[发明专利]一种制备球齿混合料的生产工艺

摘要

本发明公开了一种制备球齿混合料的生产工艺，包括以下步骤：(1)配料湿磨(2)球磨机的清洗(3)球磨棒的检查与调整(4)料浆粘度的调节(5)混合料干燥参数(6)料粒控制参数(7)不合格混合料的再生(8)混合料成品要求通过本发明生产的混合料来制备硬质合金球齿，韧性强、耐磨性好，可提高其使用寿命，本发明使用的碳化钨为专用碳化钨，每一步都有严格的质量控制，使产品达到优良的力学使用性能，整个生产流程都有科学的控制，有利于制备得到满足新时代工业要求的超细硬质合金产品，开辟了更广阔的应用前景。

主权项

1.一种制备球齿混合料的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)配料湿磨：将94％碳化钨和6％钴粉加入球磨机中，以酒精为介质，通过球磨棒研磨30‑37h，其中，湿磨时间的确定要以碳化钨的Hcp值作为指导因子，不同牌号乃至同一牌号湿磨时间的确定均按如下公式求得：H＝14+[(Hc标－Hcp)/△Hc]    (1)式中：H—湿磨时间；常数—各牌号最少需要的湿磨时间；Hc标—该牌号矫顽磁力的目标值；Hcp—碳化钨粉末的矫顽磁力；△Hc—湿磨1h该牌号Hc值的增加值；(2)球磨机的清洗工艺：球磨机卸完料后，用酒精清洗，每次清洗2‑4min，300L球磨机清洗5‑7次，每次加3‑5L酒精；600L球磨机清洗7‑9次，每次加5‑7L酒精；清洗液卸到批料料浆中转喷雾干燥；球磨机卸完料后，如果紧接着配制的下一轮混合料与前一轮相比满足以下原则，则不必用水清洗，可以直接配料，a)碳化钨粒度一致；b)前一轮料的成分不能比下一轮的复杂，也即前一轮料中不能有后一轮料中没有的元素；c)成型剂必须一致；用酒精清洗后的球磨机在配下一轮料之前要符合上述规定，否则都需用水清洗，300L球磨机清洗2‑4次，每次加9‑11L水，每次运转2‑4min；600L球磨机清洗3‑5次，每次加12‑14L水，每次运转2‑4min；(3)球磨棒的检查与调整：每球磨1000h，就要对每台球磨机进行磨棒检查和补充；(4)料浆粘度的调节：球磨机卸出的料浆在干燥之前必须进行粘度测定，料浆粘度由粘度计来测定，料浆粘度需控制在规定范围之内，料浆粘度太低，表明料浆太稀，干燥时需降低干燥压力；料浆粘度太高，则需添加酒精进行稀释，加酒精后，料浆至少搅拌5min，然后重新测定粘度；(5)混合料干燥参数：采用喷雾干燥塔，其中塔入口温度为150‑230℃，塔出口温度为90‑100℃，塔内压力为1.6‑2.4kPa，分离器压力差为0.6‑1.6kPa，淋洗塔出口温度为18‑30℃，油加热器出口油温≤285℃，塔内氧含量≤0.6％；(6)料粒控制参数：料粒流动性为30‑45s/25cm3；在湿磨料的第三批料开始干燥时进行取样，每天至少从每一干燥器中取样三次，试样直接从粉末冷却器中抽取；颗粒需进行控制，颗粒直径小于40μm的细粉末约占15％；(7)不合格混合料的再生：A、加水：再生处理中球磨时间少于6h，而成型剂为PEG的返回料，重磨时必须向返回料中加水，以改善PEG的溶解度并获得正常的料浆粘度，加水量按下式计算：加水量＝0.2×总的酒精量    (2)酒精量＝[实际装料量(kg)×工艺规定的酒精量/工艺规定的装料量(kg)+工艺规定冲洗酒精量]×0.8    (3)式中工艺规定冲洗酒精量：300L湿磨机为24L；600L湿磨机为48L；湿磨酒精量＝总酒精量－(冲洗酒精+加水量)    (4)B、矫顽磁力Hc的校正：为了确定重磨的精确时间，需根据不合格批料的碳量Com值对Hc值进行校正，校正公式如下：Hc校正＝Hc实测值×(Com实测值/Com指标值)    (5)C、碳平衡的确定：a)在合金中0.1％的Com大致相当于0.01％的碳量；b)对于具有饱和碳的合金，可用密度和游离碳来控制碳含量，密度改变0.01g/cm3相当于0.02％的碳；D、重磨：a)简单重磨：适用于因孔隙度、钴间隙、钴池、流动性差原因造成的不合格批料，同时混合料的Hc、Com都需在指标界限内，按以上的加水工艺，添加酒精和水重磨0.5h后，即可重新干燥；b)补碳重磨：该方式适用于晶粒细、脱碳的批料，补碳量计算公式如下：补碳量(％)＝(Com指标值－Com实测值)/10    (6)对于具有饱和碳的牌号根据密度(ρ)来计算补碳量，计算公式如下：补碳量(％)＝(ρ实测值－ρ指标值)×2    (7)补碳后添加水和酒精重磨0.5h即可干燥；c)补钨重磨：适用于晶粒粗、渗碳的批料处理，补钨量按如下式计算补钨量(％)＝(Com实测值－Com指标值)/10×15.3    (8)对于具有碳饱和的牌号：补钨量(％)＝(ρ指标值－ρ实测值)×2×15.3    (9)E、50％稀释处理：适用于因批料成份结构不合理，或上述重磨时Hc校正超过Hc上限的批料的处理，该不合格的批料添加酒精及水后，湿磨1h，同时根据批料的分析结果调整成分或碳平衡后重新配制另外一批新料，把两批料同时卸出，放在搅拌槽中搅拌半小时后干燥；(8)混合料成品要求：a)流动性能Fr：用霍尔流量计测定，单位s/25cc，合格值：25～40s/25cc，最佳值：32～40s/25cc；b)粒度组成：用分级筛筛分测定，单位％，要求值：φ0.06～0.25㎜的粒子占80％；松装密度Pd：用霍尔流量计和分析天平测量、计算，单位(g/cm3)，合格值：2.5～3.5g/cm3，最佳值：2.8～3.2g/cm3。