增長情況：

2010－2015國內耐磨鑄造磨球段市場需求量(萬噸)

據不完全統計，近年來，我國年各類耐磨球段的出口量為100萬噸－150萬噸。可見，該市場需求總量雖較大。

球磨機磨球量化級配技術的科學研究方法按其發展水平可分為四個階段：

1.試錯階段；

2.正交實驗法(實驗周期、成本較高，且無法處理大樣本)；

3.可視化信息處理的精準實驗法；

4.使用智能化控制模型。

在國外，近幾年來在磨球制造和使用領域已經開始摸索第三臺階和第四臺階的科研方法及運用相關技術手段和工具制定、完善工藝，制造、使用和監控體現工藝“精髓”內容的精美裝置，然而良莠不齊，進展緩慢。

在國內，現今仍停留在應用正交實驗法進行科學研究和生產應用的第二階段上，致使大量動態變化因素得不到有效的控制和預測，產品制造和產品使用長期存在的浪費大、效率低，成本高的問題一直得不到解決；不能有效利用高速發展的信息技術、自動化與智能化技術加速該領域的技術進步，發揮科技領跑作用的壓力越來越大。并且長期以來正因為國內磨球制造技術、加工設備落后，生產工藝數十年不變，不重視精煉，致使鋼鐵液純凈度差，變質效果不穩定，凝固過程存在大量偏析、變異和不穩定組織，導致內部組織不致密和表面質量差；且磨球心部到表面的力學性能、使用性能不一致，直接影響了磨球的使用壽命。由于受磨球材料、球磨裝備、物料特性、工作環境等多因素制約和交互性影響，迄今國內外研究磨球問題都停滯在定性研究階段，對使用磨球產生的節能降耗和降低生產成本的作用不顯著、不穩定，加上過分依靠經驗，造成無法推廣應用的“窘境”。

目前，傳統上磨球的制造方和磨球的使用方都是獨立的，制造方通過大量的生產篩檢來尋求各項性能最佳的優質磨球，使用方也通過大量的使用篩檢盡力選擇最適合自己需用的磨球。然而像這種隔離的、獨立的使用和制造的局面，雖然在各自的領域里有一定程度上的技術進步，但是要讓磨球達到最大程度的滿足使用方要求的目標，就必須要在磨球的制造和實用之間構筑一個一體化的統籌考慮的技術系統。

為此，本案發明人，積多年對磨球的設計與制造經驗，在之前，已向國家專利局提出了名稱為“一種用于球磨設備磨球量化級配技術的可視化方法”的發明申請，申請號為“201610161104X”和“一種高耐磨鑄造磨球成分設計與熱處理制度的可視化方法”的發明申請，申請號為“2016101611533”的基礎上提出一種鑄造磨球制造及使用的一體化處理方法以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鑄造磨球制造及使用的一體化處理方法，通過將大量動態變化因素得到有效的控制和預測，避免了產品在制造和產品使用的長期過程中存在的浪費大、效率低，成本高的問題，有效的將磨球的制造方和磨球的使用方進行一體化結合處理，既滿足了使用方對優質磨球的性能要求，也滿足了制造方在完成使用方需求的前提下對于自身而言最經濟的磨球制造方式。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

本發明所述的一種鑄造磨球制造及使用的一體化處理方法，包括如下步驟：

(1)采用逆向思維首先確定用戶對磨球的力學性能要求；

(2)根據用戶所需磨球要求的力學性能指標并運用可視化方法確定最經濟某系磨球材質；

(3)根據用戶所需磨球要求的力學性能指標和確定的最經濟某系磨球來確定某系磨球的化學成分含量范圍及其對應的熱處理工藝制度；

(4)對生產出滿足客戶要求的磨球進行成本估算確定出在滿足用戶需要的力學使用性能條件下成本最低磨球作為滿足客戶需求的制造方需要制造的磨球成分和熱處理制度設計的最佳鑄造方案。

優選地，步驟(1)中確定用戶對磨球的力學性能要求包括磨球的硬度必須大于60HRC、韌度達到3.0J/cm2和心部與表面硬度均勻度達到1.0的三個力學性能目標。

優選地，步驟(2)中運用可視化方法確定的最經濟某系磨球材質為鉻含量為10.86％的高鉻磨球。