CN105509486A - 一种匣钵及利用匣钵生产磨料的方法 - Google Patents

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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27D5/00—Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
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Abstract

本发明提供一种匣钵，包括设置有向上凹槽的匣钵底座（1）和顶部均布有至少两个通气孔（3）的匣钵壁（2），此种结构增加了匣钵高温抗变形能力，改善了匣钵内物料的导热透气性能。本发明还提供一种利用所述匣钵生产磨料的方法，包括将磨料装入所述匣钵内并堆码在窑车上进行高温煅烧，冷却至室温后制得磨料成品。该方法工艺简单、能源消耗量少，改善了磨料的强度和切削性能。

Description

一种匣钵及利用匣钵生产磨料的方法
本发明涉及超硬材料领域，具体的说，涉及了一种匣钵及利用匣钵生产磨料的方法。
背景技术
磨料在工业上应用非常广泛，有“工业牙齿”之称，特别是加工高精度或低粗糙度的零件或特别硬的零件时，磨料必不可少。随着我国机械制造业的快速发展和结构性调整，磨料行业对磨料的质量要求越来越高，促使磨料生产企业不断地改进生产工艺。
目前，提高磨料产品质量的处理技术主要有：改善磨料颗粒形状、热处理或化学涂层三种。仅仅改善颗粒形状来提高磨料性能远远不能达到磨具的工艺要求，而化学涂层处理也存在着成本高，污染环境的弱点，因此对磨料进行热处理成了目前提高磨料质量的主要方法，得到了广泛的应用，但在对磨料进行热处理中往往会因为热处理工艺不当及所有匣钵结构不合理影响磨料热处理后的质量稳定性，同时所有匣钵常常会因多次使用产生变形开裂，造成资源浪费。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
由鉴于此，本发明确有必要提供一种匣钵及利用所述匣钵生产磨料的方法以解决上述问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种匣钵，包括匣钵底座和匣钵壁，所述匣钵底座设置有向上的凹槽，所述匣钵壁顶部均布有至少两个通气孔。
基于上述，所述凹槽外侧底部形状为球面形、条弧形、正方形等中的一种。
基于上述，所述凹槽底部还设置有加强肋。
基于上述，所述加强肋的形状为十字形、米字形、长条形中的一种。
优选地，所述匣钵包括圆形匣钵底座和筒状匣钵壁，所述圆形匣钵底座中间部位设置有向上的球面形凹槽，所述球形凹槽底部设置有与所述圆形匣钵底座相平齐的十字形加强肋；所述筒状匣钵壁呈现上薄下厚且顶部均布有四个U型通气孔。
基于上述，所述匣钵表面附着有氧化锆、刚玉、莫来石、尖晶石材料中的一种或几种材料的组合。
本发明还提供一种利用上述匣钵生产磨料的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、将磨料装入所述匣钵内，然后将所述匣钵堆码在窑车上；
步骤二、对所述磨料进行高温煅烧处理，冷却至室温后制得磨料成品。
优选地，所述匣钵以井字形排列的方式堆码在窑车上，所述窑车上相邻的上、下两层所述匣钵内的磨料的质量比为5：3～4。
基于上述，所述步骤二为：首先以200℃～300℃/h的升温速度升温至1100℃～1300℃，对所述磨料煅烧2～3.5h后，以150℃~200℃/h的降温速度降温至600℃，然后自然冷却至室温，经揉搓破碎、清吹干洗机处理、磁选、筛分从而制得磨料成品。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过在匣钵底部设置有向上的凹槽及加强肋，增强了所述匣钵体在高温条件下的抗变形开裂能力，使得所述匣钵可以多次重复使用，降低了生产成本；另一方面，在利用所述匣钵进行生产磨料过程中，由于窑车上相邻两层所述匣钵之间以井字形堆码，增强了所述匣钵内磨料的热传导，使得所述磨料煅烧更加均匀；进一步讲，所述匣钵结构简单、重量轻、导热快，减少了劳动强度及能源消耗。
在对所述磨料进行高温煅烧过程中，使得磨料中含有的低价位氧化钛、碳化钛、氮化钛得到氧化消除了磨料使用过程中的反常膨胀现象；同时固熔于磨料晶体内的钛离子被氧化而引起了所述磨料的晶格收缩，消除了在磨料制粒过程中形成的内应力，从而提高了磨料的抗压强度；进一步的，磨料表面附着的挥发物等杂质会在煅烧过程中被清除，使得磨料表面的毛细管现象增加，从而提高了磨料的亲水性及磨削性能；更进一步讲，由于煅烧处理后的磨料中包裹铁质的磨粒膨胀破裂，因此磁性物质很容易被磁选掉，降低了磨料的磁性物含量，在烧成磨具时不会出现锈斑，改善了磨具外观和磨削能力。
附图说明
图1和图2是本发明实施例1提供的匣钵的立体结构示意图。
图3和图4是本发明实施例2提供的匣钵的立体结构示意图。
图5和图6是本发明实施例3提供的匣钵的立体结构示意图。
图7和图8是本发明实施例4提供的匣钵的立体结构示意图。
图中，1：匣钵底座；2：匣钵壁；3：通气孔；4：加强肋。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种匣钵，如图1所示，所述匣钵包括圆形匣钵底座1和筒状匣钵壁2，所述筒状匣钵壁呈现上薄下厚，顶部均布有四个U型通气孔3，所述通气孔3保证了匣钵内、外的热对流，使得物料的煅烧过程受热更加均匀。如图2所示，所述圆形匣钵底座为向上的呈现球面形的凹槽，此种结构，增强所述匣钵在高温状态下抗变形性能的，保证了物料在高温煅烧过程中的热量交换，同时也使得所述匣钵能够多次重复利用，降低了生产成本。
本实施例还提供一种利用上述匣钵生产磨料的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、首先将磨料装入所述匣钵内，然后将所述匣钵以井字形排列的方式堆码在窑车上，其中相邻上、下两层的所述匣钵内磨料的重量比为5：4；此种堆码方式能够保证所述磨料更好进行热对流和热交换；
步骤二、将窑车推入高温煅烧窑中煅烧，首先以300℃/h的升温速度升温至1250℃，对所述磨料煅烧3h后，以150℃/h的降温速度降温至600℃，然后自然冷却至室温，制得磨料成品。
实施例2
本实施例提供一种匣钵，所述匣钵结构与实施例1中的匣钵结构大致相同，不同之处在于本实施例提供的所述匣钵表面附着一层刚玉加强层；且位于所述匣钵底座1的呈现球面形的凹槽外侧底部还设置有与所述匣钵底座1相平齐的十字形加强肋4，如图3和图4所示。所述十字形加强肋4与所述球面形的凹槽组成的预留空间保证了上下所述匣钵内物料的热量和气体交换，同时，所述十字形加强肋4增强了所述呈现球面形的匣钵底座1的强度，使得所述匣钵在经过高、低温煅烧温度循环后仍具有较强的抗变形和抗开裂性能。
本实施例还提供一种利用本实施例提供的所述匣钵生产磨料的方法，具体步骤与实施例1大致相同，不同之处在于，所述步骤二中的升温速度为200℃/h，在经1300℃煅烧2h后，以150℃/h的降温速度降温至600℃，然后自然冷却至室温，经揉搓破碎、清吹干洗机处理、磁选、筛分后制得磨料成品。
实施例3
本实施例提供一种匣钵，所述匣钵结构与实施例1中的匣钵结构大致相同，不同之处在于，本实施例提供的位于所述匣钵底座1的凹槽外侧底部还均布有两个长条状的加强肋4，如图5和图6所示。
本实施例还提供一种利用本实施例提供的所述匣钵生产磨料的方法，具体步骤与实施例1大致相同，不同之处在于，所述步骤一中相邻上、下两层所述匣钵内的磨料的重量比为5：3；所述步骤二中的升温速度为200℃/h，煅烧温度为1200℃，煅烧时间为2.5h。
实施例4
本实施例提供一种匣钵，所述匣钵结构与实施例1中的匣钵结构大致相同，不同之处在于，本实施例提供的所述匣钵的凹槽外侧底部形状为正方形，如图7和图8所示。
本实施例还提供一种利用本实施例提供的所述匣钵生产磨料的方法，具体步骤与实施例1大致相同，不同之处在于，所述步骤二中的升温速度为250℃/h，煅烧温度为1100℃，煅烧时间为3.5h。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种匣钵，包括匣钵底座和匣钵壁，其特征在于，所述匣钵底座设置有向上的凹槽，所述匣钵壁顶部均布有至少两个通气孔。
2.根据权利要求1所述的匣钵，其特征在于，所述凹槽外侧底部形状为球面形、条弧形、正方形等中的一种。
3.根据权利要求2所述的匣钵，其特征在于，所述凹槽底部还设置有加强肋。
4.根据权利要求3所述的匣钵，其特征在于，所述加强肋的形状为十字形、米字形、长条形中的一种。
5.根据权利要求4所述的匣钵，其特征在于，所述匣钵包括圆形匣钵底座和筒状匣钵壁，所述圆形匣钵底座中间部位设置有向上的球面形凹槽，所述球形凹槽底部设置有与所述圆形匣钵底座相平齐的十字形加强肋；所述筒状匣钵壁呈现上薄下厚且顶部均布有四个U型通气孔。
6.根据权利要求5所述的匣钵，其特征在于，所述匣钵表面附着有氧化锆、刚玉、莫来石、尖晶石材料中的一种或几种材料的组合。
7.一种利用匣钵生产磨料的方法，具体包括以下步骤：
步骤一、将磨料装入由权利要求1～6中任一项所述的匣钵内，然后将所述匣钵堆码在窑车上；
步骤二、对所述磨料进行高温煅烧处理，冷却至室温后制得磨料成品。
8.根据权利要求7所述的利用所述匣钵生产磨料的方法，其特征在，所述匣钵以井字形排列的方式堆码在窑车上，所述窑车上相邻的上、下两层所述匣钵内的磨料质量比为5：3～4。
9.根据权利要求7所述的利用所述匣钵生产磨料的方法，其特征在于，所述步骤二为：首先以200℃～300℃/h的升温速度升温至1100℃～1300℃，对所述磨料煅烧2～3.5h后，以150℃~200℃/h的降温速度降温至600℃，然后自然冷却至室温，经揉搓破碎、清吹干洗机处理、磁选、筛分从而制得磨料成品。
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