[發(fā)明專利]鋼液分散離心盤制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010206403.3
• 申請(qǐng)日: 2010-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN101880171A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛文斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/66
• 分類號(hào): C04B35/66;C04B35/622
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種鋼液分散離心盤制備方法，屬于材料加工工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鋼丸主要用于鋼鐵工件涂裝前的去氧化皮和除銹處理，涉及航空、汽車、造船等眾多領(lǐng)域。最常用的鋼丸生產(chǎn)方法是噴射法和離心法。噴射法是使金屬液流在高壓水流作用下破碎成液滴成型；離心法是將液態(tài)金屬澆注在告訴旋轉(zhuǎn)的離心盤上，在離心力的作用下破碎成液滴成型。與噴射法相比，由于離心法成丸時(shí)金屬液分散過程中不與水接觸，鋼丸的粒度分布、空心率、圓整度、鑄態(tài)及熱處理態(tài)顯微組織和性能等主要指標(biāo)得到明顯的提高。因此，對(duì)于質(zhì)量要求較高的鋼丸，一般采用離心法進(jìn)行生產(chǎn)。

離心法生產(chǎn)鋼丸時(shí)，熔煉設(shè)備的熔化能力直接決定了鋼丸產(chǎn)量。目前，絕大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)采用感應(yīng)電爐，其熔化能力在300～800kg。如果能夠提高設(shè)備的熔煉能力(達(dá)10噸或更高)，可顯著提高鋼丸產(chǎn)量，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此時(shí)，分散離心盤的使用壽命成為生產(chǎn)過程的關(guān)鍵因素。金屬液澆注過程中，離心盤在承受高溫的同時(shí)還要承受熱沖擊，服役過程中極易產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而導(dǎo)致開裂、破碎。采用傳統(tǒng)耐火材料制成的離心盤，其連續(xù)使用壽命很難超過10min，而熔煉能力為7噸的電爐，每爐鋼水的澆注時(shí)間大約為15min，由于離心盤的使用壽命問題導(dǎo)致鋼水澆注過程的中斷，會(huì)產(chǎn)生極大的浪費(fèi)。因此，離心盤使用壽命的提高成為鋼丸產(chǎn)量提升的瓶頸。國外部分企業(yè)使用高純氧化鋯作為轉(zhuǎn)盤的主體材質(zhì)，可使離心盤使用壽命累計(jì)達(dá)到50min，但其高昂的成本(為普通耐火材料離心盤的20倍以上)，使得諸多企業(yè)望而卻步。

因此，在該領(lǐng)域中，尋求一種成本相對(duì)低廉、又能滿足連續(xù)使用壽命要求的離心盤生產(chǎn)技術(shù)是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能解決上述問題、成本低廉、又能滿足連續(xù)使用壽命要求的鋼液分散離心盤制備方法。其技術(shù)方案為：

一種鋼液分散離心盤制備方法，其特征在于采用以下步驟：1)備料，按照Al₂O₃超微粉4～5％、粘結(jié)劑6～7％、鋯砂8～10％、硅砂7～8％、其余為白剛玉的重量百分比備料；2)依照步驟1)中所述比例將Al₂O₃超微粉、鋯砂和硅砂進(jìn)行預(yù)混合；3)將白剛玉放入攪拌機(jī)內(nèi)，再以噴灑方式加入全部粘結(jié)劑重量的70％，攪拌一段時(shí)間后以噴灑方式加入步驟2)獲得的預(yù)混粉料和剩余的粘結(jié)劑，充分混合制得泥料；4)利用模具壓制泥料，制得分散離心盤泥模；5)對(duì)分散離心盤泥模進(jìn)行干燥和燒結(jié)，即得鋼液分散離心盤。

所述的鋼液分散離心盤制備方法，步驟1)中，白剛玉中Al₂O₃的重量百分比不小于98.5％，Na₂O不大于0.7％，白剛玉顆粒100％通過6號(hào)篩，至少有80％的白剛玉顆粒通過8號(hào)篩，不通過10號(hào)篩的顆粒重量不少于45％，不通過12號(hào)篩的顆粒重量不少于70％，通過14號(hào)篩的顆粒重量最多為3％。

所述的鋼液分散離心盤制備方法，步驟1)中，Al₂O₃超微粉的最大顆粒度小于1μm；粘結(jié)劑采用重量百分比濃度為30～40％的磷酸鋁水溶液；鋯砂中ZrO₂與HfO₂的重量百分比之和大于65.00％，SiO₂的重量百分比小于33.00％，粒度分布滿足0.053mm～0.106mm顆粒的重量百分比含量大于75％，峰值質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于30％；硅砂成分滿足SiO₂重量百分比含量大于96％，含泥量的重量百分比小于0.5％，最大顆粒度小于0.1mm。

所述的鋼液分散離心盤制備方法，在步驟3)中，將白剛玉放入攪拌機(jī)內(nèi)，分3～4次以噴灑方式加入粘結(jié)劑，加入的粘結(jié)劑重量約占粘結(jié)劑總重量的70％，混合3min左右采用淋灑方式再加入預(yù)混好的粉料和剩余的粘結(jié)劑，混合20～25min后制得泥料。

所述的鋼液分散離心盤制備方法，步驟4)中，泥模的成型壓力控制在100～120MPa，保壓時(shí)間為3～5min。

所述的鋼液分散離心盤制備方法，步驟5)中，將步驟4)制得的泥模在60～70℃條件下干燥12～14小時(shí)，隨后在90～120℃條件下繼續(xù)干燥48～50小時(shí)，最后將干燥后的泥模放入燒結(jié)爐在1680～1750℃條件下燒結(jié)10～12小時(shí)，并隨爐冷卻，即得鋼液分散離心盤。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：