本發(fā)明涉及鑄造設(shè)備，特別是涉及一種雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板的制造裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、大型球磨機(jī)作為粉磨物料的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于需大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的各種工業(yè)領(lǐng)域，比如：礦業(yè)領(lǐng)域、冶金行業(yè)、環(huán)保與資源回收、水泥與建材行業(yè)等其他領(lǐng)域。在球磨機(jī)中，按襯板用在不同部位可分為：筒體襯板、磨頭襯板和磨門襯板等，起到保護(hù)筒體、分散研磨介質(zhì)和物料以及提高研磨效率的作用，按襯板材料可分為：金屬基材料襯板、橡膠材料襯板、石質(zhì)或鑄石材料襯板和復(fù)合材料襯板等。

2、目前球磨機(jī)襯板大多數(shù)用金屬基材料制造，也有少量用非金屬材料制造，由于各倉內(nèi)研磨體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，為適應(yīng)這種工作狀態(tài)的要求，制造各倉襯板材料就不同。在粉碎倉，研磨體以沖擊作用為主，要求襯板應(yīng)具有抗沖擊和耐磨性能，普遍采用的高錳鋼(zgmn13)作襯板材料，它具有一定的抗沖擊韌性，并且在受到一定的沖擊時(shí)，它的表面產(chǎn)生冷作硬化，表面變得堅(jiān)硬耐磨，一般硬度在hb300-350，韌性相當(dāng)高，沖擊值可達(dá)700nm/cm2，但在使用中，容易過早反凸彎曲變形，拉斷固定螺栓，造成襯板脫落，使之壽命降低，一般平均壽命在5000-6000h。高鉻鑄鐵硬度高，耐磨性好，在耐磨材料中居首，高鉻鑄鐵是一種脆性材料，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚恚梢灾谱鞔帜}襯板，高鉻鑄鐵用于較小沖擊工況下，如煤磨襯板和破碎機(jī)襯板(抗磨板)等，耐磨性比高錳鋼提高6-8倍，經(jīng)濟(jì)效益很顯著。磨機(jī)上結(jié)構(gòu)復(fù)雜及薄壁大件不宜采用高鉻鑄鐵，如隔倉篦板、磨頭襯板等，現(xiàn)在高鉻鑄鐵已發(fā)展了多種牌號，一般在水泥行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，為了提高耐磨材料的韌性隨之出現(xiàn)了高鉻鑄鋼等材料，目前耐磨材料還可選用低鉻鑄鐵、42硅錳鉻鉬鋼、低碳硅錳耐磨合金鋼、低合金高強(qiáng)度鋼(zg35simn和zg30crmnsimore)等。在細(xì)磨倉，研磨體以研磨為主，所以要求襯板具有良好的耐磨性能，可選用耐磨白口鐵、冷硬鑄鐵、中錳稀土球墨鑄鐵等。橡膠襯板與高錳鋼襯板相比，其優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕，使安裝襯板的勞動(dòng)強(qiáng)度降低，縮短了檢修時(shí)間；負(fù)荷輕，動(dòng)力消耗下降，一般可降低10％左右；使用壽命長，提高了磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率；研磨體消耗降低20％以上；保護(hù)筒體免受料漿磨損，延長筒體使用壽命；工業(yè)噪音低，改善了操作條件，有利于工人的健康。其缺點(diǎn)是：不耐高溫；不宜用在干法磨上；應(yīng)用在濕法球磨機(jī)的頭倉里其抗沖擊性能不夠理想。還有一種襯板采用輝綠巖鑄石材料，一些水泥廠曾用在磨機(jī)末倉，鑲砌襯板進(jìn)行過工業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：用于管磨機(jī)鋼鍛倉是完全可以的，使用壽命比自行澆注的白口鐵襯板高一倍以上，而費(fèi)用比白口鐵低一半以上，但鑄石襯板的鑲砌技術(shù)和鑄石本身的澆注質(zhì)量還需進(jìn)一步研究提高。

3、大型球磨機(jī)襯板目前仍然主要使用單一耐磨材料，高錳鋼或各種合金鋼材料，部分雙金屬復(fù)合襯板在小型球磨機(jī)中得到了應(yīng)用。由于高錳鋼材料的強(qiáng)度低，易流變，實(shí)際應(yīng)用中越來越少，傳統(tǒng)合金鋼襯板因材料韌性不足，難以在耐磨性與抗沖擊性之間實(shí)現(xiàn)有效平衡，雙液雙金屬復(fù)合襯板通過異質(zhì)材料復(fù)合提升了性能，卻受限于鑄造工藝的固有缺陷(如結(jié)合層穩(wěn)定性差、界面易開裂等)，目前不能制造出穩(wěn)定性較好的大型球磨機(jī)用的雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板，大型鑄件在冷卻過程中，由于體積大，冷卻速度較慢，容易產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，兩種金屬的收縮率不同，可能導(dǎo)致界面處產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，進(jìn)而引發(fā)開裂，而小型鑄件冷卻速度快，可能殘余的應(yīng)力較小，結(jié)合層更穩(wěn)定，因此，亟需設(shè)計(jì)一種用于制造雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板的裝置。

4、以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評價(jià)本技術(shù)的新穎性和創(chuàng)造性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提出一種雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板的制造裝置及其使用方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的大型球磨機(jī)用的耐磨襯板結(jié)合層穩(wěn)定性差、界面易開裂等技術(shù)問題。

2、為此，本發(fā)明提出一種雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板的制造裝置，包括地面固定支架，其上表面設(shè)置有若干導(dǎo)軌；

3、圓筒砂箱，其設(shè)置于所述地面固定支架上，所述圓筒砂箱內(nèi)設(shè)置有豎直分型的消失模模型，所述消失模模型中部豎直設(shè)置有金屬隔板，可從所述金屬隔板左右兩側(cè)將熔煉后的合金鋼和高鉻鑄鐵液體分別注入消失模型腔；

4、移動(dòng)支架，其設(shè)置于所述導(dǎo)軌上，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，所述移動(dòng)支架能靠近或遠(yuǎn)離所述圓筒砂箱；

5、中頻感應(yīng)加熱器，其設(shè)置于所述移動(dòng)支架上，包括線圈支架、加熱線圈和連接板，所述線圈支架為上下開口的圓筒狀；所述加熱線圈與所述線圈支架絕緣，沿所述線圈支架側(cè)壁環(huán)繞設(shè)置于所述線圈支架內(nèi)，環(huán)繞的所述加熱線圈中部有容納所述圓筒砂箱的第一空間；所述連接板水平設(shè)置于所述線圈支架靠近所述移動(dòng)支架的一側(cè)，所述連接板與移動(dòng)支架在水平面上的投影有部分重重合，并在重合的位置對應(yīng)設(shè)置第一固定孔，穿過所述第一固定孔設(shè)置第一絲桿，采用第一電機(jī)與所述第一絲桿連接，使得所述第一電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)所述中頻感應(yīng)加熱器上下移動(dòng)。

6、優(yōu)選地，所述金屬隔板采用q234鋼板制得，其沿所述消失模模型厚度方向設(shè)置，與襯板安裝面的距離為所述消失模模型厚度的三分之一。

7、優(yōu)選地，還包括真空抽負(fù)壓裝置，其包括真空泵、冷卻水循環(huán)裝置和控制裝置，沿所述圓筒砂箱內(nèi)臂和底部設(shè)置有若干相互連通的負(fù)壓管，所述負(fù)壓管對稱分布，相互連通，并集中到一個(gè)總通道，在所述圓筒砂箱外部設(shè)置與所述總通道連通的負(fù)壓管接口，使得所述負(fù)壓管接口與所述真空泵連接，以能給所述圓筒砂箱抽負(fù)壓。

8、優(yōu)選地，所述移動(dòng)支架包括水平框架和豎直框架，由若干鋼板焊接而成，所述水平框架和豎直框架組合成“l(fā)”型，所述水平框架包括前梁、后梁和左梁，所述豎直框架包括上梁、下梁、前豎梁和后豎梁，對應(yīng)所述水平框架的前梁和后梁的位置于所述地面固定支架上設(shè)置兩條所述導(dǎo)軌。

9、優(yōu)選地，在所述上梁和連接板上對應(yīng)設(shè)置兩個(gè)第二固定孔，所述第二固定孔對稱設(shè)置于所述第一固定孔兩側(cè)，并與所述第一固定孔在一條直線上；于所述第二固定孔內(nèi)設(shè)置光桿，所述光桿的下端固定在所述連接板上，上端穿出所述上梁的第二固定孔。

10、優(yōu)選地，在所述連接板上，遠(yuǎn)離所述中頻感應(yīng)加熱器處設(shè)置配重。

11、優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和第二絲桿，于所述地面固定支架遠(yuǎn)離所述圓筒砂箱的一側(cè)設(shè)置固定支架橫梁，所述第二電機(jī)設(shè)置于固定支架橫梁上，所述第二絲桿水平設(shè)置，通過聯(lián)軸器與所述第二電機(jī)連接，所述第二絲桿的右端固定設(shè)置于所述移動(dòng)支架的下端。

12、優(yōu)選地，還包括控制柜，其用于控制所述中頻感應(yīng)加熱器的加熱、第一電機(jī)和第二電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

13、優(yōu)選地，所述中頻感應(yīng)加熱器還包括絕緣板，其豎直設(shè)置于所述線圈支架的內(nèi)側(cè)壁上，所述加熱線圈穿過所述絕緣板環(huán)繞設(shè)置于所述線圈支架內(nèi)。

14、本發(fā)明還提出一種雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板的制造裝置的使用方法，包括以下步驟：

15、(1)將消失模模型放入圓筒砂箱，然后填砂、振實(shí)、抽真空；

16、(2)從金屬隔板左右兩側(cè)將熔煉后的合金鋼和高鉻鑄鐵液體同時(shí)注入消失模型腔；

17、(3)啟動(dòng)第一電機(jī)和第二電機(jī)將中頻感應(yīng)加熱器移動(dòng)到極限位置；

18、(4)啟動(dòng)中頻感應(yīng)加熱器，加熱并保持溫度數(shù)分鐘；

19、(5)停止加熱，將中頻感應(yīng)加熱器移到圓筒砂箱外；

20、(6)待鑄件冷卻至300℃以下后，將鑄件取出圓筒砂箱并清理。

21、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果包括：該裝置用于制造雙液復(fù)合鑄造大型耐磨襯板，也就是采用兩種液體進(jìn)行鑄造大型的耐磨襯板，其在消失模模型中部設(shè)置有金屬隔板，這能有效避免兩側(cè)金屬液澆注過程中互相滲透，而影響鑄件質(zhì)量；采用立式澆注的方式，從金屬隔板左右兩側(cè)同時(shí)將熔煉后的合金鋼和高鉻鑄鐵液體注入消失模型腔，這有效避免由于金屬液表面的氧化帶來的結(jié)合層結(jié)合不好的問題；澆注完成后在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下將中頻感應(yīng)加熱器推到圓筒砂箱正上方，在第一電機(jī)的作用下，使中頻感應(yīng)加熱器往下移動(dòng)，直至加熱線圈的高度與消失模模型的高度匹配(包括消失模模型的冒口部分)，然后開始加熱并保持溫度3～10分鐘(具體加熱幾分鐘根據(jù)襯板的大小確定)，使雙層金屬液充分與金屬隔板熔化結(jié)合，避免由于熱量不均勻?qū)е碌母鱾€(gè)區(qū)域熔合不良的現(xiàn)象發(fā)生，而導(dǎo)致結(jié)合層不穩(wěn)定，甚至開裂的現(xiàn)象。