CN115401204B - 一种硅碳合金球及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅碳合金球及其生产工艺，包括如下重量份的原料，硅粉28‑32、锰粉14‑18、铬粉9‑13、碳粉10‑15、石墨粉25‑35、磷0.15‑0.25、硫0.05‑0.1，步骤四中提及的造粒设备包括喂料机构、造粒机构、刮料机构和驱动机构，造粒机构包括造粒辊一、造粒辊二和造粒箱，所述造粒辊一和造粒辊二设置在造粒箱内腔的左右两侧，本发明涉及硅碳合金球技术领域。该硅碳合金球及其生产工艺，通过设置穿孔杆，使硅碳合金球的内侧形成通孔，并且使硅碳合金球的结构更加牢固，方便气流经过通孔流动快速实现干燥，通过设置刮料刷，刮料刷将吸附在半圆口一或半圆口二的硅碳合金球进行刮除，避免成型的硅碳合金球未脱落，而造成影响硅碳合金球持续制作。
Description
技术领域
本发明涉及硅碳合金球技术领域，具体为一种硅碳合金球及其生产工艺。
背景技术
传统硅碳合金球的生产，主要成分通常采用0.6-0.85%的C，并适当添加Si、Mn元素，但是低C的合金球在常温下的硬度就会有所下降。
但是现阶段合金球的生产过程，容易出现缺损现象，微观夹杂物多且分布不均匀，铸造合金球的耐磨性能不是很好，需要根据生产情况不同，研究兼具高硬度、高冲击韧性、低破碎率的合金球。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种硅碳合金球及其生产工艺，解决了现阶段合金球的生产过程，容易出现缺损现象，微观夹杂物多且分布不均匀，铸造合金球的耐磨性能不是很好的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种硅碳合金球，包括如下重量份的原料，硅粉28-32、锰粉14-18、铬粉9-13、碳粉10-15、石墨粉25-35、磷0.15-0.25、硫0.05-0.1。
一种硅碳合金球的生产工艺，包括以下制备步骤：
步骤一、称量对应重量的硅、锰、铬、碳、石墨、磷；
步骤二、利用研磨机将硅、锰、碳、铬、硫、磷研磨成细粉；
步骤三、将步骤二得到的硅粉、锰粉、铬粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉通过搅拌机进行对应的搅拌混合，并加入相适配的水量得到硅碳胚料；
步骤四、将步骤三得到的硅碳胚料通过造粒设备制作成型；
步骤五、步骤四成型后的硅碳合金球再通过烘干处理得到产品。
优选的，步骤四中提及的造粒设备包括喂料机构、造粒机构、刮料机构和驱动机构；
造粒机构包括造粒辊一、造粒辊二和造粒箱；
所述造粒辊一和造粒辊二设置在造粒箱内腔的左右两侧，且造粒辊一和造粒辊二相接触；
所述造粒辊一的外表面开设有半圆口一，所述造粒辊二的外表面开设有半圆口二。
优选的，所述造粒辊一的内部设有穿孔构件；
穿孔构件包括限位管、定位轴和穿孔杆，所述限位管的表面连通有多组限位筒柱；
所述穿孔杆与限位筒柱的内侧滑动连接，所述穿孔杆的一端固定连接有滑珠座，且滑珠座处转动连接有滚珠，所述穿孔杆的另一端贯穿半圆口二；
所述穿孔杆的外侧设有弹簧，且弹簧设置在限位管的内侧与滑珠座之间。
优选的，所述定位轴设于限位管的内侧，所述定位轴的外侧固定连接有离心盘，且离心盘为椭圆形结构；
所述滚珠与离心盘的一侧相接触。
优选的，刮料机构包括两组转动轴杆，且转动轴杆的外侧设有刮料刷，所述两组刮料刷分别与造粒辊一和造粒辊二的底侧相接触。
优选的，驱动机构包括两组齿轮一、两组齿轮二和电机一，两组所述齿轮一分别与造粒辊一和造粒辊二固定连接，两组所述齿轮二分别与两组转动轴杆固定连接；
两组齿轮一之间啮合传动，两组所述齿轮二分别与两组齿轮一啮合传动。
优选的，喂料机构包括喂料斗、下压绞龙和电机二；
所述下压绞龙与喂料斗的中部转动连接，所述电机二的上部贯穿于喂料斗的上部并与下压绞龙的上端固定连接；
所述喂料斗设置在造粒箱的上部。
有益效果
本发明提供了一种硅碳合金球及其生产工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
利用石墨粉来增强合金球的润滑性，避免设备加工时，硅碳合金球黏附在设备上，进而影响硅碳合金球的成型；
通过在硅碳合金球中添加高含量的碳，使硅碳合金球的强度、硬度提高，同时添加高含量的铬，进一步提高合金球的强度，且在合金球中添加锰，提高了合金球在常温状态下的耐磨性，使得合金球使用寿命长，硬度高；
通过设置穿孔杆，使硅碳合金球的内侧形成通孔，并且使硅碳合金球的结构更加牢固，方便气流经过通孔流动快速实现干燥；
通过设置刮料刷，刮料刷将吸附在半圆口一或半圆口二的硅碳合金球进行刮除，避免成型的硅碳合金球未脱落，而造成影响硅碳合金球持续制作。
附图说明
图1为本发明造粒设备的结构剖视图；
图2为本发明造粒机构的结构剖视图；
图3为本发明图2中A处的局部放大图。
图中：21、造粒辊一；211、半圆口一；22、造粒辊二；221、半圆口二；23、造粒箱；31、限位管；32、定位轴；33、穿孔杆；34、离心盘；35、限位筒柱；36、滑珠座；37、滚珠；38、弹簧；41、转动轴杆；42、刮料刷；51、喂料斗；52、下压绞龙；53、电机二；61、齿轮一；62、齿轮二；63、电机一。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种硅碳合金球，包括如下重量份的原料，硅粉28-32、锰粉14-18、铬粉9-13、碳粉10-15、石墨粉25-35、磷0.15-0.25、硫0.05-0.1，利用石墨粉来增强合金球的润滑性，避免设备加工时，硅碳合金球黏附在设备上，进而影响硅碳合金球的成型，通过在硅碳合金球中添加高含量的碳，使硅碳合金球的强度、硬度提高，同时添加高含量的铬，进一步提高合金球的强度，且在合金球中添加锰，提高了合金球在常温状态下的耐磨性，使得合金球使用寿命长，硬度高。
实施例1
一种硅碳合金球的生产工艺，包括以下制备步骤：
步骤一、原料按重量份配取，硅28份、锰14份、铬9份、碳10份、石墨25份、磷0.15份、硫0.05份；
步骤二、利用研磨机将硅、锰、碳、铬、硫、磷研磨成细粉；
硅粉、锰粉、碳粉、铬粉、石墨粉、磷粉和硫粉研磨后的颗粒直径在小于2mm。
步骤三、将步骤二得到的硅粉、锰粉、铬粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉通过搅拌机进行对应的搅拌混合，并加入相适配的水量得到硅碳胚料；
步骤四、将步骤三得到的硅碳胚料通过造粒设备制作成型；
将硅粉、锰粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉的混合物通过造粒设备压缩呈类“球状”，该硅碳合金球的直径5cm;
步骤五、步骤四成型后的硅碳合金球再通过烘干处理得到产品；
实施例2
一种硅碳合金球的生产工艺，包括以下制备步骤：
步骤一、原料按重量份配取，硅30份、锰16份、铬11份、碳13份、石墨30份、磷0.2份、硫0.08份；
步骤二、利用研磨机将硅、锰、碳、铬、硫、磷研磨成细粉；
硅粉、锰粉、碳粉、铬粉、石墨粉、磷粉和硫粉研磨后的颗粒直径在小于2mm。
步骤三、将步骤二得到的硅粉、锰粉、铬粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉通过搅拌机进行对应的搅拌混合，并加入相适配的水量得到硅碳胚料；
步骤四、将步骤三得到的硅碳胚料通过造粒设备制作成型；
将硅粉、锰粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉的混合物通过造粒设备压缩呈类“球状”，该硅碳合金球的直径为5cm;
步骤五、步骤四成型后的硅碳合金球再通过烘干处理得到产品；
实施例3
一种硅碳合金球的生产工艺，包括以下制备步骤：
步骤一、原料按重量份配取，硅32份、锰18份、铬13份、碳15份、石墨35份、磷0.25份、硫0.1份；
步骤二、利用研磨机将硅、锰、碳、铬、硫、磷研磨成细粉；
硅粉、锰粉、碳粉、铬粉、石墨粉、磷粉和硫粉研磨后的颗粒直径在小于2mm。
步骤三、将步骤二得到的硅粉、锰粉、铬粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉通过搅拌机进行对应的搅拌混合，并加入相适配的水量得到硅碳胚料；
步骤四、将步骤三得到的硅碳胚料通过造粒设备制作成型；
将硅粉、锰粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉的混合物通过造粒设备压缩呈类“球状”，该硅碳合金球的直径为5cm;
步骤五、步骤四成型后的硅碳合金球再通过烘干处理得到产品；
烘干工艺为气流式烘干，通过将空气进行对应的加热，然后在通过风扇进行吹出，由于硅锰碳合金球的中部为开孔结构，即气流经过孔洞流动实现干燥。
请参阅图1-图3，步骤四中提及的造粒设备包括喂料机构、造粒机构、刮料机构和驱动机构，造粒机构包括造粒辊一21、造粒辊二22和造粒箱23，喂料机构包括喂料斗51、下压绞龙52和电机二53，下压绞龙52与喂料斗51的中部转动连接，电机二53的上部贯穿于喂料斗51的上部并与下压绞龙52的上端固定连接，喂料斗51设置在造粒箱23的上部，造粒辊一21和造粒辊二22设置在造粒箱23内腔的左右两侧，且造粒辊一21和造粒辊二22相接触，造粒辊一21的外表面开设有半圆口一211，造粒辊二22的外表面开设有半圆口二221，造粒辊一21的内部设有穿孔构件，穿孔构件包括限位管31、定位轴32和穿孔杆33，限位管31的表面连通有多组限位筒柱35，穿孔杆33与限位筒柱35的内侧滑动连接，穿孔杆33的一端固定连接有滑珠座36，且滑珠座36处转动连接有滚珠37，穿孔杆33的另一端贯穿半圆口二221，穿孔杆33的外侧设有弹簧38，且弹簧38设置在限位管31的内侧与滑珠座36之间，定位轴32设于限位管31的内侧，定位轴32的外侧固定连接有离心盘34，且离心盘34为椭圆形结构滚珠37与离心盘34的一侧相接触，通过设置穿孔杆33，使硅碳合金球的内侧形成通孔，并且使硅碳合金球的结构更加牢固，方便气流经过通孔流动快速实现干燥，刮料机构包括两组转动轴杆41，且转动轴杆41的外侧设有刮料刷42，两组刮料刷42分别与造粒辊一21和造粒辊二22的底侧相接触，通过设置刮料刷42，刮料刷42将吸附在半圆口一211或半圆口二221的硅碳合金球进行刮除，避免成型的硅碳合金球未脱落，而造成影响硅碳合金球持续制作，驱动机构包括两组齿轮一61、两组齿轮二62和电机一63，两组齿轮一61分别与造粒辊一21和造粒辊二22固定连接，两组齿轮二62分别与两组转动轴杆41固定连接，两组齿轮一61之间啮合传动，两组齿轮二62分别与两组齿轮一61啮合传动。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
造粒设备在使用时，将硅碳胚料放置在喂料斗51的内侧，然后通过电机二53带动下压绞龙52转动，进而下压绞龙52将硅碳胚料下压至造粒箱23处，然后电机一63带动齿轮一61转动，进而两组齿轮一61啮合，然后带动造粒辊一21和造粒辊二22转动，进而半圆口一211和半圆口二221对称挤压，使得胚料形成硅碳合金球；
同时，造粒辊二22在转动过程中，定位轴32固定不动，限位管31随着造粒辊二22转动，并通过限位筒柱35带动穿孔杆33转动，然后穿孔杆33连接的滑珠座36通过弹簧38推动，且滚珠37抵压在离心盘34的外侧，当离心盘34推动滚珠37向半圆口二221处顶出，然后当半圆口一211与半圆口二221重合时，滚珠37与半圆口一211接触，使硅碳合金球的内侧形成通孔，并且穿孔杆33可将半圆口一211与半圆口二221内侧的胚料压实，使得硅碳合金球的结构更加牢固；
然后造粒辊一21和造粒辊二22继续转动，穿孔杆33随着弹簧38的推动开始收缩，使得成型的硅碳合金球与穿孔杆33脱离，同时齿轮一61与齿轮二62啮合，使得转动轴杆41带动刮料刷42转动，进而刮料刷42将吸附在半圆口一211或半圆口二221的硅碳合金球进行刮落。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种硅碳合金球的生产工艺，其特征在于：包括以下制备步骤：
步骤一、称量对应重量份的硅、锰、铬、碳、石墨、磷、硫，其中，硅28-32、锰14-18、铬9-13、碳10-15、石墨25-35、磷0.15-0.25、硫0.05-0.1；
步骤二、利用研磨机将硅、锰、碳、铬、石墨、磷和硫研磨成细粉；
步骤三、将步骤二得到的硅粉、锰粉、铬粉、碳粉、石墨粉、磷粉和硫粉通过搅拌机进行对应的搅拌混合，并加入相适配的水量得到硅碳胚料；
步骤四、将步骤三得到的硅碳胚料通过造粒设备制作成型为内侧具有通孔结构的硅碳合金球；
其中，造粒设备包括喂料机构、造粒机构、刮料机构和驱动机构；
造粒机构包括造粒辊一、造粒辊二和造粒箱；
所述造粒辊一和造粒辊二设置在造粒箱内腔的左右两侧，且造粒辊一和造粒辊二相接触；
所述造粒辊一的外表面开设有半圆口一，所述造粒辊二的外表面开设有半圆口二；
所述造粒辊一的内部设有穿孔构件；
穿孔构件包括限位管、定位轴和穿孔杆，所述限位管的表面连通有多组限位筒柱；
所述穿孔杆与限位筒柱的内侧滑动连接，所述穿孔杆的一端固定连接有滑珠座，且滑珠座处转动连接有滚珠，所述穿孔杆的另一端贯穿半圆口二；
所述穿孔杆的外侧设有弹簧，且弹簧设置在限位管的内侧与滑珠座之间；
所述定位轴设于限位管的内侧，所述定位轴的外侧固定连接有离心盘，且离心盘为椭圆形结构；
所述滚珠与离心盘的一侧相接触；
步骤五、步骤四成型后的硅碳合金球再通过烘干处理得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种硅碳合金球的生产工艺，其特征在于：刮料机构包括两组转动轴杆，且转动轴杆的外侧设有刮料刷，两组所述刮料刷分别与造粒辊一和造粒辊二的底侧相接触。
3.根据权利要求2所述的一种硅碳合金球的生产工艺，其特征在于：驱动机构包括两组齿轮一、两组齿轮二和电机一，两组所述齿轮一分别与造粒辊一和造粒辊二固定连接，两组所述齿轮二分别与两组转动轴杆固定连接；
两组齿轮一之间啮合传动，两组所述齿轮二分别与两组齿轮一啮合传动。
4.根据权利要求1所述的一种硅碳合金球的生产工艺，其特征在于：喂料机构包括喂料斗、下压绞龙和电机二；
所述下压绞龙与喂料斗的中部转动连接，所述电机二的上部贯穿于喂料斗的上部并与下压绞龙的上端固定连接；
所述喂料斗设置在造粒箱的上部。
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Denomination of invention: A silicon carbon alloy ball and its production process Granted publication date: 20230728 Pledgee: Wuhu Wanyi District sub branch of China Postal Savings Bank Co.,Ltd. Pledgor: Wuhu County Tianhai Refractory Furnace Charge Co.,Ltd. Registration number: Y2024980018404 |