技术领域
[0001] 本
发明涉及研磨球制作领域,尤其小尺寸研磨球的制作方法。
背景技术
[0002] 工业粉体的超细处理主要通过研磨球之间的研磨作用实现,小尺寸研磨球具有更小的
接触面和更多的数量,可得到粒径尺寸小、分布范围窄的粉体。随着人们对粉体细度的要求越来越高,小尺寸研磨球的大范围使用将成为行业的趋势。同时,随着
磨料细度的降低,浆料
粘度增大,
温度升高,生产工况进一步苛刻,对研磨球的磨损和
挤压作用
力更大,这就要求研磨球具有更高的强度和较小的磨耗。
[0003] 具有高强度的小尺寸研磨球,能适应研磨设备线速度不断提高带来的冲击性,磨料粘度温度增大带来的挤压力,避免了因为碎球导致的筛网堵塞。低磨耗的研磨球对于减少添加量、简化生产和成本控制都有很实际的意义。
[0004] 小尺寸研磨球最主要的成型方式是滚制成型,由于成型时间短、滚制
能量小、坯体自生长等因素,从而导致坯体致
密度低、球形度较差,在最终使用时产品强度、圆整度等方面有明显不足,限制了其广泛使用。对于相同的配方,大尺寸研磨球的强度归一值(强度/(直径*直径))明显高于小尺寸研磨球,工艺条件限制了配方性能的最大化表现。
发明内容
[0005] 本发明的目的在克服现有工艺缺点,提供一种以大型成球机为主要设备,通过使用母核
造粒和粉料级配优化制作高强度小尺寸研磨球的制作方法。
[0006] 为实现本发明目的,提供了以下技术方案:一种高强度小尺寸研磨球的制作方法,包括将原料倒入滚球机中滚球工艺成型,其特征在于母核为原料中一种或几种组分,先将母核倒入滚球机,然后将其余原料中倒入与母核混合滚球工艺成型,所述母核粒径0.1mm~0.3mm。
[0007] 正常的滚球工艺:加
水加料重量与滚锅内球坯的多少有关,一般机器尺寸越大,加料量越多,2.5-4.5m的滚锅,加料范围在1~6kg/min。加水重量与加料重量成正比,通过程序按比例加入,料水重量比约为4~8。加水加料之后,通常有间隔时间,保证球坯充分粘到料或者浆水,间隔时间范围为5-25s。
[0008] 作为优选,母核为
氧化
铝、
硅酸锆、氧化锆、
二氧化硅、
莫来石的一种或组合。
[0009] 作为优选,将其余原料中倒入与母核混合滚球工艺成型包括以下步骤:首先将加料加浆水速度控制为正常滚球的二分之一至五分之一,使原料与母核紧密接触长大呈球形;当球形长大至0.3~0.7mm时,调整加料加浆水速度为正常滚球速度;当球形均匀长大至0.6~1.5mm时停止加料加浆水,最后收光成型。
[0010] 上述浆水为复合浆水,其组分为:以
乙醇和水作为混合
溶剂,加入分子量为1500的PVA与分子量6000的PVA进行匹配使用,并加入聚
丙烯酸铵作为
增塑剂,加入甘油作为
保湿剂。具体参阅授权的
专利ZL 2012 1 0402504.7。
[0011] 作为优选,除母核外原料中最大颗粒粒径小于1μm。避免由于大颗粒造成的成球速度过快和不规则长大。
[0012] 作为优选,滚球机直径大于2.5m。
[0013] 本发明的有益效果:大大提高了小尺寸研磨球的强度,并且也用大直径滚球机成型,简单高效,适用于产业化应用,成本较低。
具体实施方式
[0014]
实施例1:首先将200 kg粒径为0.15-0.25mm的氧化铝加入4.2m滚球机中,开启滚球机,此时滚球机倾
角为38°,转速为12r/min。开始下料,原料最大粒度为1μm,控制加料量为2.5kg/min,加料后间隔时间为20s,加水量为0.45kg/min,加水后间隔时间为16s。待粉体包裹在母核上,长大至0.4-0.6mm,控制加料量为5kg/min,加水量为0.9kg/min,加料加水后间隔时间均为12s。均匀长大至0.8-1.0mm,停止加水加料,调整滚球机倾角为42°,转速为16r/min,进行表面收光,期间视坯体表面湿度,加入少量粉体,收光时间为1h。得到粒度分布窄,坯体强度高的小尺寸研磨球。
[0015] 实施例2:首先将125 kg粒径为0.2-0.3mm的二氧化硅加入3.6m滚球机中,开启滚球机,此时滚球机倾角为36°,转速为15r/min。开始下料,原料最大粒度为0.8μm,控制加料量为
2kg/min,加料后间隔时间为25s,加水量为0.5kg/min,加水后间隔时间为20s。待粉体包裹在母核上,长大至0.5-0.7mm,控制加料量为4.5kg/min,加料后间隔时间为20s,加水量为
1kg/min,加水后间隔时间为15s。均匀长大至1.0-1.2mm,停止加水加料,调整滚球机倾角为40°,转速为20r/min,进行表面收光,期间视坯体表面湿度,加入少量粉体,收光时间为
1.2h。得到粒度分布窄,坯体强度高的小尺寸研磨球。
[0016] 实施例3:首先将50 kg粒径为0.1-0.2mm的
硅酸锆加入3.0m滚球机中,开启滚球机,此时滚球机倾角为39°,转速为20r/min。开始下料,原料最大粒度为0.9μm,控制加料量为1 kg/min,加水量为0.2kg/min,加料加水后间隔时间均为20s。待粉体包裹在母核上,长大至
0.3-0.4mm,控制加料量为2kg/min,加水量为0.35kg/min,加料加水后间隔时间均为14s。
均匀长大至0.6-0.8mm,停止加水加料,调整滚球机倾角为43°,转速为25r/min,进行表面收光,期间视坯体表面湿度,加入少量粉体,收光时间为0.8h。得到粒度分布窄,坯体强度高的小尺寸研磨球。
[0017] 实施例4:首先将40 kg粒径为0.1-0.3mm的莫来石加入2.8m滚球机中,开启滚球机,此时滚球机倾角为38°,转速为20r/min。开始下料,原料最大粒度为0.9μm,控制加料量为1.5 kg/min,加水量为0.3kg/min,加料加水后间隔时间均为16s。待粉体包裹在母核上,长大至0.4-0.8mm,控制加料量为2.5kg/min,加水量为0.4kg/min,加料加水后间隔时间均为12s。均匀长大至0.7-1.2mm,停止加水加料,调整滚球机倾角为40°,转速为25r/min,进行表面收光,期间视坯体表面湿度,加入少量粉体,收光时间为1h。得到粒度分布窄,坯体强度高的小尺寸研磨球。
[0018] 加料加水时间也可以控制,粮仓下料速度,15s内加入2kg,折合8kg/min。另外一