一種大型空心磨球的制造方法技術

本發明專利技術公開了一種大型空心磨球的制造方法，屬于金屬耐磨材料領域。本發明專利技術的大型空心磨球的制造方法，包括以下步驟：第一步：模樣的制備及組裝；第二步：涂掛涂料；第三步：造型；第四步：熔化及澆注；第五步：熱處理。其中，第四步中：控制清理后的鑄鋼空心磨球溫度維持200℃以上；第五步中：將溫度維持在200℃以上的鑄鋼空心磨球放入初始溫度為200～250℃的加熱爐中，升溫5小時至395～405℃，保溫2小時，再升溫7小時至675～685℃，保溫3小時，再升溫2.5小時至845～855℃，保溫6小時后出爐空冷，冷卻至室溫后進行回火處理。本發明專利技術對于磨球表面缺陷的控制效果顯著。

Method for manufacturing large hollow grinding ball

The invention discloses a method for manufacturing a large hollow grinding ball. Manufacturing method of the invention of the large hollow ball, which comprises the following steps: the first step: the appearance of the preparation and assembly; the second step: paint coating; modeling; the third step: fourth step: fifth step: melting and casting; heat treatment. The fourth step: cast steel hollow ball control after cleaning to maintain the temperature above 200 DEG C; the fifth step: to maintain the temperature of cast steel hollow in 200 DEG grinding ball into the initial temperature of 200 ~ 250 DEG C in heating furnace, heating 5 hours to 395 to 405 DEG C, heat for 2 hours, then heating 7 hours to 675 to 685 DEG C, 3 hours, 2.5 hours and then heating to 845 to 855 DEG C, insulation after 6 hours followed by air cooling, cooling to room temperature after tempering. The invention has obvious control effect on the grinding ball surface defect.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及金屬耐磨材料領域，更具體地說，涉及一種大型空心磨球的制造方法。
技術介紹
中速磨機主要粉磨原理是磨球在上、下磨環間滾動，將進入磨道間的礦物粉碎，磨球和磨環是其主要的易損件，根據設備的大小通常放置5～10個磨球，隨著設備的大型化，其磨球尺寸也較大，外徑由Φ750mm至Φ1150mm，為了減輕這種大型磨球的重量而制成空心球，壁厚由135mm至150mm，重量由1.2噸至3.6噸，并設置5個工藝孔，孔徑Φ90mm到Φ100mm；由于空心磨球在運轉過程中承受較大的沖擊載荷，故國內外均采用CrNiMo鑄鋼為材質來制備此種磨球。現有技術中關于空心磨球的制備工藝已有相關技術方案公開，如專利公開號：CN204717206U，公開日：2013年12月25日，專利技術創造名稱為：一種空心磨球的制備方法，該申請案公開了一種空心磨球的制備方法，其具體技術方案為：第一步：模樣的制備及組裝；第二步：涂掛涂料；第三步：造型；第四步：熔化及澆注；第五步：熱處理。該申請案的制備工藝簡單，成本較為低廉，適合于不同尺寸和壁厚的大型空心磨球的實際生產，消除空心球壁厚不均勻的問題，提高了空心磨球的使用壽命。但是，上述申請案存在的技術問題在于：采用上述制備方法制造的大型空心磨球，由于空心磨球的尺寸較大，鑄造過程中其表面易出現裂紋、渣孔等產品缺陷，而且尺寸相對越大的空心磨球，其表面出現的裂紋、渣孔等產品缺陷越明顯。因此，如何克服現有大型空心磨球在鑄造過程中其表面易出現的裂紋、渣孔等產品缺陷，是現有技術中亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1.專利技術要解決的技術問題本專利技術的目的在于克服現有大型空心磨球在鑄造過程中其表面易出現裂紋、渣孔等產品缺陷的不足，提供了一種大型空心磨球的制造方法，其對于磨球表面缺陷的控制效果顯著。2.技術方案為達到上述目的，本專利技術提供的技術方案為：本專利技術的大型空心磨球的制造方法，包括以下步驟：第一步：模樣的制備及組裝；第二步：涂掛涂料；第三步：造型；第四步：熔化及澆注；第五步：熱處理。作為本專利技術更進一步的改進，第一步中：采用半球的六分之一制作泡沫模樣發泡模具，然后將六片模樣組裝成半球，最后再將兩個半球組裝起來，形成空心磨球的泡沫塑料模樣；第二步中：將組裝好的泡沫塑料模樣涂掛水基鋯英粉涂料，涂料厚度1mm；第三步中：將烘干好的泡沫塑料模樣放入砂箱中，并在振動單元上進行振動加沙；第四步中：CrNiMo鑄鋼的熔化在中頻感應電爐中進行，將廢鋼、鐵合金、生鐵按照熔化要求依次放入感應爐中熔化，待熔化成鋼液后，爐前取樣測定鋼液的化學成分，一旦鋼液化學成分合乎要求，即可出爐澆鑄，鋼液的出爐溫度1600℃，澆鑄溫度1500℃，然后在鑄型中冷卻后即開箱清理，并控制清理后的鑄鋼空心磨球溫度維持200℃以上。作為本專利技術更進一步的改進，第五步中：將溫度維持在200℃以上的鑄鋼空心磨球放入初始溫度為200～250℃的加熱爐中，升溫5小時至395～405℃，保溫2小時，再升溫7小時至675～685℃，保溫3小時，再升溫2.5小時至845～855℃，保溫6小時后出爐空冷，冷卻至室溫后進行回火處理。作為本專利技術更進一步的改進，所述振動加沙的過程如下：階段一：調節振動頻率，采用低頻率對砂箱進行振動，邊振動邊加入小顆粒度的干石英砂至砂箱內，直至干石英砂填充到砂箱內四分之一高度處；階段二：調節振動頻率，采用中頻率對砂箱進行振動，邊振動邊加入中顆粒度的干石英砂至砂箱內，直至干石英砂填充到砂箱內三分之二高度處；階段三：調節振動頻率，采用高頻率對砂箱進行振動，邊振動邊加入大顆粒度的干石英砂至砂箱內，直至干石英砂填充滿砂箱，在砂箱頂部覆蓋塑料薄膜，然后接入真空泵管道抽真空，真空度保持在0.65MPa以上。作為本專利技術更進一步的改進，所述低頻率指5～10HZ，所述小顆粒度指35～50目。作為本專利技術更進一步的改進，所述中頻率指15～25HZ，所述中顆粒度指75～105目。作為本專利技術更進一步的改進，所述高頻率指30～35HZ，所述大顆粒度指155～175目。作為本專利技術更進一步的改進，所述階段一、所述階段二和所述階段三結束后，在停止繼續加沙的條件下，分別沿原振動頻率再振動80～100秒，然后進行下一步的操作。作為本專利技術更進一步的改進，所述振動單元包括液壓底座、氣囊和振動電機，所述液壓底座的四個角上分別連接四個支撐柱，每個支撐柱中間安裝一個氣囊，每個支撐柱的上部安裝有一個振動電機。作為本專利技術更進一步的改進，所述振動單元還包括砂箱軌道，該砂箱軌道用于將砂箱運輸至四個支撐柱的上方；通過液壓底座將四個支撐柱升起，從而使得砂箱底部的四角被支撐柱撐起，每個支撐柱上分別設有夾持機構，該夾持機構用于在砂箱振動時將砂箱夾持固定在四個支撐柱上。3.有益效果采用本專利技術提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下顯著效果：(1)專利技術人經過大量試驗總結發現，通過對振動加沙過程進行分階段控制，并且在每個階段使用不同的振動頻率與不同顆粒度的干石英砂相配合，能顯著地降低空心磨球，尤其是大型的空心磨球鑄造過程中其表面出現的產品缺陷。(2)本專利技術中還指出，階段一、階段二和階段三結束后，在停止繼續加沙的條件下，分別沿原振動頻率再振動80～100秒，然后進行下一步的操作，這樣設計一方面使得不同加沙階段的型砂之間能夠形成良好的階度配合，避免不同顆粒度的型砂之間出現明顯的接觸間隙，另一方面有利于砂箱內型砂能夠整體振實。(3)本專利技術的中，通過熱處理工藝的改進，能夠進一步避免空心磨球在鑄造后其表面出現的產品缺陷，具體為，在澆注結束后的開箱清理階段，控制清理后的鑄鋼空心磨球溫度維持200℃以上，然后將溫度維持在200℃以上的鑄鋼空心磨球放入初始溫度為200～250℃的加熱爐中進行熱處理，由于磨球鑄造成型后，未冷卻到200℃以下就進行熱處理，使得磨球表面始終處于平緩的溫度波動范圍，大大避免了磨球表面因熱脹冷縮而產生裂紋的可能，同時，本專利技術中采用特定的熱處理工藝，針對性地減少了磨球表面在熱處理過程中發生產品缺陷的幾率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1為實施例1中振動單元的主視結構示意圖；圖2為實施例1中振動單元的俯視結構示意圖；圖3為實施例1的大型空心磨球的制造方法的流程圖。示意圖中的標號說明：101、液壓底座；102、氣囊；103、振動電機；104、砂箱軌道。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。因此，以下對在附圖中提供的本專利技術的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本專利技術的范圍，而是僅僅表示本專利技術的選定實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。為進一步了解本專利技術的內容，結合附圖和實施例對本專利技術作詳細描述。實施例1參考圖1～3，本實施例的大型空心磨球的制本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大型空心磨球的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：模樣的制備及組裝；第二步：涂掛涂料；第三步：造型；第四步：熔化及澆注；第五步：熱處理。

【技術特征摘要】
1.一種大型空心磨球的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：模樣的制備及組裝；第二步：涂掛涂料；第三步：造型；第四步：熔化及澆注；第五步：熱處理。2.根據權利要求1所述的大型空心磨球的制造方法，其特征在于，第一步中：采用半球的六分之一制作泡沫模樣發泡模具，然后將六片模樣組裝成半球，最后再將兩個半球組裝起來，形成空心磨球的泡沫塑料模樣；第二步中：將組裝好的泡沫塑料模樣涂掛水基鋯英粉涂料，涂料厚度1mm；第三步中：將烘干好的泡沫塑料模樣放入砂箱中，并在振動單元上進行振動加沙；第四步中：CrNiMo鑄鋼的熔化在中頻感應電爐中進行，將廢鋼、鐵合金、生鐵按照熔化要求依次放入感應爐中熔化，待熔化成鋼液后，爐前取樣測定鋼液的化學成分，一旦鋼液化學成分合乎要求，即可出爐澆鑄，鋼液的出爐溫度1600℃，澆鑄溫度1500℃，然后在鑄型中冷卻后即開箱清理，并控制清理后的鑄鋼空心磨球溫度維持200℃以上。3.根據權利要求2所述的大型空心磨球的制造方法，其特征在于，第五步中：將溫度維持在200℃以上的鑄鋼空心磨球放入初始溫度為200～250℃的加熱爐中，升溫5小時至395～405℃，保溫2小時，再升溫7小時至675～685℃，保溫3小時，再升溫2.5小時至845～855℃，保溫6小時后出爐空冷，冷卻至室溫后進行回火處理。4.根據權利要求3所述的大型空心磨球的制造方法，其特征在于，所述振動加沙的過程如下：階段一：調節振動頻率，采用低頻率對砂箱進行振動，邊振動邊加入小顆粒度的干石英砂至砂箱內，直至干石英砂填充到砂箱內四分之一高度處；階段二：調節振動頻率，采用中頻率對砂箱進行振動，邊振動邊加入中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫愛民，張顥，施懋祥，張俊，
申請(專利權)人：馬鞍山市海天重工科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34