CN103464682A - 一种空心磨球的制备方法 - Google Patents

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本发明公开了一种空心磨球的制备方法，其具体技术方案为：第一步：模样的制备及组装；第二步：涂挂涂料；第三步：造型；第四步：熔化及浇注；第五步：热处理。本发明的制备工艺简单，成本较为低廉，适合于不同尺寸和壁厚的大型空心磨球的实际生产，消除空心球壁厚不均匀的问题，提高了空心磨球的使用寿命。

Description

一种空心磨球的制备方法
技术领域
    本发明涉及金属耐磨材料领域，特别是一种空心磨球的制备方法。 
背景技术
中速磨机主要粉磨原理是磨球在上、下磨环间滚动，将进入磨道间的矿物粉碎，磨球和磨环是其主要的易损件，根据设备的大小通常放置5~10个磨球，随着设备的大型化，其磨球尺寸也较大，外径由Φ750mm至Φ1150mm，为了减轻这种大型磨球的重量而制成空心球，壁厚由135mm至150mm，重量由1.2吨至3.6吨，并设置5个工艺孔，孔径Φ90mm到Φ100mm；由于空心磨球在运转过程中承受较大的冲击载荷，故国内外均采用CrNiMo铸钢为材质来制备此种磨球；传统的制备方法采用砂型铸造，放置砂芯，由于砂芯固定困难，在浇注及凝固过程中，易造成砂芯的漂浮，从而造成磨球的壁厚不均匀，壁厚不均匀的空心磨球在使用过程中造成空心磨球不易转动，从而使磨球表面磨损不均匀，造成磨机粉末效率降低及磨球过早失效，同时砂芯在高温铁水的长时间作用下发生烧结，也造成了砂芯的清理困难。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空心磨球的制备方法，采用真空实型铸造，砂粒可以自由流动，使球心中的砂子很容易清理出来，且可以消除空心球壁厚不均匀的问题。 
  
为解决上述技术问题，本发明提供一种空心磨球的制备方法，其具体技术方案为：
第一步：模样的制备及组装，由于空心磨球的体积比较大，且为空心，整体发泡制备泡沫模样非常困难，根据空心磨球的结构特定，采用半球的六分之一制作泡沫模样发泡模具，然后将六片模样组装成半球，最后再将两个半球组装起来，形成空心磨球的泡沫塑料模样；
第二步：涂挂涂料，将组装好的泡沫塑料模样涂挂水基锆英粉涂料，涂料厚度1mm；
第三步：造型，将烘干好的泡沫塑料模样放入砂箱中，然后充填粒度104~200μm目的干石英砂，并在震动机上震动，使石英砂充满空心球泡沫塑料模样的周围及心部，石英砂充满砂箱后，在砂箱顶部覆盖塑料薄膜，然后接入真空泵管道抽真空，真空度保持在0.65MPa以上；
 第四步：熔化及浇注，CrNiMo铸钢的熔化在中频感应电炉中进行，将废钢、铁合金、生铁按照熔化要求依次放入感应炉中熔化，待熔化成钢液后，炉前取样测定钢液的化学成分，一旦钢液化学成分合乎要求，即可出炉浇筑，钢液的出炉温度1600℃，浇铸温度1500℃，然后在铸型中冷却至200℃以下即可开箱清理；
第五步：热处理，将清理后的铸钢空心磨球在箱式电阻炉内进行热处理，热处理温度900~1050℃，保温6~8小时后出炉空冷，冷却至室温后在400~600℃进行回火处理。
所述的涂挂涂料完成的泡沫塑料模样放置在50℃的烘房中，保存96-100小时，使涂料和泡沫塑料模样中的水分充分排除。 
所述的造型过程中，在空心球泡沫塑料模样的底部放入与空心球泡沫塑料模样弧度相同的半球形冷铁，且与空心球泡沫塑料模样间隔1cm，中间充入石英砂，以保证钢液顺序凝固。 
本发明的制备工艺简单，成本较为低廉，适合于不同尺寸和壁厚的大型空心磨球的实际生产，消除空心球壁厚不均匀的问题，提高了空心磨球的使用寿命。 
具体实施方式
一种空心磨球的制备方法，其具体技术方案为： 
第一步：模样的制备及组装，由于空心磨球的体积比较大，且为空心，整体发泡制备泡沫模样非常困难，根据空心磨球的结构特定，采用半球的六分之一制作泡沫模样发泡模具，然后将六片模样组装成半球，最后再将两个半球组装起来，形成空心磨球的泡沫塑料模样； 
第二步：涂挂涂料，将组装好的泡沫塑料模样涂挂水基锆英粉涂料，涂料厚度1mm； 
第三步：造型，将烘干好的泡沫塑料模样放入砂箱中，然后充填粒度104～200μm目的干石英砂，并在震动机上震动，使石英砂充满空心球泡沫塑料模样的周围及心部，石英砂充满砂箱后，在砂箱顶部覆盖塑料薄膜，然后接入真空泵管道抽真空，真空度保持在0.65MPa以上； 
第四步：熔化及浇注，CrNiMo铸钢的熔化在中频感应电炉中进行，将废钢、铁合金、生铁按照熔化要求依次放入感应炉中熔化，待熔化成钢液后，炉前取样测定钢液的化学成分，一旦钢液化学成分合乎要求，即可出炉浇筑，钢液的出炉温度1600℃，浇铸温度1500℃，然后在铸型中冷却至200℃以下即可开箱清理； 
第五步：热处理，将清理后的铸钢空心磨球在箱式电阻炉内进行热处理， 热处理温度900～1050℃，保温6～8小时后出炉空冷，冷却至室温后在400～600℃进行回火处理。 
所述的涂挂涂料完成的泡沫塑料模样放置在50℃的烘房中，保存96-100小时，使涂料和泡沫塑料模样中的水分充分排除。 
所述的造型过程中，在空心球泡沫塑料模样的底部放入与空心球泡沫塑料模样弧度相同的半球形冷铁，且与空心球泡沫塑料模样间隔1cm，中间充入石英砂，以保证钢液顺序凝固。 
本发明的制备工艺简单，成本较为低廉，适合于不同尺寸和壁厚的大型空心磨球的实际生产，消除空心球壁厚不均匀的问题，提高了空心磨球的使用寿命。 
  

Claims (3)

1.一种空心磨球的制备方法，其具体技术方案为：
第一步：模样的制备及组装，由于空心磨球的体积比较大，且为空心，整体发泡制备泡沫模样非常困难，根据空心磨球的结构特定，采用半球的六分之一制作泡沫模样发泡模具，然后将六片模样组装成半球，最后再将两个半球组装起来，形成空心磨球的泡沫塑料模样；
第二步：涂挂涂料，将组装好的泡沫塑料模样涂挂水基锆英粉涂料，涂料厚度1mm；
第三步：造型，将烘干好的泡沫塑料模样放入砂箱中，然后充填粒度104~200ìm目的干石英砂，并在震动机上震动，使石英砂充满空心球泡沫塑料模样的周围及心部，石英砂充满砂箱后，在砂箱顶部覆盖塑料薄膜，然后接入真空泵管道抽真空，真空度保持在0.65MPa以上；
第四步：熔化及浇注，CrNiMo铸钢的熔化在中频感应电炉中进行，将废钢、铁合金、生铁按照熔化要求依次放入感应炉中熔化，待熔化成钢液后，炉前取样测定钢液的化学成分，一旦钢液化学成分合乎要求，即可出炉浇筑，钢液的出炉温度1600℃，浇铸温度1500℃，然后在铸型中冷却至200℃以下即可开箱清理；
第五步：热处理，将清理后的铸钢空心磨球在箱式电阻炉内进行热处理，热处理温度900~1050℃，保温6~8小时后出炉空冷，冷却至室温后在400~600℃进行回火处理。
2.根据权利要求1所述的一种空心磨球的制备方法，其特征在于涂挂涂料完成的泡沫塑料模样放置在50℃的烘房中，保存96-100小时。
3.根据权利要求1所述的一种空心磨球的制备方法，其特征在于造型过程中，在空心球泡沫塑料模样的底部放入与空心球泡沫塑料模样弧度相同的半球形冷铁，且与空心球泡沫塑料模样间隔1cm，中间充入石英砂。
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