CN111112630A - 一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法 - Google Patents

Abstract

一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法，包括：一、预制混合料，混合料包括碳化钨、钴、碳、成型剂；二、粉料锤磨，得到锤磨料；三、压团，对锤磨料压团成饼；四、过筛，将粉饼经筛网过筛得到第一过筛料；五、滚筒制粒，取锤磨料与第一过筛粉料加入滚筒内干混，加入酒精溶液,使粉料变成泥浆物；滚筒继续滚动至溶液挥发，然后过筛得到第二过筛料加入滚筒内转动；取剩余锤磨料加入滚筒内，第二过筛料粉料与锤磨料的重量比维持在24:1~30:1，且当滚筒内80%的粒子直径尺寸接近1~1.3mm时停止加入；调整转速转动，并对出料过筛取粒径小于10目及大于20目的粉料粒子。本发明可制备出圆度、直径均匀粉料粒子，满足堆焊材料硬质合金球粒使用要求。

Description

一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法

技术领域

本发明涉及硬质合金技术领域，具体涉及一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法。

背景技术

近年来，随着硬质合金应用领域不断扩展，硬质合金堆焊材料的应用日益广泛，已被广泛应用于油用、矿用钻头等工具领域。

硬质合金堆焊材料是以钢带为包裹材料，包裹不同比例硬质合金颗粒、合金粉制成。而在堆焊材料中大颗粒硬质合金球粒直径要求为0.8mm左右，软坯粒子直径达1.2mm左右, 采用常规的制粒方法无法成粒，虽偶尔能成粒，但粒子圆度，直径大小、流动性达不到堆焊材料性能要求。

大直径硬质合金球粒难以成粒的主要原因为：硬质合金球粒原料为低钴合金，粉料中钴含量低，碳化钨比例大，粉料成粒困难。虽低钴硬质合金可以采用喷雾制粒，但出来粉料粒子出现颗粒分别不均，烧结出来粒子尺寸达不到标准要求，合格率低。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法，步骤包括：

一、预制混合料

所述混合料包括以下质量分数的组分：

碳化钨 90~99份；

钴 1~10份；

碳 6.1~6.18份；

成型剂 1.8~2.5份；

二、粉料锤磨

对所述混合料进行锤磨，锤磨速度5~10Kg/min，锤磨次数1~2遍，得到锤磨料；

三、压团

取质量分数0.2~0.8份的所述锤磨料进行压团成饼，压力范围控制在3~10Mpa，粉饼的厚度为10~20mm；

四、过筛

将所述粉饼经10~25目的筛网过筛得到第一过筛料，将该过筛料装桶备用；

五、滚筒制粒

取质量分数0.25~0.50份的所述锤磨料与质量分数0.20~0.60份的所述第一过筛粉料一并加入滚筒内进行干混，调整滚筒转速为10~20r/min，滚筒倾角为45~55°，混合时间大于或等于5min，直至混合均匀；

调整滚筒转速至6~11r/min,向滚筒内缓慢加入稀释酒精溶液5~15L，酒精浓度为99~99.7%,以使滚筒内的粉料被溶液完全湿润，粉料在滚筒带动下变成泥浆物；待滚筒转动10~15min后，将粘壁粉料进行清理，防止滚筒内壁粉料结块变硬；

滚筒再继续滚动至少4min,直至滚筒内粉料中的溶液完全挥发，然后采用10~20目的筛网过筛破碎，得到第二过筛料；

将所述第二过筛料重新加入滚筒内，滚筒转速调整为15~25r/min，筒倾角度为45~60°，转动1~2min；然后取剩余的所述锤磨料缓慢加入滚筒内，每次加入量为2~4Kg,保证第二过筛料粉料与所述锤磨料的重量比维持在24:1~30:1之间；当滚筒内80%的粒子直径尺寸接近1~1.3mm时，停止加入所述锤磨料；

最后，调整滚筒转速为8~10r/min，滚筒转动5~8min，再采用10~20目的筛网过筛，取粒径小于10目及粒径大于20目的粉料粒子，完成制备。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，最后，采用10~20目的筛网过筛，将粒径大于10目但小于20目的粉料粒子作为第三过筛料重新加入滚筒内与所述锤磨料进行混合；

其中，滚筒内第一、第二、第三过筛料的总和与所述锤磨料的重量比维持在24:1~30:1之间。

2．上述方案中，完成制备后，对所述粉料离子进行入库，以备后续的烧结、筛分使用。

本发明的工作原理及优点如下：

本发明一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法，包括：一、预制混合料，混合料包括碳化钨、钴、碳、成型剂；二、粉料锤磨，得到锤磨料；三、压团，对锤磨料压团成饼；四、过筛，将粉饼经10~25目筛网过筛得到第一过筛料；五、滚筒制粒，取锤磨料与第一过筛粉料加入滚筒内干混，直至混合均匀；调整滚筒转速后向加入酒精溶液,使粉料被溶液湿润并在滚筒带动下变成泥浆物；滚筒继续滚动直至粉料中的溶液完全挥发，然后用10~20目筛网过筛得到第二过筛料；将第二过筛料加入滚筒内，调整转速和倾角进行转动；取剩余锤磨料加入滚筒内，第二过筛料粉料与锤磨料的重量比维持在24:1~30:1；当滚筒内80%的粒子直径尺寸接近1~1.3mm时，停止加入锤磨料；最后再次调整转速，并采用10~20目筛网对出料过筛，取粒径小于10目及粒径大于20目的粉料粒子完成制备。

相比现有技术而言，本发明不需采用喷雾制粒，工艺简单，可制备出粒子圆度、粒子直径均匀粉料粒子，满足堆焊材料硬质合金球粒使用要求。可有效解决大直径粉料粒子难以制粒的问题，实现大直径硬质合金球粒特殊制粒方法，同时操作方便，过程稳定，适用于低钴大直径硬质合金球粒制粒方法。

附图说明

附图1为本发明实施例的流程框图；

附图2为本发明实施例制得的粒子形貌图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1、2所示，一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法，步骤包括：

一、预制混合料

所述混合料包括以下质量分数的组分：

碳化钨 90~99份；

钴 1~10份；

碳 6.1~6.18份；

成型剂 1.8~2.5份；

其中，钨、碳主要控制粉料总碳，保证球粒合金性能要求。

所述成型剂可选用石蜡，主要为正构烷烃和异构烷烃的混合物。

二、粉料锤磨

对所述混合料进行锤磨，锤磨速度5~10Kg/min，锤磨次数1~2遍，以保证混合料中成型剂分布更均匀，得到锤磨料；

取质量分数0.2~0.8份的所述锤磨料进行压团成饼，压力范围控制在3~10Mpa，粉饼的厚度为10~20mm；

四、过筛

将所述粉饼经10~25目的筛网过筛得到第一过筛料，将该过筛料装桶备用；

五、滚筒制粒

取质量分数0.25~0.50份的所述锤磨料与质量分数0.20~0.60份的所述第一过筛粉料一并加入滚筒内进行干混，调整滚筒转速为10~20r/min，滚筒倾角为45~55°，混合时间大于或等于5min，直至混合均匀；

调整滚筒转速至6~11r/min,向滚筒内缓慢加入稀释酒精溶液5~15L，酒精浓度为99~99.7%,以使滚筒内的粉料被溶液完全湿润，粉料在滚筒带动下变成泥浆物；随着时间延长，溶液会逐步挥发，待滚筒转动10~15min后，将粘壁粉料进行清理，防止滚筒内壁粉料结块变硬；

滚筒再继续滚动至少4min,直至滚筒内粉料中的溶液完全挥发，然后采用10~20目的筛网过筛破碎，得到第二过筛料；

将所述第二过筛料重新加入滚筒内，滚筒转速调整为15~25r/min，筒倾角度为45~60°，转动1~2min；然后取剩余的所述锤磨料缓慢加入滚筒内，每次加入量为2~4Kg,保证第二过筛料粉料与所述锤磨料的重量比维持在24:1~30:1之间,利于锤磨料充分包裹在过筛料的核心粒子表面；当滚筒内80%的粒子直径尺寸接近1~1.3mm时（可采用游标卡尺进行测量），停止加入所述锤磨料；

最后，调整滚筒转速为8~10r/min，滚筒转动5~8min，使粒子包裹结实，再采用10~20目的筛网过筛，取粒径小于10目及粒径大于20目的粉料粒子，完成制备。

还可以对所述粉料粒子再采用10~20目的筛网过筛，将粒径大于10目但小于20目的粉料粒子作为第三过筛料重新加入滚筒内与所述锤磨料进行混合；

其中，滚筒内第一、第二、第三过筛料的总和与所述锤磨料的重量比维持在24:1~30:1之间。

完成制备后，对所述粉料离子进行入库，以备后续的烧结、筛分使用。

相比现有技术而言，本发明不需采用喷雾制粒，工艺简单，可制备出粒子圆度、粒子直径均匀粉料粒子，满足堆焊材料硬质合金球粒使用要求。可有效解决大直径粉料粒子难以制粒的问题，实现大直径硬质合金球粒特殊制粒方法，同时操作方便，过程稳定，适用于低钴大直径硬质合金球粒制粒方法。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种获得大直径硬质合金球粒的制粒方法，其特征在于：步骤包括：

一、预制混合料

所述混合料包括以下质量分数的组分：

碳化钨 90~99份；

钴 1~10份；

碳 6.1~6.18份；

成型剂 1.8~2.5份；

二、粉料锤磨

对所述混合料进行锤磨，锤磨速度5~10Kg/min，锤磨次数1~2遍，得到锤磨料；

三、压团

取质量分数0.2~0.8份的所述锤磨料进行压团成饼，压力范围控制在3~10Mpa，粉饼的厚度为10~20mm；

四、过筛

将所述粉饼经10~25目的筛网过筛得到第一过筛料，将该过筛料装桶备用；

五、滚筒制粒

取质量分数0.25~0.50份的所述锤磨料与质量分数0.20~0.60份的所述第一过筛粉料一并加入滚筒内进行干混，调整滚筒转速为10~20r/min，滚筒倾角为45~55°，混合时间大于或等于5min，直至混合均匀；

调整滚筒转速至6~11r/min,向滚筒内缓慢加入稀释酒精溶液5~15L，酒精浓度为99~99.7%,以使滚筒内的粉料被溶液完全湿润，粉料在滚筒带动下变成泥浆物；待滚筒转动10~15min后，将粘壁粉料进行清理，防止滚筒内壁粉料结块变硬；

滚筒再继续滚动至少4min,直至滚筒内粉料中的溶液完全挥发，然后采用10~20目的筛网过筛破碎，得到第二过筛料；

将所述第二过筛料重新加入滚筒内，滚筒转速调整为15~25r/min，筒倾角度为45~60°，转动1~2min；然后取剩余的所述锤磨料缓慢加入滚筒内，每次加入量为2~4Kg,保证第二过筛料粉料与所述锤磨料的重量比维持在24:1~30:1之间；当滚筒内80%的粒子直径尺寸接近1~1.3mm时，停止加入所述锤磨料；

最后，调整滚筒转速为8~10r/min，滚筒转动5~8min，再采用10~20目的筛网过筛，取粒径小于10目及粒径大于20目的粉料粒子，完成制备。

2.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于：最后，采用10~20目的筛网过筛，将粒径大于10目但小于20目的粉料粒子作为第三过筛料重新加入滚筒内与所述锤磨料进行混合；

其中，滚筒内第一、第二、第三过筛料的总和与所述锤磨料的重量比维持在24:1~30:1之间。

3.根据权利要求1所述的制粒方法，其特征在于：完成制备后，对所述粉料离子进行入库，以备后续的烧结、筛分使用。

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