[发明专利]一种大型单壳体渣浆泵分体式叶轮的制备方法

说明书

本发明涉及渣浆泵技术领域，具体地，涉及一种大型单壳体渣浆泵分体式叶轮的制备方法，包括电炉冶炼步骤，浇铸模具制作步骤，浇铸步骤，采用淬火加回火处理工艺，本申请，在浇铸步骤中，金属熔液平稳地注入浇铸模具的型腔内，如此，避免了由于重力浇铸过程中产生飞溅、紊流，因而叶轮铸件不会产生夹渣、气孔、冷隔等铸造缺陷；在浇铸的过程中型腔中的气体很容易排出，排气效果很好，避免了叶轮铸件产生憋气、浇铸不足等铸造缺陷。

技术领域：

本发明涉及渣浆泵技术领域，具体地，涉及一种大型单壳体渣浆泵分体式叶轮的制备方法。

背景技术：

渣浆泵通常是指通过借助泵的叶轮的旋转作用使固、液混合介质能量增加的一种机械，主要用于矿山、电厂、疏浚、冶金、化工、建材及石油等行业领域。渣浆泵的运行原理是，在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮边缘进入蜗形泵壳。在蜗形泵壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。

渣浆泵的叶轮在运转过程中，由于受到高速高温并携带有硬质颗粒的矿浆浆料的冲刷，使得叶轮表面材料磨损严重，在如此苛刻的工况下，叶轮的寿命非常短，需要频繁的更换以确保渣浆泵的可靠、稳定运行，而叶轮的频繁更换必然会造成生产的中断，大大的降低了生产效率。由此，研究和开发耐磨材料来减少叶轮在使用过程中的磨损，延长渣浆泵叶轮的使用寿命是非常重要的课题，也是目前国内外技术人员研究的重要内容。

在现有的技术中，先后采用了普通白口铸铁、镍硬铸铁和高铬铸铁Cr15Mo3等耐磨材质，现在陶瓷材料、奥贝铸铁ADI、高分子材料和含Cr20％以上的高铬铸铁等新型材料也开始被局部使用。但是，已经研制出的硬镍、高铬、锰铜等合金铸铁，存在着以下不同的缺陷：(1)、低合金白口铸铁，成本低，使用寿命相对较短；(2)、镍硬铸铁，使用寿命长，镍资源少，价格高，不能大量使用；(3)、高铬铸铁，耐磨性高于合金白口铸铁，铬资源在丰富，价格适中，应用比较广泛；(4)、奥贝球铁ADI，综合性能优良，其硬度低于高铬铸铁，有优良的铸造性能，热处理工艺简单，重量轻，只用于小型渣浆泵；(5)、复合材料，具有优良的耐磨性、耐蚀性及耐冲击性，同时还具有制造成本低的特点，但生产工艺相对复杂；(6)、高分子材料，制备过程简单方便，节能，性能优越，但价格昂贵，生产成本会大幅提升。

发明内容：

本发明克服现有技术的缺陷，提供一种大型单壳体渣浆泵分体式叶轮的制备方法，克服现有技术中强度低，使用寿命低，更换频率高的问题，延长渣浆泵叶轮的使用寿命，提高渣浆泵叶轮的更换周期。

本身所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种大型单壳体渣浆泵分体式叶轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)电炉冶炼步骤：将废钢和金属或合金加入电炉，化清，控制电炉中粗钢水化学成分达到C 1.20～1.60％，Mn 8.4～12.6％，P≤0.026％，S≤0.026％，Cr 16.0～18.0％，Ni 1.2～2.4％时备用；

(2)浇铸模具制作步骤：包括上型腔模和下型腔模加工工序、内腔砂芯制作工序、下芯工序以及合模工序，所述内腔砂芯制作工序包括上砂芯和下砂芯，所述下芯工序中，将上砂芯放入上型腔模的模腔内形成浇铸模具的上模，下砂芯放入下型腔模的模腔内，形成浇铸模具的下模，在将上模和下模合拢，完成合模工序后，上型腔模和所述下型腔模围成浇铸模具的型腔模，上型腔模的模腔表面和下型腔模的模腔表面形成所述型腔模的内表面，上砂芯和下砂芯合并成为所述浇铸模具的内腔砂芯，型腔模的内表面与内腔砂芯之间形成所述浇铸模具的型腔；下型腔模设置一个伸出型腔模的浇口杯；在型腔模内，沿型腔的两侧分别设置直流浇道，直流浇道轴向连通浇口杯，直流浇道径向通过内浇口连通所述型腔，型腔和浇口杯之间设置溢流冒口；