[实用新型]一种能承受高压和耐磨的球磨罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，具体说是一种能够承受高压气体及高耐磨性的球磨罐，主要应用于机械合金化和高能球磨设备中，广泛应用于地质、矿产、冶金、土壤、电子、化工、医药、环保、建材、电池、生化等领域，本实用新型的球磨罐耐冲击性能好，使用寿命长，可以根据不同型号球磨机设计不同尺寸。

背景技术

目前，各生产企业和科研院校对于各种粉体制备，机械合金化和高能球磨方面主要使用以下几种材质的球磨罐：不锈钢、陶瓷、聚氨酯、尼龙、氧化锆等。以上材质的球磨罐在使用时各有优缺点，不锈钢球磨罐虽然耐高压，耐腐蚀，但硬度低，容易引入杂质。陶瓷、氧化锆球磨罐虽然硬度高，耐磨性能好，但是很难制成大尺寸球磨罐，耐冲击性能不高，在充入高压气体后，在高速撞击球磨过程中很容易破碎。尼龙、聚氨酯球磨罐虽然耐磨性很好，但是在高速球磨时球料冲击能不高，并且很难充入高压气体保护。

实用新型内容

为了克服现有的球磨罐不能兼具耐磨及耐压的缺点，本实用新型提供了一种复合球磨罐，具体方案如下：

一种能承受高压和耐磨的球磨罐，包括外套、内衬、阀门、密封圈及设置在球罐内的磨球，其特征是：所述外套材料采用屈服强度较高的金属材料，所述内衬材料采用耐磨性能高的金属材料，所述外套与所述内衬紧密结合；所述密封圈安装在所述外套面上的槽内；

所述内衬壁厚选择在1-30毫米之间，内衬与外套壁厚之比在1∶0.2-1∶10；

所述内衬壁厚与所述外套壁厚的比例为1∶2-1∶4；

所述内衬材料采用轴承钢GCr15，所述外套材料采用304不锈钢；所述磨球材料采用GCr15；

所述内衬材料采用高碳高铬马氏体不锈钢9Cr18，所述磨球材料采用高碳高铬马氏体不锈钢9Cr18；

为了避免由于球磨罐内压力造成的应力集中而使得球磨罐外套法兰失效，提高球磨罐外套的耐压强度，所述外套法兰连接处为斜面或弧形，提高了法兰的强度，若采用直角设计，由于球磨罐内部气体压力会在直角顶端产生应力集中，采用斜面或弧形设计；球磨罐内衬与外套连接处采用斜面或者弧形设计；为保证磨球与球磨罐内衬充分接触，球磨罐内衬采用弧形设计；

本实用新型还公开了一种上述球磨罐的制造方法，其特征是：所述内衬加工过程包括：锻造、等温球化退火、机加工、真空淬火加低温回火、粗磨加研磨；所述等温球化退火工艺为：加热至780℃保温4小时，随炉冷却至720℃保温6小时；所述真空淬火加低温回火工艺为：加热至660℃保温30分钟，再升至850℃保温30分钟，油冷至常温，最后加热至160℃保温120分钟后冷却至常温；在850℃油冷以前为真空状态，油冷开始时充入高纯氮气至压强为8×10⁴Pa；

所述外套材料选择不锈钢；采用热镶工艺，先把所述外套整体加热至120℃-180℃，保温1-5小时后，再把所述内衬缓慢镶嵌在所述外套里，待所述外套冷却至室温后，安装阀门及密封圈，先进行水压试验，水压试验无误后，从阀门进气口充入略低于水压的气体，检查球磨罐密封性，一切无误后即可使用。

本实用新型的优点是：采用不同金属材质为原材料复合制成的球磨罐，球磨罐外套选择屈服强度较高的耐高压金属材料制成，起到承受高压气体或真空作用。球磨罐内衬选择耐磨性能高的耐磨钢可以提高球磨罐的耐磨性能。通过安装在球磨罐上的阀门，可以对球磨罐进行抽真空或者充入一定压力气体。密封圈选择在安装在外套上，保证了充入球磨罐的气体压力直接作用在外套上而不是作用在内衬上，在使用压力为2.0MPa以下可以使用非金属密封圈，高于2.0MPa可以选择使用金属密封圈。在高速球磨过程中，球体的高速旋转及撞击对球磨罐也有很大的损伤，本实用新型的球磨罐不仅实现了耐高压及耐磨的特点，在球磨罐内衬的耐磨钢能使球体撞击产生的能量均匀的分散到球磨罐外套上，起到了极好的减震效果，极大的提高了其耐冲击性能，增加了使用寿命。

本实用新型的另外一个特点是球磨过程中引入杂质少，因为在市场上很容买到与球磨罐内层材质硬度相同的钢球，因此在球磨过程中两者产生的杂质极少，极大的提高了被球磨物质的纯度。

本实用新型公开的加工工艺，若成批量生产，可极大的降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的纵向剖面图；

图2是GCr15等温球化退火工艺曲线图；

图3是GCr15真空淬火工艺曲线图；

图中1.阀门，2.球磨罐上外套，5.球磨罐侧外套，3.球磨罐上内衬套，6.球磨罐侧内衬，4.为密封圈。