摘要:
諾里沖反擊式破碎機(jī)是一種從奧鋼聯(lián)進(jìn)口的破碎超硬物料的破碎機(jī)，為取代進(jìn)口易損件，本文研制的CYK型高鉻合金鑄鐵，經(jīng)研究及現(xiàn)場生產(chǎn)考核，完全可以取代進(jìn)口配件，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目五強(qiáng)溪水電工程從奧地利引進(jìn)了新型破碎機(jī)一一諾里沖APK40型反擊式破碎機(jī)。機(jī)內(nèi)全套耐磨件7個(gè)品種8件均采用抗磨材料制成。從奧鋼聯(lián)進(jìn)口的產(chǎn)品單價(jià)為2.5萬元/t，僅破碎機(jī)一項(xiàng)，要完成該工程建設(shè)需要耗資2505.35萬元。為了使引進(jìn)設(shè)備配件立足國內(nèi)，我們對(duì)機(jī)內(nèi)抗磨件進(jìn)行了反復(fù)的研究及試制。經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行試驗(yàn)，用所研制的抗磨合金制作的配件使用壽命與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng)，完全可以取代進(jìn)口配件。
1、破碎機(jī)易損件的工況及材質(zhì)選擇
1.1、工況條件
五強(qiáng)溪水電工程中采用石英巖和石英砂巖制成砂石料，然后進(jìn)行混凝土的配制。這兩種砂石料中SIO。含量達(dá)75%～90%，莫氏硬度7級(jí)以上，抗壓強(qiáng)度為200-300MPa。引進(jìn)的破碎機(jī)技術(shù)參數(shù)為：轉(zhuǎn)子直徑1000×寬1000mm，轉(zhuǎn)速740r/min，功率160kw，最大進(jìn)料粒度為150mm，破碎能力120t/h。設(shè)備中隨機(jī)帶來的易損件經(jīng)現(xiàn)場生產(chǎn)考核，使用壽命為110-125h。易損配件在運(yùn)行中的另一工況特點(diǎn)是：高速運(yùn)轉(zhuǎn)的沖擊錘與高硬度的石英巖反復(fù)碰撞，沖擊錘工作表面溫度高達(dá)500-600℃，因此，抗磨材料必須在較高的溫度下具有足夠的韌性和硬度。
1.2 、磨損機(jī)理
諾里沖反擊式破碎機(jī)中的沖擊錘、反擊板等易損件的磨損是鑿削式磨粒磨損。這種磨損是表面應(yīng)變和機(jī)械應(yīng)變較強(qiáng)的溝槽磨損，溝槽的形成是由于磨料在外力作用下，以一定的速度切入金屬基體，經(jīng)一段滑移后與金屬基體脫離，從而在基體上留下一道道溝槽。溝槽的形成取決于局部應(yīng)力的大小和金屬表面與磨料硬度的相對(duì)值。在相同應(yīng)力的情況下，磨料硬度越大，越容易產(chǎn)生溝槽。由于砂爍石硬度大，因而對(duì)金屬基體產(chǎn)生的溝槽往往在磨損中占主要地位。
1.3、材質(zhì)選擇
為了借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，首先我們對(duì)奧鋼聯(lián)進(jìn)口產(chǎn)品殘?bào)w的金相組織、力學(xué)性能及化學(xué)成分進(jìn)行了分析測試，結(jié)果表明，進(jìn)口配件所用的材料為高合金抗磨材料，其化學(xué)成分見表1，其金相組織為馬氏體加條塊狀一次碳化物加二次碳化物，硬度為HRC62～64。我們對(duì)國內(nèi)外常用抗磨材料的使用情況進(jìn)行了廣泛的調(diào)研和實(shí)物分析，在此基礎(chǔ)上再根據(jù)反擊式破碎機(jī)的工作原理及國內(nèi)資源進(jìn)行了大量的材質(zhì)試驗(yàn)，選用CYK型高鉻合金鑄鐵來進(jìn)行試制。
2 、反擊式破碎機(jī)抗磨件的研制
2、L熔煉工藝
CYK型高鋁合金鑄鐵在中頻感應(yīng)電爐內(nèi)熔煉，熔化溫度為1500～1550℃，以確保合金熔解并充分?jǐn)U散，為防止鑄件組織晶粒粗大或出現(xiàn)冷隔、皺皮等缺陷，澆鑄溫度控制在1360～1380℃。
2.2、鑄造工藝
選用的高鉻合金鑄鐵材質(zhì)，具有合金含量高、流動(dòng)性好、收縮量大、導(dǎo)熱性差等特點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)其鑄件造型工藝時(shí)，采取順序凝固的原則，并且為增強(qiáng)冒口對(duì)鑄件的補(bǔ)縮效果，沖擊錘、反擊板等厚大鑄件采用立澆雨淋式保溫冒口的澆鑄方法。
2.3、熱處理
熱處理采取多階梯雙曲型工藝，包括淬火、回火，其工藝參數(shù)與鑄件壁厚密切相關(guān)，生產(chǎn)不同鑄件，參數(shù)有所不同。此外，由于該材質(zhì)合金含量高，導(dǎo)熱性差，鑄造應(yīng)力大，且諾里沖反擊式破碎機(jī)抗磨件在高應(yīng)力下工作，因此必須經(jīng)消除應(yīng)力的熱處理，以防止出現(xiàn)早期斷裂。