[实用新型]制备钢渣磨料的气淬装置

说明书

本实用新型公开了一种制备钢渣磨料的气淬装置，包括：电弧炉装置、出渣装置、喷吹装置和冷却装置，其中，电弧炉装置包括：炉体和炉盖，炉体内的底部设置有一阳极，一阴极伸入至炉体的炉膛内，阳极的顶面与阴极的底面之间填充有焦炭；出渣装置包括：渣包和渣槽，炉体上形成有出渣口，渣包的进渣口位于炉体的出渣口的下方，渣槽倾斜设置，渣槽的进渣口与渣包连通；本实用新型利用气淬系统制备的气淬钢渣呈单颗粒规则球形，具有较好的热稳定、耐磨性、耐蚀性、抗压等性能，且能够快速筛选出设定尺寸范围内的钢渣磨料，有效解决了钢渣磨料在磨抛加工中的应用问题。

技术领域

本实用新型属于钢渣综合利用技术领域，具体来说涉及一种制备钢渣磨料的气淬装置。

背景技术

磨料是制造精密产品必不可少的材料，现已成为高新技术产业、机械制造产业中广泛应用的重要材料。磨料有天然和人造之分，一般要求具有较高的硬度、强度，一定的韧性和自锐性，较好的高温稳定性、化学稳定性，且颗粒形状和尺寸均匀等。天然磨料要达到理想的性能一般需要进行二次加工，因此近年来人们更倾向于研究和使用人造磨料。人造磨料需要根据性能要求进行成分与结构设计，并对制备工艺和过程进行精细调控，才能达到磨料的性能设计要求。人造磨料虽然性能较好并被广泛应用，但其原料成本及制备成本较高在一定程度上限制了某些人造磨料的推广和使用。因此，高性能、低成本、环境友好型新一代复合磨抛材料的设计和制备成为人造磨料的发展方向和目标。

钢渣作为冶金行业中不可避免的固废，钢渣的高价值化综合利用与改善生态环境、企业收益息息相关。钢渣属于硅酸盐类磨料，含有铁和多种碱性金属，与石榴石磨料的矿物组成相似，其含尘量和游离硅含量较低，对人体和环境影响较小，近几年作为磨料得到广泛研究和关注。饶磊等对钢渣进行硬度、容重、密度等物理性进行能研究，通过开展钢渣磨抛试验，研究其磨抛效果，并与其他常用磨料的效果进行对比。结果表明，炉渣加工效果最好，主要原因是炉渣颗粒具有锋利的尖角和较大的颗粒度。唐欧靖对非金属钢渣磨料材料的基本性能、加工工艺、应用技术、应用性能进行了研究，祥细分析了钢渣的化学成分、硬度、压碎值和颗粒分布，与传统材料进行比对，加工过的钢渣性能与非金属磨料相近，可满足各项技术要求。综上所述，钢渣经加工后颗粒粒度均匀，易形成带有棱角的近似立方体的颗粒，不易粉化，含灰率低，能形成较好的研磨效果，因而是一种非常有潜力的磨抛材料。

现有技术中存在有一些专用于处理此类钢渣的文献，如申请号为：2009201872825、名称为熔融钢渣风碎粒化雾化水冷装置的专利文献，该装置的空气喷射器喷射高压空气流与水雾化器喷出的水流汇合形成高速水、气流，使沿流槽倾斜向下流出的钢渣流被击碎、球化后落入水池冷却，最后可作为生产原料回收利用，比如磨料，亦可作为铺路等材料使用。如申请号为：201110381713.3、名称为钢渣球生产设备的专利文献，该装置用高压气水流对流槽中流出的钢渣喷射冷却的粒化系统，所得钢渣球可用于磨料，建筑材料，水处理和脱硫剂等。现有技术中的此类钢渣磨料处理设备虽有报道，但在钢渣磨料领域还远没有达到良好应用的要求，原因在于能够作用磨料的钢渣需要经过细选，且因粒度粗细不均、数量有限，钢渣球在水中易受水中的有害物质侵蚀而降低钢渣渣球的品质；还在于一些深层次的技术理论研究没有突破，钢渣磨料的制粒工艺、结构与性能不能很好地适应磨抛作业，致使其出现应用效果不理想等诸多问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种制备钢渣磨料的气淬装置，该气淬装置将直流电弧炉内熔融态钢渣，用高压高速气体射流破碎的方式直接生产气淬钢渣磨料。该气淬钢渣磨料呈单颗粒规则球形、强度高、耐磨、耐蚀、耐高温等特性。既可有效降低工件表面粗糙度，改善工件的表面质量，也为实现钢渣的高附加值利用。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种制备钢渣磨料的气淬系统，包括：电弧炉装置、出渣装置、喷吹装置和冷却装置，其中，

所述电弧炉装置包括：炉体和炉盖，所述炉体内的底部设置有一阳极，一阴极伸入至所述炉体的炉膛内，所述阳极的顶面与所述阴极的底面之间填充有焦炭；