一種鋰礦選礦研磨專用鑄球及其加工工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種鋰礦選礦研磨專用鑄球及其加工工藝，所述鑄球按重量百分比包括如下化學成分：C：2.1

【技術實現步驟摘要】
一種鋰礦選礦研磨專用鑄球及其加工工藝


[0001]本專利技術屬于研磨材料
，尤其涉及一種鋰礦選礦研磨專用鑄球及其加工工藝。

技術介紹

[0002]鋰被譽為“世紀的新能源金屬”，也被譽為“推動世界前進的重要元素”，此外，鋰在玻璃、陶瓷、冶金、潤滑劑與核工業等領域也有著廣泛應用。鋰資源主要賦存于花崗偉晶巖型礦床和鹽湖鹵水礦床中，而鹽湖鹵提取鋰仍未實現大規模工業化生產，目前從鋰礦物中提取鋰仍是主要途徑，而鋰輝石則是最為重要的鋰礦物資源。浮選是選別鋰輝石應用最為廣泛的方法，但目前鋰輝石浮選的研究和生產實踐主要集中在浮選藥劑和藥劑作用機理方面，對鋰輝石礦磨礦工藝方面的研究相對較少。由于合適的磨礦粒度，尤其是鋰輝石礦物的粒級分布，才是影響鋰輝石浮選以及后續提取鋰效率的重要因素。
[0003]鋰礦石的磨礦粒度取決于將原始鋰礦破碎后進入球磨機進行研磨的效率，這其中合適的鑄球選擇才能使鋰礦的出料粒度更加均勻、細膩。目前鋰礦選礦研磨專用鑄球，如高鉻鑄鐵、低鉻鑄鐵、低硅中鉻鑄鐵所生產的各類磨球和磨段，其耐磨性欠佳、磨耗偏高，難以滿足鋰礦選礦研磨要求。如低鉻白口鑄鐵磨球在鋰礦球磨機使用過程中，其破碎率普遍高于3％(濕態磨有時甚至超過5％)，同時磨耗也高(1.59kg左右/t礦)，碾磨效率低，嚴重影響球磨機的正常生產和經濟效益。普通高鉻白口鑄鐵磨球應用于鋰礦球磨機時，其使用性能較低鉻白口鑄鐵磨球有所提高，但其濕態抗腐蝕能力較差，性價比甚差，難以推廣應用。正規的中碳低合鋼鍛造大球雖然破碎率低，但其磨耗仍然較高，特別是我國廢鋼供應較雜且供應較緊張的實際情況下，生產正規的中碳低鋼鍛造大球仍存在性價較差的現實問題，在我國仍難以批量生產。

技術實現思路

[0004]基于上述技術問題，本專利技術提出了一種鋰礦選礦研磨專用鑄球及其加工工藝，所述鑄球具有硬度高、磨耗低、耐腐蝕性強、抗磨性能好等優點，其能有效滿足鋰礦選礦研磨后的出料要求。
[0005]本專利技術提出的一種鋰礦選礦研磨專用鑄球，所述鑄球按重量百分比計包括如下化學成分：
[0006]C：2.1
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2.7％、Si：0.8
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1.5％、Mn：0.6
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1.0％、Cr：10
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13％、V：0.1
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0.3％、Ti：0.05
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0.2％、B：0.03
?
0.08％、S：≤0.05％、P：≤0.08％，余量為Fe和不可避免的雜質；
[0007]其中，Ti和V的重量之和與B的重量比大于6且小于12。
[0008]本專利技術中通過下述方式優化成分及其含量：
[0009]C：碳是影響鑄球硬度和耐磨性的主要元素，其含量高，組織中碳化物數量多，基體硬度高，耐磨性好，但若其含量超過2.7％，會產生粗大片狀碳化物，使材質變得硬而脆，而且由于粗大片狀碳化物易碎裂剝落，致使耐磨性下降；若其含量小于2.1％，共晶碳化物數
量減少，基體硬度下降，耐磨性也下降，因此碳的含量選擇在2.1
?
2.7％為宜。
[0010]Si：一定量的硅起脫氧作用，對流動性也有利，較高的硅有利于屈氏體組織的形成，而且較高的硅溶于基體后，提高基體的電極電位，提高抗腐蝕性能；同時，在鑄球中隨硅量的增加，硅化物數量增加，硬度和耐磨性也增加；但當硅量大于1.5％以后，韌性明顯下降，過低的含硅量又不利于屈氏體組織的形成；因此硅量的選擇在0.8
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1.5％為宜；
[0011]Mn：錳是形成奧氏體的元素，對碳化物的形成也起作用，過高的錳將使組織中出現奧氏體，奧氏體組織不宜作磨球，因為奧氏體磨球不論在干磨和濕磨中，都會造成大量破碎和剝落；但由于脫氧和去硫都用錳，因此選錳的含量選擇在0.6
?
1.0％為宜；
[0012]Cr：鉻是碳化物形成元素，鉻除與碳結合成碳化物外，其余部分溶解在基體內，從而提高基體的電極電位，對抗腐蝕是有利的；若其含量小于10％，可能會出現M3C型碳化物，使硬度和韌性都降低；若其含量大于13％，結晶時碳化物數量顯著增多，使韌性明顯下降，同時由于基體中含碳量降低，導致基體的硬度降低，從而耐磨性降低，因此鉻的含量選擇在10
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13％為宜；
[0013]V、Ti、B：釩、鈦、硼都屬于微量合金元素，它們能形成硬度很高的碳氧化物，彌散在基體中，有利于提高基體的顯微硬度和耐磨性，同時對晶粒的細化也是有利的；
[0014]S、P：硫、磷屬于不可避免的微量雜質，其含量越低越好；為了保證鑄球的硬度及其耐磨性，將磷的含量控制在0.08％以下，將硫的含量控制在0.05％以下。
[0015]由前可知，V、Ti、B都屬于微量合金元素，它們能形成硬度很高的碳氮化物，當彌散在基體中有利于提高基體的顯微硬度和耐磨性，同時對晶粒的細化也是有利的；本專利技術中，當控制Ti和V的重量之和與B的重量比大于6且小于12時，這種配比控制使得本專利技術所述鑄球無需額外加入孕育劑即可達到提高硬度和韌性的效果。
[0016]優選地，所述鑄球按重量百分比還包括：Mo：0.05
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0.2％、Cu：0.03
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0.08％。
[0017]Mo：鉬的主要作用是細化基體，細化碳化物，提高基體的電極電位，提高耐腐蝕性；在金屬型鑄造條件下，其加入量選擇在0.05
?
0.2％即可明顯起作用；
[0018]Cu：銅是奧氏體形成元素，其主要作用是提高基體電極電位，提高腐耐蝕性，在本專利技術鑄球條件下，其加入量選擇在0.03
?
0.08％為宜；
[0019]優選地，Mo和Cu的重量比大于2且小于4。
[0020]本專利技術中，Mo和Cu聯合作用時對鑄球的強化作用主要體現在基體組織的變化，進入基體的Mo和Cu可有效提高鑄球的的淬透能力；通過嚴格控制加入Mo和Cu的重量比大于2且小于4，可以獲得珠光體型鑄球，由此使得鑄球的硬度和沖擊韌性都得到較大提高。
[0021]本專利技術還提出了一種鋰礦選礦研磨專用鑄球的加工工藝，包括如下步驟：
[0022]S1、將廢鋼、鉻鐵、釩鈦生鐵加熱熔化后，再加入硅鐵、錳鐵、銅、鉬鐵及硼鐵，升溫至1500
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1540℃后取樣進行化學成分分析，并控制各成分的重量百分比為：C：2.1
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2.7％、Si：0.8
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1.5％、Mn：0.6
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1.0％、Cr：10
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13％、V：0.1
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0.3％、Ti：0.05
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0.2％、B：0.03
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0.08％、Mo：0.05
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0.2％、Cu：0.03
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0.08％、S：≤0.05％、P：≤0.08％，余量為Fe和不可避免的雜質；繼續升溫至1550
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1570℃后加入脫氧劑進行脫氧，得到鐵水；本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種鋰礦選礦研磨專用鑄球，其特征在于，所述鑄球按重量百分比計包括如下化學成分：C：2.1
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2.7％、Si：0.8
?
1.5％、Mn：0.6
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1.0％、Cr：10
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13％、V：0.1
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0.3％、Ti：0.05
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0.2％、B：0.03
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0.08％、S：≤0.05％、P：≤0.08％，余量為Fe和不可避免的雜質；其中，Ti和V的重量之和與B的重量比大于6且小于12。2.根據權利要求1所述鋰礦選礦研磨專用鑄球，其特征在于，所述鑄球按重量百分比還包括：Mo：0.05
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0.2％、Cu：0.03
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0.08％。3.根據權利要求2所述鋰礦選礦研磨專用鑄球，其特征在于，Mo和Cu的重量比大于2且小于4。4.一種鋰礦選礦研磨專用鑄球的加工工藝，其特征在于，包括如下步驟：S1、將廢鋼、鉻鐵、釩鈦生鐵加熱熔化后，再加入硅鐵、錳鐵、銅、鉬鐵及硼鐵，升溫至1500
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1540℃后取樣進行化學成分分析，并控制各成分的重量百分比為：C：2.1
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2.7％、Si：0.8
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1.5％、Mn：0.6
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1.0％、Cr：10
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13％、V：0.1
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0.3％、Ti：0.05
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0.2％、B：0.03
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0.08％、Mo：0.05
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0.2％、Cu：0.03
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0.08％、S：≤0.05％、P：≤0.08％，余量為Fe和不可避免的雜質；繼續升溫至1550
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1570℃后加入脫氧劑進行脫氧，得到鐵水；S2、將步驟S1得到的鐵水出爐后升溫至1600
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1650℃，采用包內沖入法對所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙東凱，明章林，劉偉，胡璇，楊霄，
申請(專利權)人：寧國東方碾磨材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：