阅读说明：本技术 板锤的制备方法、板锤和包括该板锤的反击式破碎机 (Preparation method of plate hammer, plate hammer and impact crusher comprising plate hammer ) 是由 薛红伟 宋刚 李琛 丁琦 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种板锤的制备方法、板锤和包括该板锤的反击式破碎机,涉及破碎设备制造技术领域,所述制备方法先将铸铁熔炼得到铁水,随后将钢芯插入铁水中,使得钢芯与铁水互溶,冷却凝固,得到板锤。上述方法具有制备工艺简单、生产效率高、制成良品率高的优点,有效缓解了现有板锤制作工艺复杂,成本高,以及冷却后极易产生中心缩孔,严重影响产品良率的问题。所制得的板锤内芯为韧性高的钢芯,表层为铸铁,既有硬度又有韧性,有效缓解了现有板锤由于韧性较差,极易产生裂纹或断裂的问题。同时,由于是采用钢芯直接插入铁水中的方法制备,制得的板锤没有缩孔和偏析等问题,而且钢芯长度可控也便于后期板锤的安装。(The invention provides a preparation method of a plate hammer, the plate hammer and a counterattack crusher comprising the plate hammer, and relates to the technical field of crushing equipment manufacture. The method has the advantages of simple preparation process, high production efficiency and high finished product rate, and effectively solves the problems that the existing plate hammer is complex in manufacturing process and high in cost, and central shrinkage holes are easily generated after cooling, so that the product yield is seriously influenced. The prepared plate hammer has the advantages that the inner core is a steel core with high toughness, the surface layer is cast iron, the steel core has hardness and toughness, and the problem that the existing plate hammer is easy to crack or break due to poor toughness is effectively solved. Meanwhile, the steel core is directly inserted into molten iron, so that the prepared plate hammer has no problems of shrinkage cavity, segregation and the like, and the steel core is controllable in length and is convenient to install in the later period.)

板锤的制备方法、板锤和包括该板锤的反击式破碎机

技术领域

本发明涉及破碎设备制造技术领域，尤其是涉及一种板锤的制备方法、板锤和包括该板锤的反击式破碎机。

背景技术

反击式破碎机又叫反击破，主要用于冶金、化工、建材、水电等经常需要搬迁作业的物料加工，特别是用于高速公路、铁路、水电工程等流动性石料的作业，可根据加工原料的种类，规模和成品物料要求的不同采用多种配置形式，广泛应用于矿山、冶金、建材等行业。

板锤作为反击式破碎机的关键损耗件，为达到一定的强度，业界普遍采用高锰钢、高铬铸铁、双金属等材料制备，但这些材料制得的板锤在具备高硬度高耐磨性能的同时，其韧性很差，制成的板锤极易产生裂纹等问题，甚至出现断裂的现象。为了克服上述问题现有的方案往往需要采用镶铸、复合浇铸等工艺进行板锤的制备，其制作工艺复杂，流程繁琐冗长，导致现有的板锤产量低、生产成本也较高，难以大规模工业化制备。而且上述镶铸和复合浇铸等工艺制备的板锤冷却后极易产生中心缩孔，严重影响产品的良品率。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种板锤的制备方法，该制备方法具有制备工艺简单快捷、生产效率高、制成良品率高的优点，有效缓解了现有板锤制作工艺复杂，成本高，以及冷却后极易产生中心缩孔，严重影响产品良率的问题。

本发明的第二目的在于提供一种板锤，所述板锤由上述制备方法制造而成，该板锤内芯为韧性高的钢芯，表层为铸铁，既有硬度又有韧性，有效缓解了现有板锤由于韧性较差，极易产生裂纹或断裂的问题。同时，由于是采用钢芯直接***铁水中的方法制备，制得的板锤没有缩孔和偏析等问题，此外相对于现有镶嵌铸造得到的复合板锤，还具有钢芯和铸铁结合更为牢固的优势。

本发明的第三目的在于提供一种反击式破碎机，该反击式破碎机包括上述板锤，可广泛的应用于物料加工领域。

本发明提供的一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

先将铸铁熔炼得到铁水，随后将钢芯***铁水中，使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤。

进一步的，所述钢芯***铁水前，还包括对钢芯进行除锈的步骤；

优选的，所述除锈的方式为喷砂除锈；

更优选的，所述喷砂除锈的砂粒包括粒度为1～2mm的铁砂。

进一步的，所述钢芯***铁水前，还包括对钢芯进行加热的步骤；

优选的，加热后钢芯表层1mm内的温度为1000～1300℃。

更进一步的，所述加热在保护性气体下进行；

优选的，所述保护性气体包括惰性气体；

更优选的，所述惰性气体包括氩气。

进一步的，所述制备方法还包括对冷却凝固后得到的板锤进行热处理的步骤；

优选的，所述热处理的温度为1000～1200℃；

更优选的，所述热处理的升温速度为40～60℃/h。

更进一步的，所述铸铁为高铬耐磨铸铁；

优选的，所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括以下成分：C 2.1～3.6％，Si0.35～0.7％，Mn 0.5～0.9％，Cr 7.0～25.0％，Mo 1.2～2.0％，Ni 0.8～1.2％，P≤0.1％，S≤0.06％，余量为Fe；

所述高铬耐磨铸铁中各成分质量百分数之和为100％。

更进一步的，所述制备方法还包括在铸铁熔炼的过程中加入孕育剂的步骤；

优选的，所述孕育剂包括稀土粉末、硅粒、铁粒和碳粉中的至少一种。

进一步的，所述钢芯的形状包括锥型或倒T型。

本发明提供的一种板锤，所述板锤根据上述板锤的制备方法制造而成。

本发明提供的一种反击式破碎机，所述反击式破碎机包括上述板锤。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的板锤的制备方法，首先将铸铁熔炼得到铁水，随后将钢芯***铁水中，使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤。上述方法具有制备工艺简单快捷、生产效率高、制成良品率高，利于大规模工业化生产的优点，有效缓解了现有板锤制作工艺复杂，成本高，以及冷却后极易产生中心缩孔，严重影响产品良率的问题。同时，由于是采用钢芯直接***铁水中的方法制备，制得的板锤没有缩孔和偏析等问题，而且钢芯长度可控也便于后期板锤的安装。

本发明提供的板锤，所述板锤由上述制备方法制造而成，由上述方法制得的板锤内芯为韧性高的钢芯，表层为铸铁，既有硬度又有韧性，有效缓解了现有板锤由于韧性较差，极易产生裂纹或断裂的问题。同时，由于是采用钢芯直接***铁水中的方法制备，制得的板锤没有缩孔和偏析等问题，此外相对于现有镶嵌铸造得到的复合板锤，本申请板锤还具有钢芯和铸铁结合更为牢固的优势。

本发明提供的反击式破碎机，该反击式破碎机包括上述板锤，可广泛的应用于物料加工领域中。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

根据本发明的一个方面，一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

先将铸铁熔炼得到铁水，随后将钢芯***铁水中，使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤。

本发明提供的板锤的制备方法，首先将铸铁熔炼得到铁水，随后将钢芯***铁水中，使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤。上述方法具有制备工艺简单，生产效率高、制成良品率高，利于大规模工业化生产的优点，有效缓解了现有板锤制作工艺复杂，成本高，以及冷却后极易产生中心缩孔，严重影响产品良率的问题。同时，由于是采用钢芯直接***铁水中的方法制备，制得的板锤没有缩孔和偏析等问题，而且钢芯长度可控也便于后期板锤的安装。

在本发明的一种优选实施方式中，所述钢芯***铁水前，还包括对钢芯进行除锈的步骤；

作为一种优选的实施方式，在钢芯***铁水前对钢芯进行除锈可以有效的避免铁锈对钢芯与铁水互溶焊接的影响。

在上述优选实施方式中，所述除锈的方式为喷砂除锈，所述喷砂除锈的砂粒包括粒度为1～2mm的铁砂。上述喷砂除锈通过将粒度为1～2mm的铁砂高速喷射到钢芯表面，从而除去其表面的铁锈和其他杂物，并形成坑凹的粗糙表面，以利于浇注时钢芯与铁水的融合。

在本发明的一种优选实施方式中，所述钢芯***铁水前，还包括对钢芯进行加热的步骤；

优选的，加热后钢芯表层1mm内的温度为1000～1300℃。

作为一种优选的实施方式，上述加热后钢芯表层1mm内的温度为 1000～1300℃，如果钢芯表面温度低于1000℃则，***铁水后形成的过渡层很薄且不连续均匀，焊合不牢固，所以要控制钢芯表层加热要达到 1000～1300℃以上，以实现更好的钢芯和铁水的互溶焊接效果。

在上述优选实施方式中，所述加热在保护性气体下进行；

作为一种优选的实施方式，上述在保护气体下进行加热，可以使钢芯不会发生氧化的现象，进而使得结合更为牢固。

优选的，所述保护性气体包括惰性气体；

更优选的，所述惰性气体包括氩气。

优选的，所述加热为高频电磁感应加热。

在本发明的一种优选实施方式中，所述制备方法还包括对冷却凝固后得到的板锤进行热处理的步骤；通过热处理的方式可以增加板锤中马氏体的含量，强化板锤的硬度和强度。

在上述优选实施方式中，所述热处理的温度为1000～1200℃；

上述热处理的温度典型但非限制性的优选实施方案为：1000℃、 1050℃、1100℃、1150℃和1200℃。

在上述优选实施方式中，所述热处理的升温速度为40～60℃/h。

作为一种优选的实施方式，上述热处理的升温速度为40～60℃/h，由于钢芯和铸铁的膨胀系数不同，因此热处理的升温速度应控制在40～60℃/h，以减少应力所引起的板锤变形或裂纹。

上述热处理的升温速度典型但非限制性的优选实施方案为：40℃/h、 45℃/h、50℃/h、55℃/h和60℃/h。

在本发明的一种优选实施方式中，所述铸铁为高铬耐磨铸铁；

作为一种优选的实施方式，上述铸铁为高铬耐磨铸铁，所述高铬耐磨铸铁的Cr含量为7.0～25.0％，具有非常高的机械强度。

优选的，所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括以下成分：C 2.1～3.6％，Si0.35～0.7％，Mn 0.5～0.9％，Cr 7.0～25.0％，Mo 1.2～2.0％，Ni 0.8～1.2％，P≤0.1％，S≤0.06％，余量为Fe；

所述各成分质量百分数之和为100％。

上述C的质量百分数典型但非限制性的优选实施方案为：2.1％、2.4％、 2.8％、3.2％、3.4％和3.6％；上述Si的质量百分数典型但非限制性的优选实施方案为：0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％和0.7％；上述Mn的质量百分数典型但非限制性的优选实施方案为：0.5％、0.6％、 0.7％、0.8％和0.9％；上述Cr的质量百分数典型但非限制性的优选实施方案为：7％、10％、12％、15％、18％、20％和25％；上述Mo的质量百分数典型但非限制性的优选实施方案为：1.2％、1.4％、1.5％、1.7％、1.9％和2.0％；上述Ni的质量百分数典型但非限制性的优选实施方案为：0.8％、0.9％、 1.0％、1.1％和1.2％；

优选的，所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 2.5～3.0％，Si0.5～0.6％，Mn 0.6～0.8％，Cr 9.0～22.0％，Mo 1.4～1.8％，Ni 0.9～1.1％，P≤0.1％，S≤0.06％，其余为Fe。

更优选的，所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 3.0％， Si0.5％，Mn 0.7％，Cr 15.0％，Mo 1.6％，Ni 1.0％，P≤0.1％，S≤0.06％，其余为Fe。

本发明中，通过对高铬耐磨铸铁各成分原料用量比例的进一步调整和优化，从而进一步优化了本发明板锤的技术效果。

在本发明的一种优选实施方式中，所述制备方法还包括在铸铁熔炼的过程中加入孕育剂的步骤；

作为一种优选的实施方式，上述制备方法还包括在铸铁熔炼过程中加入孕育剂的步骤，孕育剂的加入可以加速铸铁熔炼过程中的石墨化反应，促进铁水凝固时的石墨形成，提高铸铁的强度。

在上述优选实施方式中，所述孕育剂包括稀土粉末、硅粒、铁粒和碳粉中的至少一种。

作为一种优选的实施方式，上述孕育剂可以为稀土粉末，也可以为硅粒、铁粒，或者也可以为碳粉，亦或可以为稀土粉末、硅粒、铁粒和碳粉四种原料任意复配得到的混合物。

更优选的，上述稀土粉末的粒径为1～2mm，上述硅粒、铁粒的粒径为 0.5～1mm，上述碳粉的粒径0.5～1mm。

在本发明的一种优选实施方式中，所述钢芯的形状包括锥型或倒T型。

作为一种优选的实施方式，上述钢芯的形状包括锥型或倒T型，锥型或倒T型钢芯的设计可以使本发明整体复合板锤牢固不易脱开，防止工作时由于板锤的高速转动产生的离心力使钢芯与外部高铬铸铁脱落的问题。

根据本发明的一个方面，一种板锤，所述板锤根据上述板锤的制备方法制造而成。

本发明提供的板锤，所述板锤由上述制备方法制造而成，由上述方法制得的板锤内芯为韧性高的钢芯，表层为铸铁，既有硬度又有韧性，有效缓解了现有板锤由于韧性较差，极易产生裂纹或断裂的问题。同时，由于是采用钢芯直接***铁水中的方法制备，制得的板锤没有缩孔和偏析等问题，此外相对于现有镶嵌铸造得到的复合板锤，本申请板锤还具有钢芯和铸铁结合更为牢固的优势。

根据本发明的一个方面，一种反击式破碎机，所述反击式破碎机包括上述板锤。

本发明提供的反击式破碎机，该反击式破碎机包括上述板锤，可广泛的应用于物料加工领域中。

下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。

实施例1

一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)、将高铬耐磨铸铁投入熔炼炉内，1350℃熔炼得到铁水；

所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 2.1％，Si 0.35％，Mn 0.5～0.9％，Cr 7.0％，Mo 1.2％，Ni 0.8％，P 0.1％，S 0.06％，其余为Fe。

(b)、使用1～2mm的铁砂对钢芯进行喷砂除锈，随后在氩气的保护氛围下对钢芯进行加热，直至钢芯表层1mm内的温度1000℃；

所述钢芯为锥形；

(c)、在步骤(a)的铁水中加入孕育剂后，进行浇注造型；

(d)、将步骤(b)加热后的钢芯直接***浇注后的铁水中使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤；

(e)、将步骤(d)得到的板锤40℃/h的升温速度升温至1000℃进行热处理70min，再用多个风机进行风冷，待板锤冷却至常温后再装入炉内以40℃/h的升温速率升温到500℃，然后保温70min，出炉冷却后，得到板锤。

实施例2

一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)、将高铬耐磨铸铁投入熔炼炉内，1350℃熔炼得到铁水；

所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 3.6％，Si 0.7％，Mn0.9％，Cr 25.0％，Mo 2.0％，Ni 1.2％，P 0.1％，S 0.06％，其余为Fe。

(b)、使用1～2mm的铁砂对钢芯进行喷砂除锈，随后在氩气的保护氛围下对钢芯进行加热，直至钢芯表层1mm内的温度1000℃；

所述钢芯为倒T形；

(c)、在步骤(a)的铁水中加入孕育剂后，进行浇注造型；

(d)、将步骤(b)加热后的钢芯直接***浇注后的铁水中使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤；

(e)、将步骤(d)得到的板锤60℃/h的升温速度升温至1200℃进行热处理40min，再用多个风机进行风冷，待板锤冷却至常温后再装入炉内以 60℃/h的升温速率升温到700℃，然后保温40min，出炉冷却后，得到板锤。

实施例3

一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)、将高铬耐磨铸铁投入熔炼炉内，1350℃熔炼得到铁水；

所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 3.0％，Si 0.5％， Mn0.8％，Cr 12％，Mo 1.5％，Ni 1.0％，P 0.1％，S 0.06％，其余为Fe。

(b)、使用1～2mm的铁砂对钢芯进行喷砂除锈，随后在氩气的保护氛围下对钢芯进行加热，直至钢芯表层1mm内的温度1000℃；

所述钢芯为锥形；

(c)、在步骤(a)的铁水中加入孕育剂后，进行浇注造型；

(d)、将步骤(b)加热后的钢芯直接***浇注后的铁水中使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤；

(e)、将步骤(d)得到的板锤50℃/h的升温速度升温至1100℃进行热处理60min，再用多个风机进行风冷，待板锤冷却至常温后再装入炉内以 50℃/h的升温速率升温到600℃，然后保温60min，出炉冷却后，得到板锤。

实施例4

本实施例板锤的制备方法除不包括步骤(e)外，其余同实施例3。

实施例5

一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)、将高铬耐磨铸铁投入熔炼炉内，1350℃熔炼得到铁水；

所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 3.0％，Si 0.5％， Mn0.8％，Cr 12％，Mo 1.5％，Ni 1.0％，P 0.1％，S 0.06％，其余为Fe。

(b)、将钢芯在氩气的保护氛围下对钢芯进行加热，直至钢芯表层1mm 内的温度1000℃；所述钢芯为锥形；

(c)、在步骤(a)的铁水中加入孕育剂后，进行浇注造型；

(d)、将步骤(b)加热后的钢芯直接***浇注后的铁水中使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤；

(e)、将步骤(d)得到的板锤50℃/h的升温速度升温至1100℃进行热处理65min，再用多个风机进行风冷，待板锤冷却至常温后再装入炉内以 50℃/h的升温速率升温到600℃，然后保温65min，出炉冷却后，得到板锤。

本实施例除步骤(b)中不包括喷砂除锈的步骤外，其余同实施例3。

实施例6

一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)、将高铬耐磨铸铁投入熔炼炉内，1350℃熔炼得到铁水；

所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 3.0％，Si 0.5％， Mn0.8％，Cr 12％，Mo 1.5％，Ni 1.0％，P 0.1％，S 0.06％，其余为Fe。

(b)、使用1～2mm的铁砂对钢芯进行喷砂除锈；所述钢芯为锥形；

(c)、在步骤(a)的铁水中加入孕育剂后，进行浇注造型；

(d)、将步骤(b)加热后的钢芯直接***浇注后的铁水中使得钢芯与铁水互溶，冷却凝固，得到板锤；

(e)、将步骤(d)得到的板锤50℃/h的升温速度升温至1100℃进行热处理55min，再用多个风机进行风冷，待板锤冷却至常温后再装入炉内以 50℃/h的升温速率升温到600℃，然后保温55min，出炉冷却后，得到板锤。

本实施例除步骤(b)中不包括对钢芯进行加热的步骤外，其余同实施例3。

对比例1

一种板锤的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(a)、将高铬耐磨铸铁投入熔炼炉内，1350℃熔炼得到铁水；

所述高铬耐磨铸铁按质量百分数计，包括如下成分：C 3.0％，Si 0.5％，Mn0.8％，Cr 12％，Mo 1.5％，Ni 1.0％，P 0.1％，S 0.06％，其余为Fe。

(b)、将步骤(a)的铁水进行浇注造型，并随流加入孕育剂，冷却凝固，得到板锤；

(c)、将步骤(b)得到的板锤50℃/h的升温速度升温至1100℃进行热处理60min，再用多个风机进行风冷，待板锤冷却至常温后再装入炉内以 50℃/h的升温速率升温到600℃，然后保温60min，出炉冷却后，得到板锤。

综上，为表明本申请制得的板锤具有较好的技术效果，发明人对实施例1～6制得的板锤进行了硬度测试，所得板锤的洛氏硬度在65～75之间，是普通常规板锤硬度的2倍左右。而对比例1制得的板锤具有明显的中心缩孔，同时不包含钢芯锤柄，安装也较为困难。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。