本发明涉及磨煤机技术领域，具体涉及一种中速磨煤机磨辊辊套的制备方法。
背景技术：
磨煤机是煤粉炉的重要辅助设备，能够将煤块破碎并磨制成煤粉。中速磨煤机是指工作转速为50～300r/min的磨煤机，属于锅炉煤粉备料加工专业设备。常见的中速磨煤机包括平盘磨煤机、碗式磨煤机、e型磨煤机和辊式磨煤机，其中，传统的辊式磨煤机磨辊辊套易磨损，使用寿命短，当更换磨辊辊套时会使生产中断，影响生产效率和生产成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种中速磨煤机磨辊辊套的制备方法，采用本发明提供的方法制备的中速磨煤机磨辊辊套耐磨性好，使用寿命长。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种中速磨煤机磨辊辊套的制备方法，包括以下步骤：
将氧化锆陶瓷微粉与粘胶液混合后制粒，得到氧化锆陶瓷颗粒；
将所述氧化锆陶瓷颗粒置于铝罐中进行烘干成型，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体；
将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于辊套基体的外表面，并在所述辊套基体的边缘设置防溢罩，然后采用浇注液进行浇注，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。
优选地，所述氧化锆陶瓷微粉的粒度为0.5～1.5mm。
优选地，所述氧化锆陶瓷颗粒的粒度为5～8mm。
优选地，所述铝罐为圆柱状，所述铝罐的高为30～40mm，内径为25～30mm，厚度为1.5～2.5mm。
优选地，所述烘干成型的温度为80～120℃，时间为3～5h。
优选地，所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体在所述辊套基体的外表面的密度为800～1100个/m2。
优选地，所述固定的方式为耐热钢筋机械固定。
优选地，所述防溢罩的材质为耐热钢。
优选地，所述浇注的温度为1350～1450℃，所述浇注液的流速为40～60mm/min。
优选地，所述耐磨复合层的厚度为22～28mm。
本发明提供了一种中速磨煤机磨辊辊套的制备方法，包括以下步骤：将氧化锆陶瓷微粉与粘胶液混合后制粒，得到氧化锆陶瓷颗粒；将所述氧化锆陶瓷颗粒置于铝罐中进行烘干成型，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体；将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于辊套基体的外表面，并在所述辊套基体的边缘设置防溢罩，然后采用浇注液进行浇注，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。本发明利用粘胶液将氧化锆陶瓷微粉制粒，并以铝罐作为容器进行烘干成型，将所得氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于辊套基体的外表面，并在所述辊套基体的边缘设置防溢罩，然后采用浇注液进行浇注，在浇注过程中，氧化锆陶瓷-铝罐成型体中的铝罐会熔融，氧化锆陶瓷颗粒会爆裂，释放出的氧化锆陶瓷微粉与浇注液充分混合，最终均匀分布于在辊套基体外表面形成的耐磨复合层中，有利于提高其耐磨性；同时，氧化锆陶瓷颗粒中起胶粘作用的胶被炭化残留在耐磨复合层中，有利于提高对氧化锆陶瓷微粉扩散的控制力。实施例的结果显示，本发明提供的中速磨煤机磨辊辊套的耐磨性能大幅度提高，实际运行时间可超过30000h。
具体实施方式
本发明提供了一种中速磨煤机磨辊辊套的制备方法，包括以下步骤：
将氧化锆陶瓷微粉与粘胶液混合后制粒，得到氧化锆陶瓷颗粒；
将所述氧化锆陶瓷颗粒置于铝罐中进行烘干成型，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体；
将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于辊套基体的外表面，并在所述辊套基体的边缘设置防溢罩，然后采用浇注液进行浇注，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。
在本发明中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将氧化锆陶瓷微粉与粘胶液混合后制粒，得到氧化锆陶瓷颗粒。在本发明中，所述氧化锆陶瓷微粉的粒度优选为0.5～1.5mm，更优选为0.8～1.2mm；所述氧化锆陶瓷颗粒的粒度优选为5～8mm，更优选为6～7mm。本发明对于所述粘胶液的具体种类或用量没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的耐高温胶作为粘胶液、能够将氧化锆陶瓷微粉粘结在一起形成所需粒度的氧化锆陶瓷颗粒即可。本发明对于所述制粒的具体操作方式没有特殊的限定，可以是挤压搓筛制粒、滚动制粒，也可以是挤压搓筛-滚动复合制粒。
得到氧化锆陶瓷颗粒后，本发明将所述氧化锆陶瓷颗粒置于铝罐中进行烘干成型，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体。在本发明中，所述铝罐优选为圆柱状；所述铝罐的高优选为30～40mm，更优选为35～40mm；内径优选为25～30mm，更优选为28～30mm；厚度优选为1.5～2.5mm，更优选为1.5～2.0mm。在本发明中，为了便于后续将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于辊套基体的外表面，所述铝罐的底部圆心处优选设置有固定孔；所述固定孔的直径优选为4～5mm(具体的固定方式在后文详述)。在本发明中，所述烘干成型的温度优选为80～120℃，更优选为90～110℃；时间优选为3～5h，更优选为3～4h。
在本发明中，在烘干成型的过程中，所述氧化锆陶瓷颗粒中粘胶液的溶剂挥发，形成粒度为3～5mm的球体，在后续浇注过程中，有利于促进氧化锆陶瓷微粉与辊套基体的熔合；同时也有助于氧化锆陶瓷微粉的均匀扩散，避免了偏析与聚集，保证最终在辊套基体的外表面形成氧化锆陶瓷微粉均匀分布的耐磨复合层。
得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体后，本发明将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于辊套基体的外表面，并在所述辊套基体的边缘设置防溢罩，然后采用浇注液进行浇注，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。在本发明中，所述辊套基体的材质优选包括高铬铸铁或中铬铸铁；本发明对于所述高铬铸铁和中铬铸铁的具体牌号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的高铬铸铁和中铬铸铁即可。本发明对于所述辊套基体的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可；在本发明中，所述辊套基体的制备方法优选为砂型铸造；本发明对于所述砂型铸造的具体操作步骤及参数没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的砂型铸造的技术方案即可。
得到辊套基体后，本发明将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体固定于所述辊套基体的外表面，并在所述辊套基体的边缘设置防溢罩。在本发明中，所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体在所述辊套基体的外表面的密度优选为800～1100个/m2，更优选为900～1000个/m2；本发明对于氧化锆陶瓷-铝罐成型体在所述辊套基体的外表面的分布方式没有特殊的限定，均匀分布即可。在本发明中，所述固定的方式优选为耐热钢筋机械固定，即，将耐热钢筋的一端穿入铝罐底部的固定孔，另一端机械嵌合在辊套基体的外表面；在本发明中，所述耐热钢筋的直径优选为4～5mm；本发明对于所述耐热钢筋的具体牌号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的耐热钢筋即可。在本发明中，在进行后续浇注时，耐热钢筋和浇注液会熔合在一起，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层；由于耐热钢筋的主要成分是铁和碳，因而对耐磨复合层的性能不会造成影响。本发明对于所述机械嵌合的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
在本发明中，所述防溢罩的材质优选为耐热钢；本发明对于所述耐热钢的具体牌号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的耐热钢即可；所述防溢罩的孔径优选≤1.5mm。在本发明中，所述防溢罩设置在辊套基体的边缘；本发明对于具体设置方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的设置方式即可。本发明通过设置防溢罩，避免在后续浇注过程中氧化锆陶瓷颗粒爆裂后氧化锆陶瓷微粉随浇注液向辊套基体的侧面流动。
在辊套基体的外表面固定好氧化锆陶瓷-铝罐成型体且在其边缘设置好防溢罩后，本发明采用浇注液进行浇注，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。在本发明中，所述浇注液优选包括铁水或钢水。
在本发明中，所述浇注时优选采用多浇道和u型浇道；本发明对于所述多浇道和u型浇道的具体设置方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。在本发明中，所述浇注的温度优选为1350～1450℃，更优选为1380～1420℃；所述浇注液的流速优选为40～60mm/min，更优选为45～55mm/min；所述耐磨复合层的厚度优选为22～28mm，更优选为25mm。
在本发明中，在浇注过程中，氧化锆陶瓷-铝罐成型体中的铝罐(熔点约660℃)首先熔融，氧化锆陶瓷颗粒会爆裂，释放出的氧化锆陶瓷微粉与浇注液充分混合，在所述辊套基体的外表面形成耐磨复合层，其中，通过采用多浇道和u型浇道浇注方式以及控制浇注温度，使浇注液的流速限制在40～60mm/min，有利于形成均匀的耐磨复合层，避免了浇注液对氧化锆陶瓷微粉造成冲刷而导致其在耐磨复合层中分布不均匀的问题，提高了中速磨煤机磨辊辊套的耐磨性。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将粒度为0.5～1.0mm的氧化锆陶瓷微粉与耐高温胶混合后挤压搓筛制粒，得到粒度为5～6mm的氧化锆陶瓷颗粒；
将所述氧化锆陶瓷颗粒置于圆柱状铝罐(高为40mm，内径为30mm，厚度为1.5mm，底部圆心处设置有直径为5mm的固定孔)中，在110℃条件下进行烘干成型4h，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体；
将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体用直径为5mm的耐热钢筋机械固定于辊套基体的外表面(耐热钢筋的一端穿入铝罐底部的固定孔，另一端机械嵌合在辊套基体的外表面)，均匀分布，密度为1100个/m2，并在所述辊套基体的边缘设置耐热钢防溢罩(孔径为1.5mm)，然后以铁水为浇注液进行浇注，其中，浇注时采用多浇道和u型浇道设计，浇注温度为1380℃，浇注液流速为45mm/min，浇注完成后在所述辊套基体的外表面形成厚度为26mm的耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。
实施例2
将粒度为1.0～1.5mm的氧化锆陶瓷微粉与高温胶混合后滚动制粒，得到粒度为5～6mm的氧化锆陶瓷颗粒；
将所述氧化锆陶瓷颗粒置于圆柱状铝罐(高为40mm，内径为30mm，厚度为1.5mm，底部圆心处设置有直径为5mm的固定孔)中，在90℃条件下进行烘干成型3h，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体；
将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体用直径为5mm的耐热钢筋机械固定于辊套基体的外表面(耐热钢筋的一端穿入铝罐底部的固定孔，另一端机械嵌合在辊套基体的外表面)，均匀分布，密度为800个/m2，并在所述辊套基体的边缘设置耐热钢防溢罩(孔径为1.5mm)，然后以铁水为浇注液进行浇注，其中，浇注时采用多浇道和u型浇道设计，浇注温度为1420℃，浇注液流速为55mm/min，浇注完成后在所述辊套基体的外表面形成厚度为24mm的耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。
实施例3
将粒度为0.8～1.2mm的氧化锆陶瓷微粉与高温胶混合后挤压搓筛-滚动复合制粒，得到粒度为5～6mm的氧化锆陶瓷颗粒；
将所述氧化锆陶瓷颗粒置于圆柱状铝罐(高为40mm，内径为30mm，厚度为1.5mm，底部圆心处设置有直径为5mm的固定孔)中，在100℃条件下进行烘干成型4h，得到氧化锆陶瓷-铝罐成型体；
将多个所述氧化锆陶瓷-铝罐成型体用直径为5mm的耐热钢筋固定于辊套基体的外表面(耐热钢筋的一端穿入铝罐底部的固定孔，另一端机械嵌合在辊套基体的外表面)，均匀分布，密度为1000个/m2，并在所述辊套基体的边缘设置耐热钢防溢罩(孔径为1.5mm)，然后以铁水为浇注液进行浇注，其中，浇注时采用多浇道和u型浇道设计，浇注温度为1400℃，浇注液流速为50mm/min，浇注完成后在所述辊套基体的外表面形成厚度为25mm的耐磨复合层，得到中速磨煤机磨辊辊套。
对比例1
按照专利cn207254424u中公开的方法制备中速磨煤机磨辊辊套。
将实施例1～3和对比例1制备的中速磨煤机磨辊辊套以及传统辊套(即辊套基体，不含有耐磨层)进行性能测试，结果具体如表1所示。
表1实施例1～3和对比例1制备的中速磨煤机磨辊辊套性能测试结果
由表1可知，与传统辊套以及专利cn207254424u中公开的中速磨煤机磨辊辊套相比，本发明提供的中速磨煤机磨辊辊套的耐磨性能有大幅度提升，实际运行时间超过30000h。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。