[發(fā)明專利]一種內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610650365.8
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106179638B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 王峰;周俊華;尹方勇;朱紅海;朱文沛;王征
• 申請（專利權(quán)）人: 山東天匯研磨耐磨技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號: B02C17/20
• 分類號: B02C17/20;C04B35/10;B28B1/00
• 代理公司: 濟寧宏科利信專利代理事務所37217
• 代理人: 樊嵩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥加工領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球及其制備方法。

背景技術(shù)

水泥球磨機具有對物料適應性強、能連續(xù)生產(chǎn)、破碎比大、易于調(diào)速粉磨產(chǎn)品的細度等特點。常用的水泥球磨機的工作原理為，物料由進料裝置經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進入磨機倉內(nèi)，該倉內(nèi)有階梯襯板或波紋襯板，內(nèi)裝不同規(guī)格的鋼球或陶瓷球，筒體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力將鋼球或陶瓷球帶到一定高度后落下，對物料產(chǎn)生重擊和研磨作用。水泥球磨機陶瓷球是水泥球磨機設備的常用研磨物料介質(zhì)，通過水泥球磨機陶瓷球、物料、襯板之間的碰撞摩擦產(chǎn)生磨削作用，從而將物料的粒徑進一步減小。因此，陶瓷球在使用時的硬度和耐磨性是影響研磨整形效果的主要因素之一，同時因為被長時間不停地撞擊，對于研磨球的抗沖擊性能有極高要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，水泥球磨機用陶瓷球已經(jīng)有較多采用，大多數(shù)采用傳統(tǒng)的Al2O3-CaO-MgO-SiO2四元體系，也有少量發(fā)明人在其配方上進行改進，以達到特殊的效果。如本發(fā)明人此前申請了多份采用新型配方的陶瓷球，具有高硬度、耐高溫、高壽命、易成型、韌性好、生產(chǎn)的水泥純凈度高的作用。

但是，在長期的水泥球磨機用陶瓷球的研究中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，啟動、急停、拋墜等的沖擊造成的破碎是陶瓷球最常見的損壞方式之一，這極大地制約著水泥球磨行業(yè)的發(fā)展。

鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強度、塑性、韌性高、耐蝕性好、耐熱性、高成形性等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域，特別是其比強度超高的優(yōu)勢冠絕所有金屬及合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并得到了實際應用。利用純鈦、α鈦合金等耐高溫金屬的強度高、耐蝕性好、耐熱性高等優(yōu)點，采用植入純鈦或α鈦合金骨架的方法，可以使陶瓷球的整體性更好，并且在受到?jīng)_擊時可以由骨架將沖擊力分攤、不易破碎。

在陶瓷球內(nèi)植入純鈦或α鈦合金骨架在此前屬于空白領(lǐng)域，尚無見任何研究見諸論文或專利，能實現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)的制備方法更是如此。本發(fā)明人同日申請的發(fā)明中，涉及內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球及制備方法，其骨架為裸露的純鈦或α鈦合金，在高溫下容易發(fā)生氧化或吸氫反應，雖然窯內(nèi)通有惰性氣體，但效果始終不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種整體性更好、不易破碎、骨架在高溫下不易發(fā)生氧化或吸氫反應的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球及能實現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球，由純鈦或α鈦合金制成的一體結(jié)構(gòu)的、表面進行復合陶瓷涂層處理的骨架和包裹其外的陶瓷球體組成，通過整體壓合、高溫燒結(jié)的方式制造；所述純鈦或α鈦合金骨架總體積為陶瓷球體積的3-5%，最長方向尺寸小于陶瓷球體外徑的70%；陶瓷球體采用氧化鋁基陶瓷材料制成。

上述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球，其中：所述純鈦或α鈦合金骨架為整體壓鑄成型的樹枝狀或魚骨狀結(jié)構(gòu)。

上述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球，其中：所述純鈦或α鈦合金骨架表面進行的復合陶瓷涂層處理工藝為等離子體氧化法、空氣噴涂法或懸濁涂布并鎢極氬弧熔覆的方法。

上述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球，其中：所述陶瓷球體的配方為：氧化鋁92-95%、三氧化二鐵0.5-2%、高嶺土0.8-3%、碳化硅0.2-2%、二氧化鈦1.5-2%、碳化鈦0.8-1%、二硫化鉬0.3-2%。

上述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球的制備方法，包括原料準備、球磨、噴霧造粒、料倉陳腐、壓型加工、高溫燒結(jié)、清粉拋光、成品干燥等工序，其中：

a.所述壓型加工工序包括以下子工序：

1）初灌粉料：步進式輸送帶將下半球模輸送到工位一，將陶瓷造粒用的粉料通過輸料管灌注進下半球模，粉料的水份控制在0.5%以下；

2）骨架落位：將下半球模輸送到工位二，然后通過放置純鈦或α鈦合金骨架的裝置將整體壓鑄成型的樹枝狀或魚骨狀的純鈦或α鈦合金骨架放置到下半球模內(nèi)的粉料的表面中心位置；