CN101890489A - 离心浇铸耐磨微球、微锻新工艺 - Google Patents

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周元行
明章林
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Abstract

本发明公开了一种离心浇铸耐磨微球、微锻新工艺，将准备好的金属型耐磨微球、微锻模具放在离心浇铸机转盘上，然后开启浇铸机，在耐磨微球、微锻模具旋转的条件下将准备好的铁水注入模具内，通过模具旋转产生的离心力将注入的铁水送入模体的型腔内，待铁水凝固后关停离心机。用本发明生产的耐磨微球、微锻出品率高、能耗低、无废砂排放、合金含量低，产品质量好，在使用中无破碎，消耗极低，使用效果与高铬合金耐磨微球、微锻相当，从而大大降低了废弃物、温室气体的排放，为国家节约了大量的铬合金资源和能源，也为用户降低了成本。

Description

离心浇铸耐磨微球、微段新工艺
技术领域：
本发明涉及一种铸造工艺方法，确切的说是生产耐磨微球、微段的一种新铸造工艺。
背景技术
耐磨微球、微段是广泛应用于水泥、磁粉、微粉、选矿、化工等粉体工程的一种研磨介质，目前国内外耐磨微球、微段的生产仅限于砂型铸造和特制钢材扎制两种工艺，这两种工艺有着根本的区别和各自的优缺点。砂型铸造用砂大(一吨产品需耗2-5吨砂)，废渣排放量大，出品率低(以￠8mm为例出品率只有30％)，能耗高，污染大；同时，目前采用砂型铸造生产的耐磨微球、微段都是高铬、中铬、低铬三大系列，高铬系列：产品合金含量高，通过淬火处理后硬度高，综合性能好，在使用中不易破碎，磨耗低；中铬和低铬系列：不用淬火处理，铸态直接使用，硬度低，综合性能较差，在使用中易破碎，磨耗高；扎制钢球是特制圆钢通过扎机扎制，而后再经过磨光，用该方法生产的耐磨微球、微段经过淬火处理后，硬度适中，在使用中不易破碎，磨耗高，生产成本高。为此，须寻求一种新的技术，以提高低合金铸造耐磨微球、微段的硬度、冲击韧性及综合机械性能、降低能耗，减少废弃排放及温室气体排放，节约合金资源。
发明内容
本发明吸收了铸造耐磨微球、微段工艺的优点，通过对现有铸造工艺改革，提供了一种全新的铸造耐磨微球、微段的生产工艺方法，使低合金铸造耐磨微球、微段的硬度及综合性能都有了大幅度提高，使用效果与高铬微球、微段同等，而单位产品能耗比高铬微球、微段下降一半，废弃物排放减少了85％，合金加入量减少90％，温室气体排放减少了一半。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：将金属型耐磨微球、微段模具放在离心浇铸机上，在离心浇铸机带动模具旋转时进行浇铸，通过模具旋转产生的离心力将注入的铁水送入模具的型腔内形成产品，模具的旋转速度为200-800转/秒，保持运转20秒-60秒，待铁水完全凝固后关停浇铸机。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：采用的离心浇铸机是竖式的，金属型耐磨微球、微段模具的上、下模采用的是水平分型并以水平方式放入离心浇铸机上端的转盘上。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：离心浇铸所采用的模具是全金属型，浇铸系统没有附任何型砂。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：铁水的浇铸温度为1400℃～1500℃。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：铁水中加入了重稀土变质剂。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：耐磨微球、微段中含有化学成份的重量百分比为：C：3.2～3.9，Si：0.3～1.0，Mn：0.3～0.8，Cr：0～2.5，S：＜0.09，P：＜0.09，重稀土：0.05～0.3；其余为铁。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：耐磨微球规格为：￠6mm、￠8mm、￠10mm、￠12mm、￠15mm、￠17mm、￠20mm、￠25mm；耐磨微段规格为：￠8×10mm、￠10×12mm、￠12×14mm、￠14×16mm、￠16×18mm、￠18×20mm、￠20×22mm、￠22×25mm。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：每次在浇铸耐磨微球、微段之前都必需将模具的工作面用乙炔烟喷涂，以防粘模。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：每次在浇铸耐磨微球、微段之后都必需将模具放入冷却槽进行风冷或雾冷，待模具温度降至100℃～室温再重复使用。
所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：浇铸的耐磨微球、微段必需经惯桶分离、抛光和去飞边处理。
所述离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，包括金属型耐磨微球、微段模具上、下半模的合模、浇铸、冷却、开模、模具清理、模具冷却、对模具喷涂乙炔烟等工序，具体步骤为：
a.每组金属型耐磨微球、微段模具(每组有三付金属型耐磨微球、微段模具，轮换使用)对应有一台离心浇铸机，取金属型耐磨微球、微段模具下半模放在离心浇铸机上端的平台上(工作面向上)，再取金属型耐磨微球、微段模具上半模，将上半模工作面向下合在下半模上；
b.在浇铸前启动离心浇铸机，让模具处于旋转状态；
c.将铁水对准金属型耐磨微球、微段模具的浇口慢慢地，均匀地浇入金属型耐磨微球、微段模具内，待模具型腔充满后停止浇铸，并保持浇铸机继续运转20秒-60秒，待铁水完全凝固后关停浇铸机；
d.打开金属型耐磨微球、微段模具，起出产品，并将模具清理干净；
e.将模具放入冷却槽进行风冷或雾冷，待模具温度降至100℃～室温备用；
f.将冷却后达到工艺要求的金属型耐磨微球、微段模具的上、下半模工作面喷涂乙炔烟，以防铁水粘模，同时也提高产品的光洁度；
本发明优点：
1.产品成份采用了高碳低合金，节约了贵重的铬合金资源。
2.采用了先进的离心浇铸工艺技术，提高了铁水利用率，降低了能耗(只有传统工艺的50％)，减少了二氧化碳气体和温室气体的排放(比传统工艺下降了60％)。
3.不用型砂，没有废砂排放，减少了污染。
4.不用热处理，节约能源，减少污染。
5.运用离心浇铸工艺技术，提高了产品硬度，提高了产品的综合性能，在使用中不破碎、磨耗低，性价比高。
附图说明
图1为本发明生产工艺流程图。
具体实施方式
1.按生产能力制作并安装数台竖式离心浇铸机，每台离心浇铸机配三付金属型耐磨微球、微段模具，轮换使用。
2.将金属型耐磨微球、微段模具安放在离心浇铸机上端的转盘上，在浇铸前开启浇铸机，金属型耐磨微球、微段模具在离心浇铸机的带动下旋转。
3.将备好的生铁、废钢、铬铁按设定的化学成份重量百分含量(C：3.2-3.9，Cr：0-2.5，Si：0.3-1.0，Mn：0.3-0.8，S≤0.09，P≤0.09，基质为铁)进行配料，并装入中频电炉中进行熔炼，待材料完全熔化后做炉前分析，而后进行调质。
4.铁水成份合格并达到工艺规定的浇铸温度后出炉，将铁水倒入事先准备好的大铁水包中并运送到浇铸现场，由浇铸工用小铁水包转接浇铸。铁水的浇铸温度为1400℃～1500℃。
5.大铁水包在承接铁水之前必须烘干并将准备好的重稀土变质剂放入大铁水包底并用薄铁板盖上，而后倒入铁水并用铁钎搅拌，使重稀土变质剂充分与铁水接触。检测重稀土重量百分含量为：0.05～0.3。
6.在离心浇铸机带动模具旋转时进行浇铸，通过模具旋转产生的离心力将注入的铁水送入模具的型腔内形成产品，模具的旋转速度为200-800转/秒，保持运转20秒-60秒，待铁水完全凝固后关停浇铸机。
7.待浇铸结束铁液凝固后关停离心浇铸机，打开模具，取出产品并放入缓冷坑缓冷，以减少产品的铸造应力，离心模具进入冷却槽冷却，待模具温度小于100℃～室温时，由浇铸工取出并将金属型耐磨微球、微段模具的上、下两个半模工作面喷涂乙炔烟，再将下半模放入离心浇铸机转盘上，而后合上上半模准备下次浇铸。
8.缓冷后的产品放入惯桶进行分离、去飞边和抛光处理，而后进行人工分选和检验，合格品包装入库，不合格品回炉重新熔炼。

Claims (10)

1.离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：将金属型耐磨微球、微段模具放在离心浇铸机上，在离心浇铸机带动模具旋转时进行浇铸，通过模具旋转产生的离心力将注入的铁水送入模具的型腔内形成产品，模具的旋转速度为200-800转/秒，保持运转20秒-60秒，待铁水完全凝固后关停浇铸机。
2.根据权利要求1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：采用的离心浇铸机是竖式的，金属型耐磨微球、微段模具的上、下模采用的是水平分型并以水平方式放入离心浇铸机上端的转盘上。
3.根据权利要求1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：离心浇铸所采用的模具是全金属型，浇铸系统没有附任何型砂。
4.根据权利要求1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：铁水的浇铸温度为1400℃～1500℃。
5.根据权利要求4所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：铁水中加入了重稀土变质剂。
6.根据权利要求1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：耐磨微球、微段中含有化学成份的重量百分比为：C：3.2～3.9，Si：0.3～1.0，Mn：0.3～0.8，Cr：0～2.5，S：＜0.09，P：＜0.09，重稀土：0.05～0.3；其余为铁。
7.根据权利要求1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：耐磨微球规格为：￠6mm、￠8mm、￠10mm、￠12mm、￠15mm、￠17mm、￠20mm、￠25mm；耐磨微段规格为：￠8×10mm、￠10×12mm、￠12×14mm、￠14×16mm、￠16×18mm、￠18×20mm、￠20×22mm、￠22×25mm。
8.根据权利要求1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：每次在浇铸耐磨微球、微段之前都必需将模具的工作面用乙炔烟喷涂，以防粘模。
9.根据权利1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：每次在浇铸耐磨微球、微段之后都必需将模具放入冷却槽进行风冷或雾冷，待模具温度降至100℃～室温再重复使用。
10.根据权利1所述的离心浇铸耐磨微球、微段新工艺，其特征在于：浇铸的耐磨微球、微段必需经惯桶分离、抛光和去飞边处理。
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