一種淋水淬冷裝置的製作方法

2023-05-31 20:14:21 3

專利名稱：一種淋水淬冷裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種淋水淬冷裝置，具體說涉及一種用於製備合金鋼 丸的淋水淬冷裝置。
背景技術：
在金屬鑄造領域，通過拋丸和噴丸處理對金屬鑄件進行去除毛邊毛刺、 除鏽拋光等處理是常用的表面處理方法。其中用量最大的拋丸材料是合金鋼 丸和合金鋼粉，合金鋼丸(粉)的強度和硬度對拋丸處理至關重要。製備合 金鋼丸和合金鋼粉的基本原理是利用一定形式和大小的能量，擊碎具有內聚 力的鋼液，使擊碎後的鋼液滴在降溫凝固過程中，靠自身的表面張力自收縮
成丸。常用的製備方法有兩種 一種是水流噴射法，通過快速噴射水將合金 鋼熔融液分散成小液滴，然後收縮成球狀顆粒，同時激冷淬火；另一種方法 是離心造丸法，合金鋼熔融液通過重力落入高速旋轉的造粒杯中，利用離心 力將合金鋼熔融液甩出，分散成細小液滴，並在飛行的過程中冷卻收縮成丸。
水流噴射法的優點是合金鋼熔融液在成丸過程中，同時被高速水射流 激冷淬火，其金相結構是過飽和的馬氏體和少量的殘餘奧氏體，在後處理中 一般不需二次淬火處理，只需回火處理就能達到硬度和質量要求。該方法的 缺點是顆粒球形度不好，需要對產品進行選圓，將非球形顆粒選除；另外由 於熔融液的驟冷，容易造成合金鋼丸鑄態裂紋，因此成品率低。
離心造丸法的優點是合金鋼丸粒度分布範圍窄、氣孔率低、外形圓整、 粘結現象少；鋼水出丸率高，產品球形度高，不需再經選圓工序以清除異形 鋼丸；合金鋼丸出現鑄態裂紋現象較少，因此與水流噴射法相比，該法的成 品率要高得多。其缺點由於離心機的高速旋轉，液滴被甩出的距離較遠，一
3般需要直徑超過15米的水池，合金鋼熔融液在飛行的過程中逐漸降到較低 溫度後才落到水中，具有一定的退火作用，降低了產品的強度。 發明內容
本實用新型為克服現有技術中存在的問題，提供一種淋水淬冷裝置，它 可使合金鋼丸粒度分布範圍窄、氣孔率低、外形圓整、粘結現象少，鋼水出 丸率高，節約投資和運行費用。
本實用新型通過以下技術方案予以實現
一種淋水淬冷裝置，它包括離心造丸機7、合金鋼熔融液漏鬥5、以離 心造丸機7為中心向外方向的環形淋水裝置及圓形水池1;所述環形淋水裝 置包括環形淋水槽3、環形噴水管6，所述環形噴水管6位於環形淋水槽3 中，所述環形噴水管6的下方設有若干均勻分布的噴水口，所述環形淋水裝 置由兩個以上的支撐架2支撐；所述環形噴水管6與兩個以上的進水管4連 接，所述合金鋼熔融液漏鬥5位於離心造丸機7的上方，所述離心造丸機的 頂部設有造丸杯。
所述環形淋水槽3的直徑為(D2m ①10m，所述環形淋水槽3的兩邊上 沿為鋸齒形。
所述環形淋水槽3的直徑為0>4m~<D8m，所述環形、淋水槽3的兩邊上沿 不同位置的高度差為3mm以下，以利於淋水均勻，所述環形淋水槽3的深 度為300mm。
所述環形噴水管6的下方的噴水口為O2mm~0)3mm圓孔，其相隔間距 為10 21mrn。
所述進水管為4 8個。
使用本實用新型裝置製備合金鋼丸的過程為
a.開啟進水管閥門，冷卻水通過進水管4和環形噴水管6的噴水口進入 淋水槽3，調節總進水量為3Q 60mVh，使水從環形淋水槽3的兩邊鋸齒形
4上沿均勻流下，形成兩道均布的水簾。
b. 開啟離心造丸機，通過調頻器調節離心造丸機7的轉速800~1000轉。
c. 將合金鋼熔融液通過鋼水中間包倒入合金鋼熔融液漏鬥5，合金鋼熔 融液通過合金鋼熔融液漏鬥5落入位於離心造丸機頂部的造丸杯內，合金鋼 熔融液通過高速旋轉的造丸杯被甩出，並形成細小的熔融液滴。
d. 熔融液滴在飛4亍的過程中逐漸降溫，凝固成細小固體顆粒，即合金鋼 丸，隨即被環形淋7K槽3上落下的水簾驟冷淬火，然後落入水中。
e. 將合金鋼丸從水中撈出，進行後續的處理，即得合金鋼丸。 本實用新型所述的環形淋水裝置，環形淋水槽中的環形噴水管的噴水口
在管子的下方，使水從管內出來後向下噴水，以減少對槽內上水面的擾動。 淋水裝置的設計和安裝要保證水以簾狀的形式各處均勻落下，形成一個 水的屏障。合金鋼丸在被高速旋轉的離心造丸杯甩出，並在飛行過程中冷卻 成球狀顆粒，在降低到大約800-900。C後，被由環形淋水裝置上以簾狀形式 落下的水進行淬火處理，然後落入水池的水中。環形淋水槽的直徑大小可根 據所生產的合金鋼丸的大小、離心造丸機的轉速來確定，其原則是在合金鋼 熔融液被甩出後，已經凝固成固體顆粒的瞬間，馬上接觸到水簾屏障。 本實用新型與現有技術相比具有的有益效果為
本實用新型提供的裝置集合了 一般離心造丸法和水流噴射造丸法的優 點，避免了兩者固有的缺點。與一般的離心造丸相比，本實用新型提供的裝 置有以下優點(1)由於淋水的淬火作用，使得合金丸的微觀結構明顯改 觀，在沒有特殊要求下，可以省去後續的淬火處理，直接進行回火處理，簡 化了工序，降低了成本。(2)由於淋水的驟冷作用，使得合金丸在空中飛 行過程中處於高溫的時間縮短，減少了合金鋼丸氧化，使產品尤其是細小鋼 丸的成品率大大提高。(3)靠環形簾狀淋水的阻滯作用，合金鋼丸的飛行 距離明顯縮短，可以減小水池的尺寸，節約投資和運行費用。與水流噴射造丸法相比，本實用新型提供的裝置具有的優點包括合金 鋼丸粒度分布範圍窄、氣孔率低、外形圓整、粘結現象少；鋼水出丸率高， 產品球形度高，不需再經選圓工序以清除異形鋼丸；成品率要高得多。

圖l是本實用新型淋水淬冷裝置主視圖； 圖2是本實用新型淋水淬冷裝置俯視圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
在附圖1和附圖2中，l為水池，2為支撐架，3為環形淋水槽，4為進 水管，5為合金鋼熔融液漏鬥，6為環形噴水管，7為離心造丸機。
本實用新型淋水淬冷裝置，它包括離心造丸才幾7、合金鋼熔融液漏鬥5、 以離心造丸機7為中心向外方向的環形淋水裝置及圓形水池1;所述環形淋 水裝置包括環形淋水槽3、環形噴水管6，所述環形噴水管6位於環形淋水 槽3中，所述環形噴水管6的下方設有若干均勻分布的噴水口 ，所述環形淋 水裝置由兩個以上的支撐架2支撐；所述環形噴水管6與兩個以上的進水管 4連接，所述合金鋼熔融液漏鬥5位於離心造丸才幾7的上方，所述離心造丸 機的頂部設有造丸杯。
所述環形'淋水槽3的直徑為02m O10m,所述環形'淋水槽3的兩邊上 沿為鋸齒形。
所述環形淋水槽3的直徑為①4m 08m,所述環形淋水槽3的兩邊上沿 不同位置的高度差為3mm以下，以利於淋水均勻，所述環形淋水槽3的深 度為300mm。
所述環形噴水管6的下方的噴水口為02mm 03mm圓孔，其相隔間距 為10~21mm。
所述進水管為4 8個。使用本實用新型裝置製備合金鋼丸的過程步驟為
a. 開啟進水管閥門，冷卻水通過進水管4和環形噴水管6的噴水口進入 淋水槽3，調節總進水量為30 60m7h,使水從環形淋水槽3的兩邊鋸齒形 上沿均勻流下，形成兩道均布的水簾。
b. 開啟離心造丸機，通過調頻器調節離心造丸機7的轉速800-1000轉。
c. 將合金鋼熔融液通過鋼水中間包倒入合金鋼炫融液漏鬥5，合金鋼熔 融液通過合金鋼熔融液漏鬥5落入位於離心造丸機頂部的造丸杯內，合金鋼 熔融液通過高速旋轉的造丸杯淨皮甩出，並形成細小的熔融液滴。
d. 熔融液滴在飛4亍的過程中逐漸降溫，凝固成細小固體顆粒，即合金鋼 丸，隨即被環形淋水槽3上落下的水簾驟冷淬火，然後落入水中。
e. 將合金鋼丸從水中撈出，進行後續的處理，即得合金鋼丸。 實施例1
離心造丸機7轉速控制在850轉；環形淋水裝置的直徑為06m,水槽寬 度為300mm,深度為300mm;噴水管直徑為$32 x 3mm;在噴水管下放開設 0>3mm圓孔，相隔間距為20mm，進水管共設6個，在環形噴水管上相差90。 安裝，總進水量為50m7h,共設6個支撐架。經離心造丸杯甩出後，合金鋼 熔融液在飛行約2. 5m後冷卻成為固體顆粒，在3m環形水簾處進行快速淬火 冷卻。製造出的合金鋼丸平均粒度為1.5mm,在後續的熱處理工序中進行一 次回火處理，產品經檢測平均強度達到HRC48. 5，符合作為金屬磨料的標準
要求。 實施例2
離心造丸機轉速控制在950轉；環形淋水裝置的直徑為O4oi,水槽寬度 為200mm,深度為300mm;噴水管直徑為0>25 x 3mm，在噴水管下放開設02mm 圓孑L，相隔間距為20mm;進水管共設4個，在環形噴水管上相隔90°安裝， 總進水量為30m3/h,共設4個支撐架。經離心造丸杯甩出後，合金鋼熔融液
7在飛行約1. 5m後冷卻成為固體顆粒，在2m環形水簾處進行快速淬火冷卻。 製造出的合金鋼丸平均粒度為l.Omm，在後續的熱處理工序中進行一次回火 處理，產品經檢測平均強度達到HRC47. 8,符合作為金屬磨料的標準要求。
本實用新型4吏合金鋼熔融液經過離心才幾甩出成為樣i:小液滴後儘快-陂水 驟冷淬火，從而改善合金鋼丸的微觀結構，提高合金鋼丸的強度；同時通過 縮短高溫合金粉在空氣中的停留時間，減少細小合金鋼粉氧化，提高成品率。
權利要求1、一種淋水淬冷裝置，其特徵在於，它包括離心造丸機(7)、合金鋼熔融液漏鬥(5)、以離心造丸機(7)為中心向外方向的環形淋水裝置及圓形水池(1)；所述環形淋水裝置包括環形淋水槽(3)、環形噴水管(6)，所述環形噴水管(6)位於環形淋水槽(3)中，所述環形噴水管(6)的下方設有若干均勻分布的噴水口，所述環形淋水裝置由兩個以上的支撐架(2)支撐；所述環形噴水管(6)與兩個以上的進水管(4)連接，所述合金鋼熔融液漏鬥(5)位於離心造丸機(7)的上方，所述離心造丸機的頂部設有造丸杯。
2、 如權利要求1所述的淋水淬冷裝置，其特徵在於，所述環形淋水槽 (3)的直徑為02m O10m，所述環形'淋水槽(3)的兩邊上沿為鋸齒形。
3、 如權利要求2所述的淋水淬冷裝置，其特徵在於，所述環形淋水槽 (3)的直徑為<D4m~<D8m，所述環形淋水槽(3)的兩邊上沿不同位置的高度差為3mm以下，以利於淋水均勻，所述環形淋水槽(3)的深度為300mm。
4、 如權利要求1所述的淋水淬冷裝置，其特徵在於，所述環形噴水管 (6)的下方的噴7jc口為02mm 03mm圓孔，其相隔間距為10~21mm。
5、 如權利要求1所述的淋水淬冷裝置，其特徵在於，所述進水管(4) 為4~8個。
專利摘要本實用新型涉及一種淋水淬冷裝置，它包括離心造丸機、合金鋼熔融液漏鬥、以離心造丸機為中心向外方向的環形淋水裝置及圓形水池；所述環形淋水裝置包括環形淋水槽、環形噴水管，所述環形噴水管位於環形淋水槽中，所述環形噴水管的下方設有若干均勻分布的噴水口，所述環形淋水裝置由兩個以上的支撐架支撐；所述環形噴水管與兩個以上的進水管連接，所述合金鋼熔融液漏鬥位於離心造丸機的上方，本實用新型具有明顯提高合金鋼丸強度的特點，並可以取消後續的淬火過程，從而簡化生產工序。
文檔編號B22F9/10GK201410563SQ20092010325
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月15日 優先權日2009年6月15日
發明者孟令光, 胡永其, 趙風雲 申請人:連雲港倍特超微粉有限公司