Obecnie duże i średnie cementownie, koncentratory stali i metali nieżelaznych oraz elektrownie cieplne budowane we wczesnym stadium w kraju i za granicą często wykorzystują kule mielące z żeliwa wysokochromowego. Wśród nich dużą część stanowi kula mieląca z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu. Najważniejszym powodem jest to, że stopień zużycia i stopień kruszenia kul młyna z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu są bardzo niskie, żywotność jest długa, proporcja kul w magazynie jest stabilna, liczba uzupełnień i wymiany młyna kula i czas prześwitu są zmniejszone, co poprawia wydajność młyna. Cementownie w krajach uprzemysłowionych wykorzystują najczęściej duże młyny kulowe (średnica bębna większa niż 5 m), a zużycie kul w przypadku kul mielących z żeliwa o wysokiej zawartości chromu zwykle nie przekracza 30 g/t cementu. Kruszarki w silosie prawie nie widać.
Ceny kulek mielących z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu są wyższe, ale niski wskaźnik zużycia kul i zalety pomagające ustabilizować produkcję młyna kulowego wystarczą, aby zrekompensować problemy spowodowane wysokimi cenami.
Produkcja wysokiej jakości kulek mielących z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu wymaga opanowania następujących trzech punktów:
(1) Ściśle kontrolować udział objętościowy węglika eutektycznego w żeliwie o wysokiej zawartości chromu. Udział objętościowy węglika eutektycznego nie tylko wpływa na to, czy młyn ulegnie wcześniejszej awarii (złamany lub nieokrągły), ale także wpływa na tendencję młyna do pękania podczas obróbki cieplnej.
W celu określenia odpowiedniej ilości węglika w żeliwnych kulach mielących przeprowadziliśmy badania odporności na ścieranie na kilku młynach kulowych o różnej zawartości chromu i stosunku chromu do węgla na średnicy 2,2~3,5m, a następnie obliczyliśmy udział objętościowy odpowiedniego węglika. Wyniki pokazują, że gdy udział objętościowy węglika eutektycznego w żeliwie martenzytycznym o wysokiej zawartości chromu wynosi 22%~23%, a twardość makroskopowa wynosi HRC56~60, odporność na zużycie i odporność na zgniatanie kuli mielącej utrzymuje się na dobrym poziomie poziom. Średnie zużycie kulek w procesie mielenia zgrubnego wynosi 24,5 ~ 29,2 g/t surowca cementowego, a szybkość łamania kulki wynosi 0,09% ~ 0,12%, co jest zadowalające. Gdy udział objętościowy węglika przekracza 25%, zużycie kulki nieznacznie spada, ale szybkość kruszenia wzrasta. Gdy stosuje się ten sam skład, wydajność kuli młyna z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu w komorze mielenia drobnego jest lepsza niż w kuli młyna odlewania piaskowego po tej samej obróbce cieplnej i nie ma znaczącej różnicy w komorze mielenia zgrubnego .
Zawartość węgla i chromu jest głównym czynnikiem kształtującym udział objętościowy węglika eutektycznego w żeliwie wysokochromowym. Wpływ obu na udział objętościowy węglika opisano wcześniej w tej książce.
(2) Upewnić się, że materiał ma wystarczającą hartowność. Hartowność żeliwa o wysokiej zawartości chromu jest ściśle związana z zawartością chromu i stosunkiem węgla do chromu. Te dwa czynniki decydują o hartowności i twardości po hartowaniu żeliwa wysokochromowego, rodzaju i właściwościach węglików eutektycznych, zawartości węgla w martenzycie oraz występowaniu mikropęknięć hartowniczych. Biorąc pod uwagę, że kula mieląca z żeliwa o wysokiej zawartości chromu jest materiałem eksploatacyjnym masowym, koszt jej produkcji nie powinien być zbyt wysoki. Zawartość chromu w kulce mielącej z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu wynosi zazwyczaj od 12% do 15%, a stosunek chromu do węgla nie powinien być mniejszy niż 6.
Wyniki pokazują, że minimalny stosunek chromu do węgla w żeliwie wysokochromowym o grubości 100 mm bez molibdenu wynosi 10, które jest chłodzone w powietrzu po obróbce destabilizującej. Poniżej tej wartości trudno o dostatecznie utwardzoną warstwę. Jeżeli młyn zawiera od 12% do 15% chromu, zawartość węgla powinna wynosić od 1,2% do 1,7%. Węglik wynosi tylko 6,2% do 15,1%. Tak niewielka ilość węglika trudno jest spełnić rolę szkieletu przeciwzużyciowego. Co więcej, składnik ten jest daleko od punktu eutektycznego, a wydajność odlewania jest słaba. Aby poprawić tę sytuację, wystarczy zmniejszyć stosunek chromu do węgla lub dodać pierwiastki poprawiające hartowność - molibden i miedź. Dodatek molibdenu zwiększy koszty produkcji, ale efekt jest niezawodny.
Odpowiednie jest utrzymanie makroskopowej twardości kuli młyńskiej z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu na poziomie HRC55 ~ 57, a wysoka twardość często zwiększa szybkość kruszenia kuli młyńskiej. Jeśli twardość materiału mielącego nie jest szczególnie wysoka, nie ma potrzeby dalszego zwiększania twardości kuli mielącej.
(3) Zastosuj właściwy proces obróbki cieplnej. Rozsądna obróbka cieplna sprawi, że kula mieląca uzyska wystarczającą twardość i wytrzymałość, szczątkowe naprężenia wewnętrzne i resztkowa objętość austenitu będą kontrolowane na stosunkowo niskim poziomie.
Aby uniknąć pęknięć gaszących, żeliwo białe chromowe można hartować powietrzem lub roztworem szkła wodnego. Odpuszczanie w czasie po hartowaniu.
Konieczne jest kontrolowanie objętości austenitu szczątkowego podczas obróbki cieplnej kul mielących z żeliwa wysokochromowego. Objętość resztkowego austenitu ma znaczący wpływ na trwałość młyna. Zawartość austenitu szczątkowego w hutach z większymi odpryskami wynosi na ogół ponad 30%. Uważa się, że austenit szczątkowy jest pomocny w poprawie wytrzymałości materiału i rzeczywistej właściwości hartowania martenzytycznego żeliwa o wysokiej zawartości chromu. Udział objętościowy austenitu szczątkowego w żeliwie martenzytycznym o wysokiej zawartości chromu powinien być kontrolowany w zakresie 10% ~ 20%.
Mangan stabilizuje austenit i redukuje punkt Ms. Zawartość manganu w martenzytycznym żeliwie wysokochromowym nie powinna być zbyt wysoka, zwykle odpowiednia jest zawartość od 0,5% do 0,8%. Dodatek nadmiernych pierwiastków stopowych jest także ważną przyczyną znacznego wzrostu zawartości austenitu szczątkowego w kulach mielących z żeliwa wysokochromowego. Wychodząc z założenia zapewnienia wydajności roboczej kulki mielącej, ilość dodawanych pierwiastków stopowych powinna być maksymalnie zmniejszona.
Skład chemiczny kuli młyńskiej z żeliwa martenzytycznego o wysokiej zawartości chromu można dobrać w odniesieniu do następujących składników:
W (C) = 2.0% ~ 2.2%,
w(Cr)=12%~15%,
W (Si) {{0}},6% ~ 1,0%, w (Mn)=0,6% ~ 0,8%,
w(Mo){{0}},5% ~ 1,0% (czy dodać molibden w zależności od średnicy kulki i wymagań dotyczących twardości),
w(P)<0.07%,
w(S)<0.05%.
