用于喷砂的钢渣磨料的制作方法

本发明总体上涉及用于生产和使用磨料喷砂介质的系统和工艺。更具体地，本发明涉及一种用于生产和使用包括熔渣的喷砂介质的系统和方法。

背景技术：

1、喷砂是通过通常使用压缩气体迫使固体颗粒以高速经过硬表面来对该表面进行平滑化和清洁的工艺。它在广泛范围的应用和行业中是有用的工序，这些应用和行业包括清洁、去毛刺、准备粉末涂覆、除锈、喷丸加工和除漆。

2、喷砂系统一般包括空气源、喷砂柜、集尘器和喷砂介质。空气源通常包括瓶装气体或空气压缩机。喷砂柜是保持喷砂介质的大容器，该喷砂介质经漏斗向下流过一组阀，该一组阀允许控制进入系统的量。空气携载喷砂介质行进穿过喷砂软管并从手持枪的喷嘴离开。颗粒高速行进并撞击物体，从而剥离表面。常规地，在这个过程中使用的喷砂介质包括沙子、玻璃珠、塑料或其他材料。然而，这些用于喷砂介质的现有材料可能没有满足所有应用和目的的所有要求。此外，可能需要购买这些用于喷砂介质的常规材料，从而进一步增加了喷砂的成本。

3、总的来说，虽然存在用于制作和使用喷砂介质的系统和方法，但鉴于常规系统和方法的至少上述缺陷，该领域仍然需要改进。

技术实现思路

1、已经探索了与用于对硬表面进行喷砂的系统和方法相关联的上述问题中的至少一些问题的解决方案。该解决方案在于一种用于从在制钢工艺期间生成的熔渣生产喷砂介质的方法。这可以有益于以最小成本或零成本从废产物/副产物提供喷砂介质的供应。此外，熔渣是可以呈立方体形状的坚固、致密、无孔的聚集体，其具有较高的耐抛光性，从而获得磨料喷砂的高有效性。另外，在所公开的方法中使用的熔渣可以在约1600℃倾倒，并且然后进行空气冷却以形成晶性熔渣，从而获得熔渣的高硬度。因此，本发明的系统和方法提供了与如上所述用于磨料喷砂的常规系统和方法相关联的问题中的至少一些问题的技术方案。

2、本发明的实施方案包括一种生产喷砂介质的方法。该方法包括在1300℃至1900℃的温度倾倒从制钢工艺获得的熔渣。该方法包括处理熔渣以生产喷砂介质。

3、本发明的实施方案包括一种磨料喷砂方法。该方法包括在1300℃至1900℃的温度倾倒从制钢工艺获得的熔渣。该方法包括处理熔渣以生产喷砂介质。该方法包括通过在表面上用喷砂介质进行喷砂来清洁该表面。

4、本发明的实施方案包括一种磨料喷砂方法。该方法包括在1300℃至1900℃的温度倾倒在制钢工艺中在电弧炉中形成的熔渣。该方法包括冷却熔渣以形成晶性熔渣。该方法包括将晶性熔渣雾化以生产包括粒径在50微米至500微米的范围内的熔渣颗粒的喷砂介质。该方法包括通过在表面上用喷砂介质进行喷砂来清洁该表面。

5、以下包括贯穿本说明书使用的各种术语和短语的定义。

6、出于本公开的目的，“x、y和/或z”可以被解释为仅x、仅y、仅z或者两个或更多个项x、y和z的任何组合(例如，xyz、xy、xz、yz)。

7、如本领域技术人员所理解的，术语“约”或“大约”被定义为接近。在一个非限制性实施方案中，这些术语被定义为在10％以内，优选地在5％以内，更优选地在1％以内，并且最优选地在0.5％以内。

8、术语“wt.％”、“vol.％”或“mol.％”分别是指基于包含各组分的材料的总重量、总体积或总摩尔数计，某一组分的重量百分比、体积百分比或摩尔百分比。在一个非限制性示例中，100摩尔材料中的10摩尔的组分是10mol.％的组分。

9、术语“基本上”及其变型被定义为包括在10％以内、5％以内、1％以内或0.5％以内的范围。

10、当在权利要求书和/或本说明书中使用时，术语“抑制”或“减少”或“防止”或“避免”或这些术语的任何变型包括任何可测量的减少或完全抑制以实现期望的结果。

11、如在本说明书和/或权利要求书中使用的术语“有效的”意指足以实现期望的、预料的或预期的结果。

12、如在本说明书和/或权利要求书中使用的术语“喷砂介质”意指呈精细(颗粒)形式并且用于在高压下对表面进行喷射的材料。

13、当在权利要求书或本说明书中与术语“包括”、“包含”、“含有”或“具有”结合使用时，冠词“一个”或“一种”的使用可能意指“一个(种)”，但是它也与“一个(种)或多个(种)”、“至少一个(种)”和“一个(种)或多于一个(种)”的含义一致。

14、词语“包括”(以及包括的任何形式，诸如“包括有”和“包括着”)、“具有”(以及具有的任何形式，诸如“具备”和“有”)、“包含”(以及包含的任何形式，诸如“包含有”和“包含着”)或“含有”(以及含有的任何形式，诸如“含”和“含有着”)是包含性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的要素或方法步骤。

15、本发明的工艺可以“包括”在整个说明书中公开的特定成分、组分、组合物等，“基本上由其组成”或“由其组成”。

16、本说明书和/或权利要求书中所使用的术语“主要”意指大于50wt.％、50mol.％和50vol.％中的任一者。例如，“主要”可以包括50.1wt.％至100wt.％及其间的所有值和范围、50.1mol.％至100mol.％及其间的所有值和范围、或者50.1vol.％至100vol.％及其间的所有值和范围。

17、从以下附图、详细描述和实施例中，本发明的其他目的、特征和优点将变得显而易见。然而，应当理解的是，附图、详细描述和实施例虽然指示了本发明的具体实施方案，但仅以说明方式给出，而并非意指限制。此外，设想的是根据该详细描述，在本发明的主旨和范围内的变化和修改将变得对本领域技术人员来说显而易见。在另外的实施方案中，来自具体实施方案的特征可以与来自其他实施方案的特征组合。例如，来自一个实施方案的特征可以与来自其他实施方案中的任何实施方案的特征组合。在另外的实施方案中，可以将附加特征添加到本文所述的具体实施方案。

1.生产喷砂介质的方法，所述方法包括：

2.磨料喷砂方法，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述处理步骤包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述熔渣颗粒的粒径在50微米至500微米的范围内。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其中所述雾化包括研磨。

6.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其中所述晶性熔渣是基本上立方体形状的。

7.根据权利要求3或4中任一项所述的方法，其中所述冷却包括空气冷却。

8.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中在1600℃进行所述倾倒。

9.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中以3.5巴至9巴的气体压力进行所述喷砂。

10.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中使用压缩气体进行所述喷砂介质的所述喷砂。

11.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述熔渣包含15wt.％至30wt.％的feo和fe2o3、30wt.％至50wt.％的cao、6wt.％至12wt.％的mgo、10wt.％至20wt.％的sio以及5wt.％至10wt.％的al2o3。

12.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述喷砂被配置为对钢进行除垢、对材料去毛刺、对材料进行喷丸和/或从表面除漆。

13.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述喷砂介质的硬度为6moh至8moh。

14.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述喷砂介质包括呈精细形状、标称形状、粗糙形状或它们的组合的颗粒。

15.磨料喷砂方法，所述方法包括：