蜂窝zta陶瓷复合高铬铸铁辊套结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种陶瓷复合高铬铸铁辊套结构。
【背景技术】
[0002]由于立磨的低能耗，新建的大型水泥生产线，燃煤热电厂等基本均采用立磨作为生料磨/煤磨，甚至水泥磨，最大的立磨产量可达600-700吨/小时，而对立磨中备件即辊套与磨盘要求具有防断裂的可靠性及抗磨损的耐磨性。通常辊套与磨盘所采用的合金有4类，即:Mn钢、NihardIV合金、高Cr合金、Hardfacing(表面堆焊)。虽然从Mn钢至表面堆焊，其材料硬度越来越大，耐磨性提高，但同时其脆性也大大增加，断裂的危险性也越来越大。若采用高Cr合金，其断裂的危险较大，采用塑性较好的Mn钢辊，但其耐磨寿命自然较低，因而如何选择具有高耐磨性但又咳防止断裂的材料成为决定立磨备件材料的重要决定因素。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术存在的不足，提供一种耐磨、且抗断裂，使用成本低的高铬铸铁复合陶瓷辊套结构。实现上述目的的技术方案如下:
[0004]蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，包括辊套本体，在辊套本体的工作面上适配的镶嵌数块陶瓷层，其特征在于:所述陶瓷层为陶瓷芯块，其中所述陶瓷芯块大体呈一弧形的片状结构，且陶瓷芯块的端面上设置数个透孔，陶瓷芯块宽度方向的端面边缘上设置数个凹槽，透孔与凹槽轴向平行。
[0005]优选的，陶瓷芯块宽度方向的端面边缘上设置数个凹槽，透孔与凹槽轴向平行。
[0006]优选的，陶瓷芯块由陶瓷颗粒粘结形成。
[0007]优选的，陶瓷芯块的弧面适配的贴合在辊套本体外圆周上，陶瓷芯块弧长方向与辊套本体轴向方向一致，且陶瓷芯块紧密相连，陶瓷芯块与辊套本体连接处，在陶瓷芯块周围浇注金属液，通过金属液将相邻的陶瓷芯块连接在一起。
[0008]优选的，所述陶瓷颗粒为增韧ZTA陶瓷颗粒。
[0009]优选的，所述透孔均匀间隔的设置。
[0010]优选的，所述辊套本体为高铬铸铁。
[0011]优选的，陶瓷芯块端面投影的形状为两个对称等腰梯形的叠加，陶瓷芯块中间部分为等腰梯形的底边，其中陶瓷芯块端面投影后其腰与垂直方向的夹角为2-5度。采用这样的设置可以使陶瓷芯块与陶瓷芯块间连接顺畅，并组成球面。
[0012]与现有技术相比较，在传统的铸造工艺的基础上，我们采用高铬铸铁与ZTA陶瓷混合铸造，进一步提高其耐磨寿命(复合层的硬度可达高Cr材料硬度的3-4倍)，同时由于陶瓷与铸铁的收缩率，热膨胀系数，密度等多方面的区别，因此铸铁相的裂纹无法扩展到陶瓷相，反之某些陶瓷颗粒出现裂纹，也只局限于颗粒本身而不扩展至基体(即辊套)，从而实现耐磨且抗裂的效果。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型贴合在辊套上时的示意图
[0014]图2为陶瓷芯块主视图
[0015]图3为图2A—A方向的侧视图
[0016]图4为图2B—B方向的俯视图示意图
[0017]图5为陶瓷芯块立体示意图
[0018]附图序号说明:辊套本体1、陶瓷层2、
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做详细的说明。
[0020]图中，蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，包括辊套本体1，由于辊套在工作的过程中，工作面容易磨损，因此在辊套本体I的工作面上镶嵌有数块陶瓷层2。
[0021]所述陶瓷层为陶瓷芯块，其中陶瓷芯块大体呈一弧形的片状结构，陶瓷芯块的端面上设置多个透孔3，优选透孔间隔均匀的设置，且陶瓷芯块宽度方向的端面边缘上设置数个凹槽4，透孔与凹槽轴向平行，凹槽即是透孔形成在陶瓷芯块边缘时形成的，其与透孔的直径都相等，因此透孔与凹槽轴向平行。陶瓷芯块由陶瓷颗粒粘结而成，陶瓷颗粒为ZTA陶瓷颗粒。
[0022]陶瓷芯块的弧面适配的贴合在辊套本体外圆周上，陶瓷芯块形成的圆周与滚他哦本体的圆周同心，陶瓷芯块弧长方向与辊套本体轴向方向一致，且陶瓷芯块紧密相连，陶瓷芯块与辊套本体连接处，在陶瓷芯块周围浇注金属液，通过金属液将相邻的陶瓷芯块连接在一起，陶瓷芯块连接形成的整体也为一个圆形，将辊套本体紧紧的包裹住。
[0023]陶瓷芯块弧长的中间部分的尺寸大于陶瓷芯块两端头，即陶瓷芯块端面投影的形状为两个对称等腰梯形的叠加，且陶瓷芯块中间部分的尺寸最大，其中陶瓷芯块端面投影后其腰与垂直方向的夹角为2-5度，同时，陶瓷芯块端面两端的厚度厚于陶瓷芯块其余位置的厚度，从陶瓷芯块中部开始至陶瓷芯块的自由端，其厚度逐渐递增，采用这样的结构可以使陶瓷芯块与陶瓷芯块间连接顺畅，并组成顺滑的球面结构。
[0024]粘结在一起的陶瓷粉末之间形成一定的多空结构，方便浇筑的钢水渗入陶瓷粉末之间的间隙内，增强结构强度。
[0025]制备ZTA陶瓷颗粒的原料:
[0026]制造直径为30-120um的陶瓷粉粒，用等静压机将陶瓷粉粒干压成块后进行预烧，预烧温度1100-1200°C，然后破碎，筛选粒径为l_3mm的ZTA陶瓷颗粒再进行高温烧结，烧成温度1600-1650°C，获得形状不规则的ZTA陶瓷颗粒。将陶瓷颗粒与一定比例的自制粘结剂混合，使粘结剂均匀的覆盖在陶瓷颗粒表面，然后填充到相对应的模具中；陶瓷颗粒通过粘结剂彼此连接起来，形成多空结构，并具有较高的强度，在浇注1450°C高温合金钢金属液的过程中不会被冲散。
[0027]以上仅为本实用新型实施例的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型实施例，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围内。
【主权项】
1.蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，包括辊套本体，在辊套本体的工作面上适配的镶嵌数块陶瓷层，其特征在于:所述陶瓷层为陶瓷芯块，其中所述陶瓷芯块大体呈一弧形的片状结构，且陶瓷芯块的端面上设置数个透孔，陶瓷芯块宽度方向的端面边缘上设置数个凹槽，透孔与凹槽轴向平行。
2.根据权利要求1所述的蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，其特征在于:陶瓷芯块由陶瓷颗粒粘结形成。
3.根据权利要求1所述的蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，其特征在于:陶瓷芯块的弧面适配的贴合在辊套本体外圆周上，且陶瓷芯块弧长方向与辊套本体轴向方向一致，且陶瓷芯块紧密相连，陶瓷芯块与辊套本体连接处，在陶瓷芯块周围浇注金属液，通过金属液将相邻的陶瓷芯块连接在一起。
4.根据权利要求2所述的蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，其特征在于:所述陶瓷颗粒为增韧ZTA陶瓷颗粒。
5.根据权利要求1所述的蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，其特征在于:所述透孔均匀间隔的设置。
6.根据权利要求1所述的蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，其特征在于:所述辊套本体为高铬铸铁。
7.根据权利要求1所述的蜂窝ZTA陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，其特征在于:陶瓷芯块端面投影的形状为两个对称等腰梯形的叠加，陶瓷芯块中间部分为等腰梯形的底边，其中陶瓷芯块端面投影后其腰与垂直方向的夹角为2-5度。
【专利摘要】本实用新型涉及一种陶瓷复合高铬铸铁辊套结构，包括辊套本体，在辊套本体的工作面上镶嵌有数块陶瓷层，所述陶瓷层为陶瓷芯块，其中所述陶瓷芯块大体呈一弧形的片状结构，且陶瓷芯块的端面上设置数个透孔，陶瓷芯块宽度方向的端面边缘上设置数个凹槽，透孔与凹槽轴向平行，本实用新型使高铬铸铁辊套的耐磨性能及抗裂性能大大提高，即提高了高铬铸铁辊套的耐磨强度，又有效阻止了裂纹的产生及扩展，增加了高铬铸铁辊套的使用时间，减少了更换高铬铸铁辊套的次数，提高了生产效率，节约了生产成本。
【IPC分类】B02C15-00
【公开号】CN204485947
【申请号】CN201520043313
【发明人】李刚
【申请人】北京金煤创业进出口有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月22日