一種離心造粒裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]—種離心造粒裝置，屬于鋼球生產裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，鑄鋼球的生產基本上是通過中頻爐或電弧爐熔煉鋼水，然后通過離心或水沖方式造粒，在造粒過程中，鋼液與空氣充分接觸，造成氧化，使得鋼水(成品率)所得率低，合金元素含量降低，從而影響產品的性能，據測算，造粒氧化在8%左右，造成了資源浪費和能源的浪費。同時因為氧化比例高，無法通過提高轉速來調整粒度，增加象S110、S170小粒度鋼球的比例，那樣氧化會更嚴重。真空狀態下造粒或保護氣氛下造粒實現起來困難。在當前節約資源重視環保的大環境下，找到一種既經濟又有效的造粒方法，減少造粒過程中的氧化，從而降低成本，提高產品質量。
[0003]申請人在研究中發現現有技術中存在如下問題:的國外一般采用水沖造粒方式，國內一般采用離心造粒方式。水沖方式成型圓度較差，異形比例高，氧化比例比離心造粒少20%左右；國內造粒一般采用水射法或離心造粒方式，而相比離心法，現有的水射法所得鋼球組織較為粗大，抗裂次數相比離心法要少;現有的離心造粒成型好，但元素氧化比例高，不但影響鋼球的耐用性能，還導致鋼球的中所使用的元素種類和用量受到限制。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種離心造粒裝置，該離心造粒裝置能夠減少造粒過程中鋼球的氧化，所獲得鋼球的粒度更細，抗碎裂能力高。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:該離心造粒裝置，包括相連接的電機和離心盤，離心盤上方設有澆杯，其特征在于:環繞離心盤設有環形水幕，所述環形水幕由設置在所述離心盤上方的環形噴灑機構產生。
[0006]所述的環形噴灑機構包括進水口、環形儲水腔和多個環形噴水裝置，進水口與環形儲水腔相通，環形儲水腔下方連接有環形噴水裝置，環形噴水裝置的直徑大于離心盤直徑，多個所述的環形噴水裝置圓心相同。
[0007]所述的環形噴水裝置包括環形出水槽，環形出水槽與環形儲水腔相通。
[0008]所述的環形噴水裝置包括呈環形分布的多個噴嘴，所述的多個噴嘴分別與環形儲水腔相通;每個所述環形噴水裝置中，相鄰噴嘴之間的間距小于5厘米。
[0009]所述的離心盤直徑與環形噴水裝置的直徑的比值為4?7:20?60。
[0010]所述的環形噴水裝置的數量為多個，多個所述的環形噴水裝置圓心相同，環形噴水裝置包括呈環形分布的多個噴嘴，相鄰環形噴水裝置上的噴嘴呈交錯設置。
[0011 ] 所述的進水口呈喇叭狀，進水口進水端開口面積小于進水口出水端開口面積，進水口出水端連接在環形儲水腔外部。
[0012]還包括水池和水栗，所述的電機和離心盤位于水池中，環形噴灑機構管路連接水栗，水栗與自來水水源管路連接或者與水池管路連接。
[0013]還包括控制器，控制器位于水池外部，控制器分別與水栗和電機電連接。
[0014]所述的離心盤的直徑為220?260mm。
[0015]申請人在研究中發現離心法造粒制備鋼球時，所得鋼球中元素氧化比例高的問題。經進一步研究，申請人發現該問題是由于:離心盤側壁上設有用于離心甩出鋼液的開孔，被離心盤甩出的鋼液液滴在空中呈拋物線飛行的過程中與空氣中的氧氣發生氧化反應，然后又落入水池中進行淬火，其根本原因是由于現有離心法中鋼液液滴落水用時過長導致的。為了解決所發現的問題，申請人設計了環形噴灑機構，環形噴灑機構所噴出的水流圍繞在離心盤外周，離心盤旋轉中由于離心力甩出的鋼液液滴將先經過環形噴灑機構向下噴出的水流進行淬火，相比落入水池中淬火，鋼液液滴在空中飛行的時間明顯縮短，所形成的鑄態鋼球中元素氧化比例明顯降低。優選的所述的噴嘴的噴出端呈矩形。優選的，噴嘴為扇形噴嘴。扇形噴嘴，指的是噴出噴霧的形狀為扇形，扇形噴霧形狀邊沿界定清楚，扇形噴嘴的噴出端呈矩形。
[0016]申請人在研究中發現:離心盤所甩出的鋼液液滴在空中的飛行時間也不能過短，相比鋼液液滴直接水淬形成馬氏體，將鋼液液滴在空中冷卻形成奧氏體再由水淬形成馬氏體，其金相組織更細。經申請人研究發現:離心盤與環形噴水裝置的直徑的比值為4?7:20?6時水淬效果最優。當環形噴水裝置為多個時，離心盤與環形噴水裝置的直徑比值指的是:離心盤與距離離心盤最近的環形噴水裝置之的直徑之比。優選的，循環水栗電機功率為30?200KW，調節出水量為50m3/h，離心盤選用直徑為220?260_，優選的所述的離心盤的直徑為250mm，所述的環形出水槽的寬度為6?200mm。優選的，環形出水槽的寬度為1?20mm，離心盤調頻轉速550?lOOOr/min。操作時優選先開啟循環水栗，然后開啟離心盤，然后將鋼液倒入澆杯，自澆杯落入離心盤中，通過電機帶動離心盤旋轉，離心盤中的鋼液在離心力的作用下，通過離心盤側面上的開孔將鋼液甩出離心盤外，形成液滴，然后與環形噴水裝置噴出的環形水幕相遇，在水力作用下，液滴分裂，形成更細的鋼球。在液滴飛行過程中，有水幕保護阻絕空氣，從而減少氧化。申請人發現:環形噴水裝置過多則鋼球難以穿透，環形噴水裝置過少則所形成的環形水幕可能存在無水的空隙無法起到較好的水淬效果，優選的，環形噴水裝置的數量為2?10個。
[0017]申請人發現:現有的技術中雖存在環形噴水的設計，但多存在噴出的水量小，當出水量大時存在水壓不足的問題。申請人設計了環形儲水腔和進水口，在離心盤上方形成了一個容積較大的儲水空間，提高了環形噴灑機構的出水量，還能保證較高的水壓。并且申請人發現，現有的技術中雖存在將噴嘴設置成環形的設計，但每個環形設計中噴嘴的數量較少且設置的較為分散，現有技術中形成的環形水幕存在較多無水空隙，造成離心盤甩出的鋼液液滴直接自無水空心穿過，無法經環形水幕水淬，導致鋼球中元素氧化比例的數據波動大，產品質量難以控制。因此申請人設計了環形噴水裝置為環形分布的噴嘴，相鄰噴嘴之間的間距小于5厘米，或者環形噴水裝置為環形出水槽，采用以上設計噴水可以形成致密、無空隙的環形水幕，保證離心盤甩出的鋼液液滴均能環形水幕水淬。多個所述的環形噴水裝置圓心相同的設計，不但可以延長鋼球水淬時間，還能夠進一步防止環形水幕圈存在無水空隙，提高水淬效果。
[0018]與現有技術相比，本發明的一種離心造粒裝置所具有的有益效果是:
1、該離心造粒裝置能夠減少了造粒過程中鋼球的氧化，所獲得鋼球的粒度更細，抗碎裂能力高。申請人在研究中發現離心盤甩出的高溫鋼液液滴在空氣中被氧化的問題，設計了向下噴水的環形噴灑機構，環形噴灑機構所噴出的水流圍繞在離心盤外周，離心盤甩出的鋼液液滴穿過環形噴灑機構所噴出的水流后被水淬降溫，降溫后液滴即使與空氣接觸也不易迅速氧化，從而解決了離心法獲得的鋼球中元素氧化比例高的問題。研發技術是結合離心造粒和水沖造粒的優點而開發的一種新的造粒技術。是領先國內外新的造粒技術，推動了鑄造鋼球造粒技術的進步。
[0019]2、該離心造粒裝置簡化了淬火過程。申請人設計了多個環形噴水裝置呈同圓心，多個環形噴水裝置噴水時形成多層柱狀水霧，能夠有效保證離心盤旋轉甩出的鋼液液滴均能被環形噴灑機構水淬降溫。申請人設計環形噴水裝置為環形，環形設計，能夠保證離心盤旋轉甩出的鋼液液滴在空中的飛行路徑長度、與空氣的接觸時間差距較小，所得鋼球元素氧化比例低且波動小，鋼球的品質穩定。
【附圖說明】
[0020]圖1為一種離心造粒裝置的結構示意圖。
[0021 ]圖2為一種離心造粒裝置的工作過程示意圖。
[0022]圖3為噴嘴式環形噴灑機構的局部剖視圖。
[0023]圖4為圖3中噴嘴式環形噴灑機構的仰視圖。
[0024]圖5為圖3中噴嘴式環形噴灑機構的A-A面剖視圖。
[0025]圖6為圖4中噴嘴的放大示意圖。
[0026]圖7為環形出水槽式環形噴灑機構的局部剖視圖。
[0027]圖8為圖7中環形出水槽式環形噴灑機構的仰視圖。
[0028]圖9為圖7中環形出水槽式環形噴灑機構的B-B面剖視圖。
[0029]其中:1、電機2、離心盤3、澆杯4、進水口5、環形儲水腔6、環形出水槽7、噴嘴8、水池9、水栗10、控制器11、平臺。
【具體實施方式】
[0030]圖1?6是本發明的最佳實施例，下面結合附圖1?9本發明做進一步說明。
[0031]參照圖1?2，一種離心造粒裝置，包括相連接的電機I和離心盤2，離心盤2上方設有澆杯3，離心盤2正上方設有向下噴水的環形噴灑機構，環形噴灑