棒錘為籠式破碎機(jī)上的易損件，每臺(tái)破碎機(jī)兩組棒錘，內(nèi)組20件，外組30件，棒錘直接安裝在團(tuán)盤上，具體安裝及棒錘形狀見圖1和圖2。在運(yùn)載過程中，同軸上的兩個(gè)滾輪反向快速轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速達(dá)到980 r/s，煤塊通過兩層棒錘的快速轉(zhuǎn)動(dòng)擊打而成粉狀。棒錘在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下既需要相對(duì)高的耐磨性，還要有足夠高的韌性，因此要求棒錘材必須具有良好的綜合性能。目前采用40Cr鑄鋼調(diào)質(zhì)處理，材料耐磨性低，導(dǎo)致其使用壽命非常短，需要經(jīng)常停機(jī)更換，大大影響了工作效率，增加了成本。針對(duì)此情況，筆者到湖北某化肥廠使用現(xiàn)場(chǎng)分析取證，制定了技術(shù)方案，生產(chǎn)出了滿足工況使用要求的合格鑄件。

1、試制過程
1.1材料選取
  選用低S、低P、低Mn的優(yōu)質(zhì)球鐵生鐵，按鑄件需求的化學(xué)成分配入廢鋼及回爐鐵，采用FeS175作孕育劑，球化劑選用FeSiMg8RE3。
1.2熔煉工藝
采用It中頻感應(yīng)電爐熔煉，鐵液出爐溫度為1500℃，堤壩式?jīng)_入法球化孕育處理。球化處理完畢，轉(zhuǎn)入澆包進(jìn)行澆注樣品，澆注時(shí)采用多次孕育處理。鐵液化學(xué)成分控制為：w(C)3.4%~3.8%，w(Si) 240/o～28%,w(Mn) 0.1%-03%,w(S)<0.035%,w( P)<0.04%。

1.3生產(chǎn)過程
    根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)及提高效率的要求，同時(shí)考慮球鐵的石墨化膨脹特性，采用金屬模具、樹脂砂造型，造型時(shí)每箱8件，底注式豎直澆注，鑄件頂部設(shè)置補(bǔ)縮冒口，確保鑄件內(nèi)部組織的均勻性。
1.4熱處理工藝
    根據(jù)此產(chǎn)品的使用要求，采用熱處理工藝為：奧氏體化溫度870—900 0C，保溫時(shí)間1～2 h；等淬溫度260-290℃，等溫時(shí)間l～2 h。
2、結(jié)果分析及測(cè)試
    對(duì)鑄件進(jìn)行解剖，中心部位未見縮松、縮孔類鑄造缺陷。采用鑄件本體取樣制作4根試棒進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，在拉伸試棒上截取金相檢測(cè)試樣。金相及力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果見圖3及表1。
3、棒錘使用效果
    在兩臺(tái)籠式破碎機(jī)上分別裝上ADI棒錘和40Cr鑄鋼棒錘進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，然后在某化肥廠進(jìn)行使用，使用過程中盡可能保證兩臺(tái)破碎機(jī)工況一致。結(jié)果表明：ADI棒錘的使用壽命為190～210天，40Cr鑄鋼棒錘的使用壽命為90～110天。
    綜合以上結(jié)果進(jìn)行分析，棒錘采用ADI材料，其優(yōu)點(diǎn)主要如下：
    (1)ADI材料基體為奧鐵體組織，而40Cr鑄鋼調(diào)質(zhì)處理后材料基體為回火索氏體混合組織。下貝氏體硬度高，具有更好的耐磨性，而且AD1中所含的殘余奧氏體具有較好的塑性和形變能力，保證了棒錘在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的韌性，使沖擊應(yīng)力集中得以松弛，阻礙裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，大大增強(qiáng)了其使用壽命。

    (2)ADI材料相對(duì)于40Cr鑄鋼材料密度小，減輕了整套轉(zhuǎn)輪的質(zhì)量，降低了單位產(chǎn)量能量消耗，符合國(guó)家節(jié)能減耗政策。
   (3)ADI棒錘相對(duì)于40Cr鑄鋼棒錘降噪效果好，整個(gè)破碎過程中，減少了噪音的污染，改善了工人操作環(huán)境，為工人健康提供了保證。
 (4)棒錘使用壽命大大提高，減少了經(jīng)常停機(jī)更換零件頻率，大大提高了效率，增加了臺(tái)產(chǎn)量，節(jié)約了成本。
4、結(jié)論
    (1)ADI棒錘硬度≥40 HRC，抗拉強(qiáng)度>1 300MPa．伸長(zhǎng)率>3%;
    (2)同等工況下，ADI棒錘的使用壽命是40Cr鑄鋼材料棒錘的2倍以上；
    (3)使用AD1棒錘，減少了停機(jī)更換頻率，增加了臺(tái)產(chǎn)量，降低了運(yùn)營(yíng)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
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