【摘 要】
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磨机内磨球因非正常失效造成磨矿效率下降,磨矿成本升高,解决磨球非正常失效问题具有极为重要的工程意义。针对2BΦ110mm磨球在使用过程中出现的磨球非正常失效问题,开展了磨球非正常失效分析和讨论。失效分析结果表明,2B磨球非正常失效直接原因是高碳磨球钢淬火前奥氏体晶粒粗大,淬火转变为粗大针状马氏体和少量其他组织,导致磨球的冲击疲劳寿命降低;2B磨球残余奥氏体含量较高,是导致磨球开裂的间接原因。在此基
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磨机内磨球因非正常失效造成磨矿效率下降,磨矿成本升高,解决磨球非正常失效问题具有极为重要的工程意义。针对2BΦ110mm磨球在使用过程中出现的磨球非正常失效问题,开展了磨球非正常失效分析和讨论。失效分析结果表明,2B磨球非正常失效直接原因是高碳磨球钢淬火前奥氏体晶粒粗大,淬火转变为粗大针状马氏体和少量其他组织,导致磨球的冲击疲劳寿命降低;2B磨球残余奥氏体含量较高,是导致磨球开裂的间接原因。在此基础上改进磨球的生产工艺,提高磨球性能,改进2B磨球制备工艺后,磨球整体硬度下降平缓,体积硬度降为56.3HRC,冲击功高于12J;组织得到细化,马氏体片的长度在30μm左右,1/2R处出现珠光体组织,芯部非马氏体组织增多。经实际应用后,磨球开裂情况显著减少,但不规则形状的磨球较多,仍无法达到满意效果。为使磨球非正常失效问题得到明显改善,研发出一种新型Φ110mm锻造磨球用钢3B,其主要化学成分为（wt%）:0.60～0.72%C,0.70～0.90%Si,0.80～1.0%Mn,0.60～0.80%Cr,3B钢的Ac1和Ac3温度分别为719℃和739℃,Ms为254℃,临界冷速为4.5℃/s。通过对3BΦ110mm磨球余热淬火温度场模拟计算及在不同余热淬火工艺下的试验,确定了3B钢Φ110mm磨球最佳热处理工艺为:预冷至790±10℃→水淬（水温34～36℃,水冷时间140～160s）→出水空冷（最高返温130～150℃）→回火（280℃×5h）。所制备磨球的组织主要为细小分布均匀的回火马氏体,晶粒度级别在7级以上,残余奥氏体含量低于10%,芯部和表面硬度分别大于55HRC和57HRC,体积硬度为57.1HRC,冲击功大于28J,单球落球次数超过6000次未出现剥落及开裂。研究了磨矿工艺对磨矿效果的影响,优化磨矿工艺为:每天按一定比例补加钢球,磨矿浓度在70%～80%之间,磨球充填率为35%～45%,经过六个月的矿山实验,结果表明3BΦ110mm磨球整体性能优良,磨球非正常失效问题得到顺利解决,磨耗由1.5kg/t降到1.1kg/t,各项指标得到改善,磨矿效果提高,磨矿成本降低。
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