專利名稱：鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法，屬于金屬磨料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法。

背景技術(shù)：
目前，在金屬磨料生產(chǎn)過(guò)程中，鋼丸的成型一般采取高壓噴水霧化或離心成型。采用高壓噴水霧化成型，由于難以控制水的流量，使生產(chǎn)的鋼丸大粒、空心、連體等缺陷較多，此外還有較多的異型長(zhǎng)條和橢圓丸。離心成型法生產(chǎn)鋼丸的裝置主要由底漏式澆杯和高速旋轉(zhuǎn)的離心盤(pán)構(gòu)成。離心盤(pán)多用粘土質(zhì)或剛玉質(zhì)耐火材料燒制而成，其中均勻分布若干條流槽。鋼液流入中間孔后，在離心力作用下，通過(guò)流槽甩出，形成鋼液微滴，落入冷卻水中冷卻成丸。離心成型法在一定程度上優(yōu)于噴水霧化法，但目前普遍采用的離心盤(pán)，存在鋼水飛濺和使用壽命短等缺點(diǎn)。用粘土質(zhì)耐火材料制作的離心盤(pán)，由于抗沖刷能力差，在澆注2～3噸鋼水之后就無(wú)法使用，需要重新更換才能繼續(xù)澆注。用剛玉質(zhì)耐火材料制作的離心盤(pán)，由于抗熱震性差，在澆注5～6噸時(shí)便會(huì)產(chǎn)生炸裂而失效?，F(xiàn)有的離心盤(pán)由于存在鋼水飛濺和使用壽命短等缺點(diǎn)，不適用于大規(guī)模生產(chǎn)的需要。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作性能優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng)的鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該鋼丸成型用離心盤(pán)，其特征在于由上盤(pán)和下盤(pán)兩部分組成，上盤(pán)中心設(shè)有澆注口，澆注口為錐形開(kāi)口，向上具有一定錐度，下盤(pán)內(nèi)腔底部中心設(shè)有分流坡，分流坡為圓錐面，中心線與澆注口中心同軸，上、下盤(pán)四周均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)離心孔，離心孔由上下兩個(gè)孔槽組成，上孔槽開(kāi)設(shè)于上盤(pán)下端面上，下孔槽開(kāi)設(shè)于下盤(pán)上端面上，上、下盤(pán)通過(guò)離心孔上、下孔槽配合安裝，兩端面之間通過(guò)高溫粘結(jié)劑粘合，并通過(guò)鋼套固定。
所述澆注口上開(kāi)口小，下開(kāi)口大，內(nèi)側(cè)壁錐度為50～80°。
所述分流坡的分流坡錐度為120～160°。
鋼水在從離心盤(pán)的上開(kāi)口澆注進(jìn)入離心盤(pán)的內(nèi)腔時(shí)，為了防止鋼水在離心盤(pán)中濺出，將離心盤(pán)內(nèi)腔設(shè)計(jì)成圓錐形，圓錐角在50～80°時(shí)，可保證鋼液不會(huì)從上開(kāi)口溢出。
離心孔為10～12個(gè)。
離心孔為倒梯形。
所述離心盤(pán)由以下配比的材料(質(zhì)量百分比)制得鋯英石4％～6％、氧化鎂8％～12％、鱗片狀石墨8％～10％、剛玉65％～74％、酚醛樹(shù)脂6％～7％。其中鋯英石(ZrO2·SiO2)在高溫下分解生成SiO2，SiO2與MgO反應(yīng)生成2MgO·SiO2低熔點(diǎn)物質(zhì)，從而降低離心盤(pán)的熱應(yīng)力。加入量過(guò)多，由于分解產(chǎn)生的SiO2增加，從而降低離心盤(pán)的耐沖蝕性。
氧化鎂MgO屬堿性氧化物且熔點(diǎn)高。添加少量的氧化鎂，可以增加耐蝕性。同時(shí)還會(huì)與鋯英石分解產(chǎn)生的SiO2反應(yīng)生成2MgO·SiO2低熔點(diǎn)物質(zhì)，從而降低離心盤(pán)的熱應(yīng)力，提高抗炸裂性。氧化鎂含量過(guò)多，會(huì)促進(jìn)鋼液滲透，降低耐蝕性。
鱗片狀石墨利用石墨的減震性能和抗鋼水侵蝕性，提高離心盤(pán)的抗炸裂性和沖蝕性。含量過(guò)多，會(huì)降低離心盤(pán)的強(qiáng)度。
剛玉(α～Al2O3)剛玉的化學(xué)穩(wěn)定性好，硬度高，是離心盤(pán)的主要組成物，使離心盤(pán)具有高的耐磨性，從而具有高的使用壽命。
所述鋼丸成型用離心盤(pán)的制造方法，其特征在于制作工藝步驟為 1混料將原料組合物和酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑放入混料機(jī)內(nèi)混勻； 2壓制將混料在壓力機(jī)上壓制成型； 3烘干烘干溫度為250～350℃，保溫60～100小時(shí)后，出爐； 4合模將離心盤(pán)的上下兩部分用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)在一起，周圍用鋼板焊接固定。高溫粘結(jié)劑的主要成分為Al2O3，SiO2和ZrO2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法所具有的有益效果是 1、制作簡(jiǎn)單。將混好的原料組合物壓制成型，然后在250～350℃烘干即可，不需要高溫?zé)Y(jié)。
2、使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明的離心盤(pán)耐高溫沖刷，抗熱震性能好，不易變形和炸裂，使用壽命長(zhǎng)，適合大規(guī)模離心成型鑄鋼丸。
3、離心盤(pán)內(nèi)腔設(shè)有錐形分流坡，鋼水在從離心盤(pán)的上開(kāi)口澆注進(jìn)入離心盤(pán)的內(nèi)腔時(shí)，鋼液不會(huì)從上開(kāi)口溢出。
4、鋼丸成型性能好，可有效地避免大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。表1～3分別給出了鋼丸成型檢測(cè)后粒度、空心率和異型和連體情況。
表1鋼丸粒度檢測(cè)結(jié)果 表2鋼丸空心率檢測(cè)結(jié)果 表3鋼丸連體、異型情況


圖1是本發(fā)明鋼丸成型用離心盤(pán)主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明鋼丸成型用離心盤(pán)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明上盤(pán)主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明上盤(pán)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明下盤(pán)主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明下盤(pán)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、上盤(pán) 2、鋼套 3、分流坡 4、下盤(pán) 5、離心孔 6、澆注口 7、內(nèi)側(cè)壁錐度 8、分流坡錐度。
圖1～6是本發(fā)明鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1～6對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 鋼丸成型用離心盤(pán)由上盤(pán)1和下盤(pán)4兩部分組成，上盤(pán)1中心設(shè)有澆注口6，澆注口6為錐形開(kāi)口，上開(kāi)口小，下開(kāi)口大，內(nèi)側(cè)壁錐度7為65°。下盤(pán)4內(nèi)腔底部中心設(shè)有分流坡3，分流坡3為圓錐面，分流坡錐度8為154°，圓錐面中心線與澆注口6中心同軸，上、下盤(pán)1、4四周均勻開(kāi)設(shè)有12個(gè)離心孔5，離心孔5由上、下兩個(gè)孔槽組成，上孔槽開(kāi)設(shè)于上盤(pán)1下端面上，下孔槽開(kāi)設(shè)于下盤(pán)4上端面上，上、下盤(pán)1、4通過(guò)離心孔5上、下孔槽配合安裝，兩端面之間通過(guò)高溫粘結(jié)劑粘合，并通過(guò)鋼套2固定，組合好的離心孔5為倒梯形。
在鋼丸離心成型時(shí)鋼水分股分別從12個(gè)離心孔中流出，有利于鋼水分散成丸。當(dāng)鋼水在進(jìn)入離心盤(pán)內(nèi)腔后，為了讓鋼水迅速分流，離心盤(pán)的內(nèi)腔底部中間設(shè)計(jì)為圓錐面，使鋼水沿著凸圓錐面迅速向坡下分流進(jìn)入離心孔，從而被甩出去，然后落入水中形成鋼丸。分流坡錐度8在120～160°之間鋼水分流效果最佳，可有效地避免大粒、空心、異型和連體問(wèn)題，從而提高了鋼丸的質(zhì)量。鋼水在從離心盤(pán)的上開(kāi)口澆注進(jìn)入離心盤(pán)的內(nèi)腔時(shí)，為了防止鋼水在離心盤(pán)中濺出，將離心盤(pán)內(nèi)腔設(shè)計(jì)成圓錐形，內(nèi)側(cè)壁錐度7在50～80°時(shí)，可保證鋼液不會(huì)從上開(kāi)口溢出。
離心盤(pán)的制作方法為 混料將鋯英石4％、氧化鎂8％、鱗片狀石墨8％和剛玉74％放入混料機(jī)中，加入酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑6％之后混勻。混料的過(guò)程中保持室溫25℃。攪拌好的料壓制之前，保持潮濕。
壓制將混好的料在壓力機(jī)上壓制成型，壓制時(shí)開(kāi)始要輕壓三次，然后重壓三次。
烘干將壓制成型的離心盤(pán)放入烘干爐中，將烘干爐的溫度設(shè)定為300℃，保溫96小時(shí)，出爐。烘干的過(guò)程中，要將離心盤(pán)平放不要擠壓，可以批量放入。
合模烘干的離心盤(pán)取出后自然冷卻，然后將離心盤(pán)的上下兩部分用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)在一起，周圍用鋼板焊接固定，所用高溫粘結(jié)劑主要成分為Al2O3、SiO2和ZrO2。
將成型的離心盤(pán)安裝到離心成型的轉(zhuǎn)盤(pán)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，可以連續(xù)澆注45噸以上的鋼水。鋼丸離心成型過(guò)程中，當(dāng)鋼水澆注到離心盤(pán)內(nèi)，鋼液沿著離心盤(pán)底面凸圓錐面迅速向坡下分流進(jìn)入離心孔，從而被甩出去，然后落入水中形成鋼丸，沒(méi)有發(fā)生從離心盤(pán)上開(kāi)口溢出現(xiàn)象，成型的鋼丸無(wú)大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。
實(shí)施例2 本實(shí)施例中澆注口6內(nèi)側(cè)壁錐度7為50°。分流坡錐度8為160°，離心孔為11個(gè)。
離心盤(pán)主要制作原料為鋯英石5％、氧化鎂10％、鱗片狀石墨9％、剛玉70％、酚醛樹(shù)脂6％。烘干溫度為350℃，保溫60小時(shí)，出爐。
其他結(jié)構(gòu)及制作方法與實(shí)施例1相同。
將成型的離心盤(pán)安裝到離心成型的轉(zhuǎn)盤(pán)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，可以連續(xù)澆注40噸以上的鋼水。鋼丸離心成型過(guò)程中，當(dāng)鋼水澆注到離心盤(pán)內(nèi)，鋼液沿著離心盤(pán)底面凸圓錐面迅速向坡下分流進(jìn)入離心孔，從而被甩出去，然后落入水中形成鋼丸，沒(méi)有發(fā)生從離心盤(pán)上開(kāi)口溢出現(xiàn)象，成型的鋼丸無(wú)大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。
實(shí)施例3 本實(shí)施例中澆注口6內(nèi)側(cè)壁錐度7為60°。分流坡錐度8為130°，離心孔為10個(gè)。
離心盤(pán)主要制作原料為鋯英石6％、氧化鎂12％、鱗片狀石墨10％、剛玉65％、酚醛樹(shù)脂7％。烘干溫度為340℃，保溫80小時(shí)，出爐。
其他結(jié)構(gòu)及制作方法與實(shí)施例1相同。
將成型的離心盤(pán)安裝到離心成型的轉(zhuǎn)盤(pán)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，可以連續(xù)澆注35噸以上的鋼水。鋼丸離心成型過(guò)程中，當(dāng)鋼水澆注到離心盤(pán)內(nèi)，鋼液沿著離心盤(pán)底面凸圓錐面迅速向坡下分流進(jìn)入離心孔，從而被甩出去，然后落入水中形成鋼丸，沒(méi)有發(fā)生從離心盤(pán)上開(kāi)口溢出現(xiàn)象，成型的鋼丸無(wú)大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。
實(shí)施例4 本實(shí)施例中澆注口6內(nèi)側(cè)壁錐度7為80°。分流坡錐度8為120°，離心孔為12個(gè)。
離心盤(pán)主要制作原料為鋯英石5.5％、氧化鎂11％、鱗片狀石墨8.5％、剛玉68％、酚醛樹(shù)脂7％。烘干溫度為320℃，保溫90小時(shí)，出爐。
其他結(jié)構(gòu)及制作方法與實(shí)施例1相同。
將成型的離心盤(pán)安裝到離心成型的轉(zhuǎn)盤(pán)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，可以連續(xù)澆注42噸以上的鋼水。鋼丸離心成型過(guò)程中，當(dāng)鋼水澆注到離心盤(pán)內(nèi)，鋼液沿著離心盤(pán)底面凸圓錐面迅速向坡下分流進(jìn)入離心孔，從而被甩出去，然后落入水中形成鋼丸，沒(méi)有發(fā)生從離心盤(pán)上開(kāi)口溢出現(xiàn)象，成型的鋼丸無(wú)大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。
實(shí)施例5 本實(shí)施例中澆注口6內(nèi)側(cè)壁錐度7為75°。分流坡錐度8為140°，離心孔為12個(gè)。
離心盤(pán)主要制作原料為鋯英石4.5％、氧化鎂9％、鱗片狀石墨9.5％、剛玉71％、酚醛樹(shù)脂6％。烘干溫度為250℃，保溫100小時(shí)，出爐。
其他結(jié)構(gòu)及制作方法與實(shí)施例1相同。
將成型的離心盤(pán)安裝到離心成型的轉(zhuǎn)盤(pán)上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，可以連續(xù)澆注43噸以上的鋼水。鋼丸離心成型過(guò)程中，當(dāng)鋼水澆注到離心盤(pán)內(nèi)，鋼液沿著離心盤(pán)底面凸圓錐面迅速向坡下分流進(jìn)入離心孔，從而被甩出去，然后落入水中形成鋼丸，沒(méi)有發(fā)生從離心盤(pán)上開(kāi)口溢出現(xiàn)象，成型的鋼丸無(wú)大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.鋼丸成型用離心盤(pán)，其特征在于由上盤(pán)(1)和下盤(pán)(4)兩部分組成，上盤(pán)(1)中心設(shè)有澆注口(6)，澆注口(6)為錐形開(kāi)口，向上具有一定錐度，下盤(pán)(4)內(nèi)腔底部中心設(shè)有分流坡(3)，分流坡(3)為圓錐面，中心線與澆注口(6)中心同軸，上、下盤(pán)(1、4)四周均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)離心孔(5)，離心孔(5)由上、下兩個(gè)孔槽組成，上孔槽開(kāi)設(shè)于上盤(pán)(1)下端面上，下孔槽開(kāi)設(shè)于下盤(pán)(4)上端面上，上、下盤(pán)(1、4)通過(guò)離心孔(5)上、下孔槽配合安裝，兩端面之間通過(guò)高溫粘結(jié)劑粘合，并通過(guò)鋼套(2)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼丸成型用離心盤(pán)，其特征在于所述澆注口(6)上開(kāi)口小，下開(kāi)口大，內(nèi)側(cè)壁錐度(7)為50～80°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼丸成型用離心盤(pán)，其特征在于所述分流坡(3)的分流坡錐度(8)為120～160°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼丸成型用離心盤(pán)，其特征在于離心孔(5)為10～12個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鋼丸成型用離心盤(pán)，其特征在于離心孔(5)為倒梯形。
6.鋼丸成型用離心盤(pán)的制造方法，其特征在于所述離心盤(pán)由以下配比的材料(質(zhì)量百分比)制得鋯英石4％～6％、氧化鎂8％～12％、鱗片狀石墨8％～10％、剛玉65％～74％、酚醛樹(shù)脂6％～7％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼丸成型用離心盤(pán)的制造方法，其特征在于制作工藝步驟為
1混料將原料組合物和酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑放入混料機(jī)內(nèi)混勻；
2壓制將混料在壓力機(jī)上壓制成型；
3烘干烘干溫度為250～350℃，保溫60～100小時(shí)后，出爐；
4合模將離心盤(pán)的上下兩部分用高溫粘結(jié)劑粘結(jié)在一起，周圍用鋼板焊接固定。
全文摘要
鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法，屬于金屬磨料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼丸成型用離心盤(pán)及其制造方法。其特征在于由上盤(pán)(1)和下盤(pán)(4)兩部分組成，上盤(pán)(1)中心設(shè)有澆注口(6)，澆注口(6)為錐形開(kāi)口，向上具有一定錐度，下盤(pán)(4)內(nèi)腔底部中心設(shè)有分流坡(3)，分流坡(3)為圓錐面，上、下盤(pán)(1、4)通過(guò)離心孔(5)上、下孔槽配合安裝，兩端面之間通過(guò)高溫粘結(jié)劑粘合，并通過(guò)鋼套(2)固定。本發(fā)明所述離心盤(pán)工作性能優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng)，鋼丸成型性能好，可有效地避免大粒、空心、異型和連體問(wèn)題。
文檔編號(hào)C04B35/10GK101767191SQ20101011213
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者韓慶吉 申請(qǐng)人:淄博大亞金屬科技股份有限公司