专利名称：钢丸成型用离心盘的制作方法
技术领域：
钢丸成型用离心盘，属于金属磨料生产设备技术领域，具体涉及一种钢丸成型用
罔；Li、ο
背景技术：
目前，在金属磨料生产过程中，钢丸的成型一般采取高压喷水雾化或离心成型。采 用高压喷水雾化成型，由于难以控制水的流量，使生产的钢丸大粒、空心、连体等缺陷较多， 此外还有较多的异型长条和椭圆丸。离心成型法生产钢丸的装置主要由底漏式浇杯和高速 旋转的离心盘构成。离心盘多用粘土质或刚玉质耐火材料烧制而成，其中均勻分布若干条 流槽。钢液流入中间孔后，在离心力作用下，通过流槽甩出，形成钢液微滴，落入冷却水中冷 却成丸。离心成型法在一定程度上优于喷水雾化法，但目前普遍采用的离心盘，存在钢水飞 溅和使用寿命短等缺点。用粘土质耐火材料制作的离心盘，由于抗冲刷能力差，在浇注2 3吨钢水之后就无法使用，需要重新更换才能继续浇注。用刚玉质耐火材料制作的离心盘， 由于抗热震性差，在浇注5 6吨时便会产生炸裂而失效。现有的离心盘由于存在钢水飞 溅和使用寿命短等缺点，不适用于大规模生产的需要。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工作性能优良、 使用寿命长的钢丸成型用离心盘。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该钢丸成型用离心盘，其特征 在于由上盘和下盘两部分组成，上盘中心设有浇注口，浇注口为锥形开口，向上具有一定 锥度，下盘内腔底部中心设有分流坡，分流坡为圆锥面，中心线与浇注口中心同轴，上、下盘 四周均勻开设有多个离心孔，离心孔由上下两个孔槽组成，上孔槽开设于上盘下端面上，下 孔槽开设于下盘上端面上，上、下盘通过离心孔上、下孔槽配合安装，两端面之间通过高温 粘结剂粘合，并通过钢套固定。所述浇注口上开口小，下开口大，内侧壁锥度为50 80°。所述分流坡的分流坡锥度为120 160°。钢水在从离心盘的上开口浇注进入离心盘的内腔时，为了防止钢水在离心盘中溅 出，将离心盘内腔设计成圆锥形，圆锥角在50 80°时，可保证钢液不会从上开口溢出。离心孔为10 12个。离心孔为倒梯形。该钢丸成型用离心盘的制造工艺步骤为1混料将4% 6%的锆英石、8% 12%的氧化镁、8% 10%的鳞片状石墨、 65 % 74%的刚玉原料组合物和6 % 7 %的酚醛树脂粘结剂放入混料机内混勻；2压制将混料在压力机上压制成型；3烘干烘干温度为250 350°C，保温60 100小时后，出炉；[0014]4合模将离心盘的上下两部分用高温粘结剂粘结在一起，周围用钢板焊接固定。高温粘结剂的主要成分为Al2O3，SiO2和&02。该原料组合物中锆英石(&02 · SiO2)在高温下分解生成SiO2, SiO2与MgO反应生 成2Mg0 · SiO2低熔点物质，从而降低离心盘的热应力。加入量过多，由于分解产生的SiO2 增加，从而降低离心盘的耐冲蚀性。氧化镁MgO属碱性氧化物且熔点高。添加少量的氧化 镁，可以增加耐蚀性。同时还会与锆英石分解产生的SiO2K应生成2Mg0*Si02低熔点物质， 从而降低离心盘的热应力，提高抗炸裂性。氧化镁含量过多，会促进钢液渗透，降低耐蚀性。 鳞片状石墨利用石墨的减震性能和抗钢水侵蚀性，提高离心盘的抗炸裂性和冲蚀性。含量 过多，会降低离心盘的强度。刚玉(α Al2O3)的化学稳定性好，硬度高，是离心盘的主要 组成物，使离心盘具有高的耐磨性，从而具有高的使用寿命。与现有技术相比，本实用新型钢丸成型用离心盘所具有的有益效果是1、制作简单。将混好的原料组合物压制成型，然后在250 350°C烘干即可，不需 要尚温烧结ο2、使用寿命长。本实用新型的离心盘耐高温冲刷，抗热震性能好，不易变形和炸 裂，使用寿命长，适合大规模离心成型铸钢丸。3、离心盘内腔设有锥形分流坡，钢水在从离心盘的上开口浇注进入离心盘的内腔 时，钢液不会从上开口溢出。4、钢丸成型性能好，可有效地避免大粒、空心、异型和连体问题。表1 3分别给 出了钢丸成型检测后粒度、空心率和异型和连体情况。表1钢丸粒度检测结果 表2钢丸空心率检测结果 表3钢丸连体、异型情况
图1是本实用新型钢丸成型用离心盘主视结构示意图。图2是本实用新型钢丸成型用离心盘俯视结构示意图。图3是本实用新型上盘主视结构示意图。图4是本实用新型上盘俯视结构示意图。图5是本实用新型下盘主视结构示意图。图6是本实用新型下盘俯视结构示意图。其中1、上盘2、钢套3、分流坡4、下盘5、离心孔6、浇注口 7、内侧壁锥
度8、分流坡锥度。图1 6是本实用新型钢丸成型用离心盘的最佳实施例，
以下结合附图1 6对 本实用新型做进一步说明
具体实施方式
实施例1钢丸成型用离心盘由上盘1和下盘4两部分组成，上盘1中心设有浇注口 6，浇注 口 6为锥形开口，上开口小，下开口大，内侧壁锥度7为65°。下盘4内腔底部中心设有分 流坡3，分流坡3为圆锥面，分流坡锥度8为154°，圆锥面中心线与浇注口 6中心同轴，上、 下盘1、4四周均勻开设有12个离心孔5，离心孔5由上、下两个孔槽组成，上孔槽开设于上 盘1下端面上，下孔槽开设于下盘4上端面上，上、下盘1、4通过离心孔5上、下孔槽配合安 装，两端面之间通过高温粘结剂粘合，并通过钢套2固定，组合好的离心孔5为倒梯形。在钢丸离心成型时钢水分股分别从12个离心孔中流出，有利于钢水分散成丸。当 钢水在进入离心盘内腔后，为了让钢水迅速分流，离心盘的内腔底部中间设计为圆锥面，使 钢水沿着凸圆锥面迅速向坡下分流进入离心孔，从而被甩出去，然后落入水中形成钢丸。分 流坡锥度8在120 160°之间钢水分流效果最佳，可有效地避免大粒、空心、异型和连体问 题，从而提高了钢丸的质量。钢水在从离心盘的上开口浇注进入离心盘的内腔时，为了防止钢水在离心盘中溅出，将离心盘内腔设计成圆锥形，内侧壁锥度7在50 80°时，可保证钢液不会从上开口溢出。离心盘的制作方法为混料将4%的锆英石、8%的氧化镁、8%的鳞片状石墨和74%的刚玉放入混料机 中，加入6%的酚醛树脂粘结剂之后，混勻。混料的过程中保持室温25°C。搅拌好的料压制 之前，保持潮湿。压制将混好的料在压力机上压制成型，压制时候开始要轻压三次，然后重压三 次。烘干将压制成型的离心盘放入烘干炉中，将烘干炉的温度设定为300°C，保温96 小时，出炉。烘干的过程中，要将离心盘平放不要挤压，可以批量放入。合模烘干的离心盘取出后自然冷却，然后将离心盘的上下两部分用高温粘结剂 粘结在一起，周围用钢板焊接固定，所用高温粘结剂主要成分为ai203、SiO2和&02。将成型的离心盘安装到离心成型的转盘上进行现场生产试验，可以连续浇注45 吨以上的钢水。钢丸离心成型过程中，当钢水浇注到离心盘内，钢液沿着离心盘底面凸圆锥 面迅速向坡下分流进入离心孔，从而被甩出去，然后落入水中形成钢丸，没有发生从离心盘 上开口溢出现象，成型的钢丸无大粒、空心、异型和连体问题。实施例2本实施例中浇注口 6内侧壁锥度7为50°。分流坡锥度8为160°，离心孔为11 个。其他结构与实施例1相同。将成型的离心盘安装到离心成型的转盘上进行现场生产试验，可以连续浇注40 吨以上的钢水。钢丸离心成型过程中，当钢水浇注到离心盘内，钢液沿着离心盘底面凸圆锥 面迅速向坡下分流进入离心孔，从而被甩出去，然后落入水中形成钢丸，没有发生从离心盘 上开口溢出现象，成型的钢丸无大粒、空心、异型和连体问题。实施例3本实施例中浇注口 6内侧壁锥度7为60°。分流坡锥度8为130°，离心孔为10 个。其他结构与实施例1相同。将成型的离心盘安装到离心成型的转盘上进行现场生产试验，可以连续浇注35 吨以上的钢水。钢丸离心成型过程中，当钢水浇注到离心盘内，钢液沿着离心盘底面凸圆锥 面迅速向坡下分流进入离心孔，从而被甩出去，然后落入水中形成钢丸，没有发生从离心盘 上开口溢出现象，成型的钢丸无大粒、空心、异型和连体问题。实施例4本实施例中浇注口 6内侧壁锥度7为80°。分流坡锥度8为120°，离心孔为12 个。其他结构与实施例1相同。将成型的离心盘安装到离心成型的转盘上进行现场生产试验，可以连续浇注42 吨以上的钢水。钢丸离心成型过程中，当钢水浇注到离心盘内，钢液沿着离心盘底面凸圆锥 面迅速向坡下分流进入离心孔，从而被甩出去，然后落入水中形成钢丸，没有发生从离心盘上开口溢出现象，成型的钢丸无大粒、空心、异型和连体问题。实施例5本实施例中浇注口 6内侧壁锥度7为75°。分流坡锥度8为140°，离心孔为12 个。其他结构与实施例1相同。 将成型的离心盘安装到离心成型的转盘上进行现场生产试验，可以连续浇注43 吨以上的钢水。钢丸离心成型过程中，当钢水浇注到离心盘内，钢液沿着离心盘底面凸圆锥 面迅速向坡下分流进入离心孔，从而被甩出去，然后落入水中形成钢丸，没有发生从离心盘 上开口溢出现象，成型的钢丸无大粒、空心、异型和连体问题。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同 变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护 范围。
权利要求钢丸成型用离心盘，其特征在于由上盘(1)和下盘(4)两部分组成，上盘(1)中心设有浇注口(6)，浇注口(6)为锥形开口，向上具有一定锥度，下盘(4)内腔底部中心设有分流坡(3)，分流坡(3)为圆锥面，中心线与浇注口(6)中心同轴，上、下盘(1、4)四周均匀开设有多个离心孔(5)，离心孔(5)由上、下两个孔槽组成，上孔槽开设于上盘(1)下端面上，下孔槽开设于下盘(4)上端面上，上、下盘(1、4)通过离心孔(5)上、下孔槽配合安装，两端面之间通过高温粘结剂粘合，并通过钢套(2)固定。
2.根据权利要求1所述的钢丸成型用离心盘，其特征在于所述浇注口(6)上开口小， 下开口大，内侧壁锥度⑵为50 80°。
3.根据权利要求1所述的钢丸成型用离心盘，其特征在于所述分流坡(3)的分流坡 锥度(8)为120 160°。
4.根据权利要求1所述的钢丸成型用离心盘，其特征在于离心孔(5)为10 12个。
5.根据权利要求1或4所述的钢丸成型用离心盘，其特征在于离心孔(5)为倒梯形。
专利摘要钢丸成型用离心盘，属于金属磨料生产设备技术领域，具体涉及一种钢丸成型用离心盘。其特征在于其特征在于由上盘(1)和下盘(4)两部分组成，上盘(1)中心设有浇注口(6)，浇注口(6)为锥形开口，向上具有一定锥度，下盘(4)内腔底部中心设有分流坡(3)，分流坡(3)为圆锥面，上、下盘(1、4)通过离心孔(5)上、下孔槽配合安装，两端面之间通过高温粘结剂粘合，并通过钢套(2)固定。本实用新型所述离心盘工作性能优良、使用寿命长，钢丸成型性能好，可有效地避免大粒、空心、异型和连体问题。
文档编号B22D13/00GK201609757SQ201020116509
公开日2010年10月20日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者韩庆吉 申请人:淄博大亚金属科技股份有限公司