[發明專利]一種低成本、可修復HP型陶瓷復合磨輥及制造方法

在審

• 申請號: 201710398452.3
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107008535A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 錢兵;孫書剛
• 申請（專利權）人: 南通高欣耐磨科技股份有限公司
• 主分類號: B02C4/30
• 分類號: B02C4/30;B22D19/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及新材料領域，特別涉及一種低成本、可修復HP型陶瓷復合磨輥及制造方法。

背景技術

在工業生產中的許多領域如燃煤電廠、水泥、鋼鐵、礦山等領域都存在惡劣的工作環境，要求工作部件同時具備耐磨耐熱或耐磨耐沖擊綜合性能，因此具有單一性能的材料已不能滿足工況的需求，因此，各種陶瓷顆粒增強鐵基耐磨材料受到研究者越來越多的重視。磨輥作為磨煤機的主要功能部件，工況條件及其惡劣，因此其質量不僅影響磨煤質量，還影響生產成本與效率，國內在磨煤機磨輥的研發與應用方面也得到了長足的發展，開發出的大型磨輥主要有整體高鉻鑄鐵、堆焊磨輥、一次澆鑄陶瓷復合磨輥。高鉻鑄鐵磨輥制造簡單，生產成本較低，但存在沖擊韌性差，壽命短不可修復的缺陷；而堆焊磨輥具備一定的可修復性，但僅可修復2-3次，具有很大的局限性，并且在使用過程中堆焊層容易脫落，易磨損，壽命短，每1-2年需停機檢修，造成成本過高；一次澆鑄陶瓷復合磨輥，大幅度提升磨輥的耐磨性和使用壽命，是高鉻鑄鐵的2-3倍，但是不具備修復性，并且在制備過程中，由于陶瓷散落原因，會導致后續加工困難，增加加工成本和生產周期。

基于以上問題，本專利提供一種低成本、可修復HP型陶瓷復合磨輥的制造方法，旨在磨煤機惡劣工況下，實現磨輥的高耐磨和可修復性，解決磨煤機生產過程中，磨輥易損壞、更換困難等問題。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種具有較長壽命，同時具備可修復性，磨損后保留基體，直接更換工作層，且磨輥制造方法簡單，加工周期短，有效降低了成本的陶瓷復合磨輥及制造方法。

技術方案：本發明所述的一種低成本、可修復HP型陶瓷復合磨輥，包括基體、工作層和定位件，所述基體上裝配有工作層，所述工作層的一端部通過基體上的限位環進行限位，所述工作層的另一端部通過定位槽連接有定位件，所述定位件與基體接合處焊接固定，所述工作層內側面上設有間隔設置的凸臺，所述基體與工作層配合的外表面設有錐度。

進一步的，所述基體和定位件采用普通鑄鋼制成。

進一步的，所述凸臺面積占整個工作層內側面面積的1/4-1/2。

進一步的，所述錐度的角度范圍為2-5°。

進一步的，所述工作層內設有網格結構的陶瓷復合預制體。

本發明還公開了上述一種低成本、可修復HP型陶瓷復合磨輥的制造方法，包括如下步驟：

（1）將預處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結劑按比例混合，通過專用模具制備出特定外形，并干燥定型，然后通過真空燒結，制備出陶瓷復合預制體；

（2）取出預制體，放入200-300℃烘箱內，進行預熱，然后固定在鑄造砂型型腔內，最后通過澆鑄合金熔液制備陶瓷復合耐磨工作層；

（3）通過熱處理，使工作層硬度達到59-62HRC，然后對陶瓷復合耐磨工作層進行機械加工，制備出要求尺寸與形狀；

（4）整體澆鑄圖紙設計的基體和定位件，并機械加工，滿足配合要求；

（5）將步驟（3）中的陶瓷復合耐磨工作層，放入基體限位環上，通過定位件對工作層進行軸向和周向定位，最后將定位件焊接在基體上，實現磨輥的完全定位。

進一步的，所述陶瓷顆粒為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

進一步的，所述合金粉末采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

進一步的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

有益效果：本發明所提供的一種低成本、可修復HP型陶瓷復合磨輥及制造方法具有以下明顯效果：

（1）陶瓷復合耐磨工作層具備可修復性，陶瓷復合耐磨工作層在磨損后，可在原基體上直接更換；

（2）陶瓷復合耐磨工作層與基體的配合面錐度具有自鎖作用，可以實現兩部分的自行夾緊；

（3）陶瓷復合耐磨工作層設有凸臺，可以有效減少加工面，降低加工難度和周期；

（4）基體為普通鋼材，易加工，成本低，且可重復使用；

（5）定位件為普通鋼材，可重復使用，其上設有凸臺起到良好的軸向和圓周定位，采用焊接技術能夠達到完全定位，操作方便，且后期修復簡單。

附圖說明

圖1為本發明磨輥的裝配立體圖；

圖2為本發明磨輥的裝配剖視圖；

圖3為本發明磨輥基體立體圖；

圖4為本發明磨輥基體剖視圖；

圖5為本發明磨輥工作層立體圖；

圖6為本發明磨輥工作層剖視圖；

圖7為本發明磨輥定位件立體圖；