CN113894263A

CN113894263A - 用于磨粉的辊筒的制造方法及其产品

Info

Publication number: CN113894263A
Application number: CN202111103320.6A
Authority: CN
Inventors: 费尔南德斯·卢华·菲利克斯·马丁; 普拉·贝伦古埃尔·帕特里西亚·克里斯蒂娜; 森佩雷·森佩雷·埃利塞奥
Original assignee: Baililai Roll Changzhou Co ltd
Current assignee: Baililai Roll Changzhou Co ltd
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2041-09-22
Also published as: CN113894263B; ES2921973A1; ES2921973B2; TR2021012306A2

Abstract

本发明是一种用于整体磨粉的压缩辊筒，其成分和硬度均匀，耐磨性高，硬度低，弹性高，采用高碳、高硅含量的韧性基体铸造而成。合金元素铬或镍使其具有低硬度，硬度在250至320 HB之间，从而具备了高耐磨性，并且在使用过程中，由于可以对其施加更大的压力，磨粉生产率得以提高，与传统辊筒相比磨粉温度降低1°C。由于粗糙性可不断再生，从而延长了其使用寿命，降低了能耗，并降低了维护成本。

Description

用于磨粉的辊筒的制造方法及其产品

技术领域

本发明是关于一种通过离心铸造工艺生产的用于磨粉的辊筒，该辊筒由单一材料形成，具有非常低的硬度和高耐磨性，从而提高了磨粉期间谷物压制的产量和效率。

本发明的目的是向市场提供一种由单一材料制成的用于磨粉的辊筒，由于其韧性特征和高弹性，使用该辊筒可以获得更高的产量和更低的能耗。这些特性使其能够适应工作并减少热量的产生。较低的工作温度将使食品降级较少，能够在较低的温度下磨粉，因此能够获得更高质量的磨粉产品。

迄今为止在不同工厂进行的试验清楚地说明了上述产品的优点。通过这种方式，由单一材料离心铸造而成的新辊筒，使每个磨粉机的电机平均节能5%。

此外，所述单一材料辊筒还使其温度和磨粉产生的产品——面粉的温度降低。就辊筒而言，目前市场上可找到的辊筒的温差平均为6°C。关于面粉的温度，平均相差3°C。

如我们所见，辊筒中的温差比面粉中的温差大。这是因为面粉不是热的良导体。

发明的辊筒提取面粉的能力明显高于现有的双材料铸造的辊筒。因此，使用本发明，面粉的提取率平均高出8%。

此发明的优势是，辊筒具有延展性，硬度低于市场上销售的辊筒，并且具有耐磨性，这使得维护停机的时间间隔更长，延长了使用寿命。因为不必拆卸磨机辊筒，大大减少了时间和精力的浪费。

背景技术

辊筒的应用范围很广，是碾磨等过程的重要部件。谷物的破碎和产量取决于辊筒之间施加的压力。压紧程度越高，获得的面粉越多，但辊筒升温的风险越高。温度升高会影响生产，因为蛋白质会被降解并降低质量。

根据所使用的部门和工艺，辊筒必须具有的性能特征将有很大不同。辊筒的硬度、耐磨性、弹性，因其化学构成、铸造工艺和机加工完成质量等会产生很大差异。

因此，必须确认工作类型所需的特性，并设计满足这些特性的辊筒，以满足最终用户的期望，从而实现更高效、更高产的制粉。

生产上需要更有弹性和耐磨性的辊筒。当一个辊筒更具弹性和柔韧性时，换言之，脆性和硬度较低时，它与另一个辊筒的配合更好。因此，硬度很重要，越低越好。柔软的辊筒可以降低彼此之间的贴合和摩擦。因为摩擦少，所以产生的热量就少；换言之，辊筒的温度会更低，如果我们把它们与普通的辊筒的温度进行比较的话。因此，面粉会在更低的温度下碾磨，其蛋白质的降解更少。这将生产出更好的面粉，因为其中所含的筋度不会受到损害。

应用于制粉的辊筒通常由两种材料组成：外部材料是耐磨但易碎裂的白口铸铁，内部材料是非常有弹性和韧性的灰口铸铁。白口铸铁是硬的，通常其硬度范围从400 HB开始，达到490 HB。相比之下，灰铸铁的硬度约为180 HB至230 HB。创新之处在于之前我们实现延展性和耐磨性的并存是通过两种材料的组合获得的，如今这两种特性在一种独特的材料中即可实现。在物理性能水平上，由单一材料制成的辊筒具有更大的优势，因为它消除了两种铸铁材料的交界区域、应力集中区和薄弱区域，使辊筒具有一致性和完整性，并因此更加坚实。

本发明的筒体由离心铸造的筒体制成，由单一材料制成，用于面粉的碾磨，具有非常柔软的硬度和耐磨性。

这种类型的压缩辊筒之前未被开发出来的原因是明显的，因为一方面，在技术水平上，白口铸铁不可能获得如此低的硬度。此外，在倒入用于离心铸造的管模的过程中，液态铁与冷模接触时会淬火，并且在辊筒表面获得了典型的淬火硬度。

此外，虽然之前人们已经试图改变辊筒的成分，但本次发明的辊筒是研究一种新的结构和设计概念的结果。它是由单一材料和特定的耐磨和韧性成分组成的。这是基于对最终消费者，即制粉企业的个人的、商业和技术上的一种承诺。换句话说，这是一个真实的，当前市场需求的结果。

发明内容

本发明的辊筒以完全令人满意的方式解决了上述问题。

为了解决上述问题，本发明的辊筒由一个整体部件组成，该整体部件具有均匀的成分和硬度、高耐磨性、低硬度和高弹性，该整体部件通过具有高碳和高硅含量的韧性基体的铸造获得，并包含了铬或镍等合金元素。

更具体地说，生产辊筒时，通过卧式离心铸造的成型技术进行一次性浇铸，铁水要有质量百分比为3.23-3.85%的高含量碳、质量百分比为0.5-2%的硅、质量百分比为0.2-0.6%的锰、质量百分比<0.10%的硫、质量百分比为0.4-0.8%的磷、质量百分比为0.3-0.8%的铬、质量百分比为0.5-1.2%的镍。在管模上涂敷耐火材料，防止淬火和硬度增加，浇铸温度在1290-1310°C之间。

在离心铸造过程中，将发生缓慢、渐进和无外力干预的冷却过程。

脱模后，轧辊在封闭的外壳中冷却，以防止温度突然变化和热冲击。

通过该工艺，获得硬度在250至320 HB之间的辊筒。

由于在碾磨和压缩过程中，辊筒逐渐磨损并产生新的粗糙区域，因此辊筒的表面粗糙度将在其整个使用寿命内维持。

附图说明

作为对本文将提供的描述的补充，并且为了使本发明的特征更容易理解，使描述带有普遍偏好的具象性，文字描述将附有一组附图。组图作为说明，而非限制，构成描述的一部分。以下组图将会提供：

图1根据本发明的目的制造的用于磨粉的辊筒的剖面图。

图2显示上图中设备的平面图。

具体实施方式

根据上述附图，可以看出，本发明的辊筒与传统辊筒的配置在结构上没有区别，都有圆柱形的磨削辊面1和横轴2，通过横轴，辊筒与相应的传动装置相连。

因此，本发明关注辊筒的成分和获得辊筒的过程。

从这个意义上说，本发明采用新的化学成分，设计具有高碳和高硅含量的韧性基体的特殊铸件，对合金化学元素如铬或镍进行控制添加，从而获得了高耐磨性、低硬度和高弹性的辊筒。

辊筒由单一材料制成，从表面到内孔，整个筒体的成分和硬度均匀，采用卧式离心铸造成型技术一次浇铸。在管模上使用耐火材料可防止发生淬火而产生高硬度，同时考虑到设计的化学成分也不会增加淬火。同样，为了更大的安全性，熔炼辊筒的时候，考虑到了留出足够大的辊筒外径，以消除这种不合格的表层材料。

辊筒的硬度为250-320 HB。

轧辊不是用静态铸钢制造的。它是通过离心铸造工艺获得的铸铁，离心铸造工艺具备一些特殊性，使得轧辊完成加工后的硬度值为250到320布氏硬度。铸铁由铁合金构成，铁合金有质量百分比为3.23-3.85%的高含量碳、质量百分比为0.5-2%的硅、质量百分比为0.2-0.6%的锰、质量百分比<0.10%的硫、质量百分比为0.4-0.8%的磷、质量百分比为0.3-0.8%的铬、质量百分比为0.5-1.2%的镍、余量为铁。这样的组成，结合其他相关的生产参数，使轧辊具备耐磨性、便于散热的导热性和自匹配性。

离心铸造工艺适用于制造这种轧辊。加工中使用的方法，温度、涂刷、离心铸造、制冷和冷却等流程的规格参数，使得产品具有特殊性。

将获得上述组合所必需的原料加入电炉中，浇铸温度为1290-1310°C。旋转管模或冷铸型模模具内衬有厚度在2-4 mm范围内的耐火涂层，足以使轧辊随后脱模并与管模正确隔热。该涂层使轧辊具有均匀性。并且上述厚度以及其应用温度，大于100°C，使得管模上可以形成薄膜，这有助于轧辊获得上述硬度和自匹配性。

在离心铸造过程中，以每分钟转数600-800 rpm的转速范围，按照7000 Kg/m³的物料密度，其制冷是缓慢的、渐进的、无外力干预的。脱模后，轧辊在封闭的外壳中冷却，以防止温度突然变化和热冲击。

轧辊的化学成分与其耐磨性、导热性和碾磨过程的高效率等性能关系密切，这些性能的形成是基于向高碳铸铁中添加合金元素。铬的适量加入提高了合金的力学性能。铬的其他作用是提高合金的硬度和耐磨性，它还提高了温度稳定性，这表现在轧辊在磨粉中的性能上。镍的作用是使轧辊的金相组织和性能均匀化，因为它促进了均匀凝固，并防止了硬度在辊筒上的分布不均。它赋予了展性，并使辊筒自匹配，其粗糙度在整个使用寿命内保持不变。

由于在碾磨和压缩过程中，辊筒逐渐磨损并产生新的粗糙区域，因此辊筒的表面粗糙度将在其整个使用寿命内保持。这是一个优势，因为辊筒变光滑的时候，就需要更换了；在这种情况下，辊筒将始终保持粗糙度，从而提高吸料的效率。

Claims

1.一种制造用于磨粉的辊筒的方法，其特征在于，铸造过程中铁水包括质量百分比为3.23-3.85%的高含量碳、质量百分比为0.5-2%的硅、质量百分比为0.2-0.6%的锰、质量百分比<0.10%的硫、质量百分比为0.4-0.8%的磷、质量百分比为0.3-0.8%的铬、质量百分比为0.5-1.2%的镍；

采用卧式离心铸造成型技术，在管模上涂覆耐火材料，一次浇铸，浇铸温度1290-1310℃；在离心浇铸过程中，致冷缓慢、渐进、无外力干预；可以预见，脱模后，在轧辊冷却过程中不会出现温度突变或热冲击。

2.根据权利要求1所述的用于磨粉的辊筒的制造方法，其特征在于，所述旋转管模或冷铸型模内衬有厚度在2-4mm范围内的耐火涂层。

3.根据权利要求1所述的制造用于磨粉的辊筒的方法，其特征在于离心铸造过程在600-800 rpm的转速范围内进行。

4.一种用于磨粉的辊筒，采用磨粉辊筒的常规结构，具有圆柱形辊面（1）和横轴（2），辊筒通过横轴连接到相应的传动装置，其特征在于，辊筒由一个整体形成，具有均匀的成分和硬度，高耐磨性、低硬度和高弹性，用韧性基体铸造而成，包含质量百分比为3.23-3.85%的高含量的碳、质量百分比为0.5-2%的硅、质量百分比为0.2-0.6%的锰、质量百分比<0.10%的硫、质量百分比为0.4-0.8%的磷、质量百分比为0.3-0.8%的铬、和质量百分比为0.5-1.2%的镍。

5.根据权利要求4所述的用于磨粉的辊筒，其特征在于其硬度介于250和320 HB之间。