專利名稱：一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝及其專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷的加工制作技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝及其專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
耐磨瓷球廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、搪瓷、顏料、化工等行業(yè)，是各類磨機(jī)細(xì)碎設(shè)備中的研球體，其強(qiáng)度高，磨耗小，適用性強(qiáng)，粉碎效率高。國(guó)內(nèi)目前較大的(直徑> 25mm)耐磨瓷球的生產(chǎn)主要有以下兩種工藝，第一種生產(chǎn)工藝如下:原料配料一球磨一榨泥一練泥一手工成型一干燥一燒成，此種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境差。第二種生產(chǎn)工藝如下:原料配料一球磨一除鐵一噴霧一成型一裝窯一燒成，這種生產(chǎn)工藝中又主要有兩種成型方式，第一種成型方式通常稱為干袋法等靜壓成型，是將噴霧好的粉料用干袋法等靜壓機(jī)一次自動(dòng)成型。第二種成型方式則稱為濕袋法等靜壓成型，是通過(guò)人工裝入粉料填入橡膠模腔中，再通過(guò)人工用橡膠帶將橡膠模具綁扎好，再用濕袋法等靜壓機(jī)壓制成型，成型好后再通過(guò)人工將球從橡膠模腔中取出。通過(guò)干袋法等靜壓機(jī)將噴霧好的粉料一次自動(dòng)成型的方式因受壓機(jī)的限制，壓力較低(目前最高壓力只能達(dá)到40MPa左右，超過(guò)這個(gè)壓力則等靜壓機(jī)問(wèn)題多而無(wú)法穩(wěn)定使用)而內(nèi)在質(zhì)量一般，產(chǎn)品磨耗較高，同時(shí)因?yàn)橹荒苁褂孟鹉z模具，其外觀較粗糙，尺寸一致性不好，外形也較一般。另外，在成型過(guò)程中由于采用干粉料，會(huì)產(chǎn)生粉塵污染，而且橡膠模具使用壽命較短，需要經(jīng)常更換而影響效率。現(xiàn)有的濕袋法等靜壓成型雖然可以達(dá)到較高的壓力(可達(dá)8(Tl00MPa，最高可以達(dá)至IJ 200MPa以上)而內(nèi)在質(zhì)量好，但因是人工填入粉料，產(chǎn)生粉塵污染，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，也受到橡膠模具的影響，球形不理想，尺寸不準(zhǔn)確，瓷球的表面也較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝及其專用設(shè)備，可提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量、精確規(guī)格尺寸；降低產(chǎn)品磨耗率，提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量；提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；降低粉塵污染，改善工作環(huán)境。為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，包括:
將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料；
將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，得到坯體；
將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型；
將所述經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型的坯體進(jìn)入窯爐中在120(Γ1800 溫度下燒成，得到耐磨氧化鋁瓷球。 作為上述方案的改進(jìn)，將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)的合金鋼模干壓成型，所述四柱液壓機(jī)的成型壓力為25 40Mpa ；
所述坯料的水分含量范圍為(Γ2% ；
顆粒度小于100目的所述坯料占總坯料的份額為S 10%。作為上述方案的改進(jìn)，將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型包括:
將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體通過(guò)捆綁設(shè)備用橡膠模包裝好；
將所述經(jīng)橡膠模包裝好的坯體通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)在6(Tl50Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓壓制成型。作為上述方案的改進(jìn)，在經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型之后，進(jìn)入窯爐中燒成之前的所述坯體的水分含量g 1%，所述坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間為廣8小時(shí)。作為上述方案的改進(jìn)，在將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料之前，還包括:
稱量制造氧化鋁瓷球所需的原料；
將所述原料放入球磨機(jī)中球磨4(T60h，得到研磨粒度為D50含5 μ m，水分含量為25 40%的漿料，所述漿料的流動(dòng)性控制在20 40秒；
將0.3^1.5%的聚乙烯醇加入到所述球磨好的漿料中；
將所述漿料通過(guò)除鐵器攪拌除鐵，得到經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿。

作為上述方案的改進(jìn)，所述制造氧化鋁瓷球所需的主要原料配方如下:
陶瓷輥棒廢料(Γ70%
氧化鋁15 99%
高嶺土I 18%
碳酸鋇0.3 5%
白云石0.3 5%
硬脂酸0.0Γ %ο相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備，包括四柱液壓機(jī)，所述四柱液壓機(jī)包括:
機(jī)架，所述機(jī)架設(shè)有活動(dòng)梁和動(dòng)力裝置；
所述活動(dòng)梁設(shè)有上模具和所述上模具對(duì)應(yīng)的下模具；
所述上模具和下模具分別設(shè)有至少一個(gè)上?？鸷椭辽僖粋€(gè)下模筐；所述上?？鸷拖履？鸱謩e設(shè)有上模心和下模心；
所述上模筐套設(shè)于所述上模心之上，所述下模筐套設(shè)于所述下模心之上。作為上述方案的改進(jìn)，所述上模具設(shè)有四個(gè)上?？穑鱿履＞咴O(shè)有四個(gè)下?？?，所述上模具和所述下模具為合金鋼模；
所述上?？鸷拖履？鸬臋M截面為圓環(huán)形，所述上?？鸷拖履？鸬膬?nèi)徑和外徑相同；
所述上模心和下模心的橫截面為圓形，所述上模心和下模心的直徑相同；
所述上模筐和下?？鹜S，所述上模心和下模心同軸。作為上述方案的改進(jìn)，所述上模筐設(shè)有用于與所述下?？鸷夏５亩ㄎ慌_(tái)肩； 所述下?？鸬难由於嗽O(shè)有用于運(yùn)輸原料或成品的料車(chē)。作為上述方案的改進(jìn)，所述動(dòng)力裝置包括: 向所述活動(dòng)梁和所述上模具提供動(dòng)力的主油缸；
向所述上?？鸷退鱿履？鸷夏Ｌ峁毫Φ暮夏Ｓ透?；
和向所述下模具提供動(dòng)力的下油缸。實(shí)施本發(fā)明具有如下有益效果:
在涉及氧化鋁瓷球成型的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是在成型時(shí)通過(guò)引入四柱液壓機(jī)自動(dòng)干壓成型的方式，利用合金鋼模做成型模具，發(fā)揮液壓機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在較低的壓力下(30MPa左右即可)，將噴霧好的粉料通過(guò)液壓機(jī)全自動(dòng)的方式預(yù)壓成型。因是采用合金鋼模，預(yù)壓好的坯體外觀光滑，球形較好，尺寸精確，而且模具的使用壽命很長(zhǎng)。預(yù)壓好的坯體再通過(guò)半自動(dòng)的方式，重新用橡膠模裝好，再通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)，在較高的壓力下再一次壓制成型，所得的產(chǎn)品光滑，球形度好，尺寸精度高，球與球之間差別極小，內(nèi)在質(zhì)量也得到了保證。改善了原來(lái)單一的一次濕袋法等靜壓成型。另外，本發(fā)明通過(guò)控制粉料的性能，保證粉料具有較高的流動(dòng)性能，從而在壓制時(shí)粉料易填滿?？?，減少壓制時(shí)坯體中的壓力差，使得坯體內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有較好的均勻性。耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備四柱液壓機(jī)改善了普通液壓機(jī)只有上下兩塊模具，產(chǎn)生上下兩個(gè)方向的成型壓力，壓制時(shí)難以將粉料壓制成球形，壓制成的球坯也因受力不均勻而產(chǎn)生開(kāi)裂的缺陷，且因上下加壓的方式在坯體上不可避免會(huì)產(chǎn)生壓力的梯度差，從而使得坯體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不均勻而存在質(zhì)量隱患。本發(fā)明四柱液壓機(jī)中通過(guò)將液壓機(jī)模具進(jìn)行了改進(jìn)，將球形的模具框從原來(lái)上下兩塊的模具改為四塊，分別為兩塊?？鸷蛢蓧K模心。其利用上下模筐和上下模心的合力作用，為氧化鋁瓷球的液壓成型提供豎直上下和水平左右四個(gè)方向的成型壓力。其中，上模心和下模心合模提供豎直方向成型壓力，上?？鸷拖履？鸷夏Ｌ峁┧椒较虺尚蛪毫?。這有利于將粉料壓制成球形，壓制成的球坯也因受力均勻而而內(nèi)在質(zhì)量好、尺寸準(zhǔn)確、外表光滑。同時(shí)，在液壓機(jī)上增加油缸來(lái)達(dá)到對(duì)模具上每塊的控制，通過(guò)對(duì)模具筐的調(diào)整改進(jìn)，增加在壓制過(guò)程中粉料的排氣出口，減少因集中排氣而造成的排氣不好所產(chǎn)生的坯體開(kāi)層分裂等缺陷。四柱液壓機(jī)設(shè)有料車(chē)，發(fā)揮液壓機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，其效率可提高一倍以上?？傊跐翊ǖ褥o壓機(jī)進(jìn)行等靜壓壓制成型之前通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，可以提聞廣品外觀質(zhì)量、精確規(guī)格尺寸；降低廣品磨耗率，提聞廣品內(nèi)在質(zhì)量；提聞廣品生廣效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；降低粉塵污染，改善工作環(huán)境。


圖1是本發(fā)明一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的流程 圖2是本發(fā)明一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的又一流程 圖3是本發(fā)明四柱液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意 圖4為四柱液壓機(jī)的上模筐41和下?？?2合模前的剖面 圖5為四柱液壓機(jī)的上?？?1和下模筐42合模后的剖面圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，下面結(jié)合圖1具體介紹本實(shí)施例氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的詳細(xì)步驟:
S101，將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料；
所述坯料的水分含量范圍為(Γ2% ；
顆粒度小于100目的所述坯料占總坯料的份額為S 10%。采用噴霧造粒加工工藝，使氧化鋁瓷球的坯料加工成具備一定流動(dòng)性的顆粒料，這樣的坯料其堆積密度更高，更容易與其他原料混合均勻。S102，將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，得到坯體；
將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)的合金鋼模干壓成型，所述四柱液壓機(jī)的成型壓力為25 40Mpa ；
優(yōu)選地，所述四柱液壓機(jī)的成型壓力為3(T35Mpa。四柱液壓機(jī)利用合金鋼模做成型模具，發(fā)揮液壓機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在較低的壓力下(30MPa左右即可)，將噴霧好的粉料通過(guò)液壓機(jī)全自動(dòng)的方式預(yù)壓成型。因是采用合金鋼模，預(yù)壓好的坯體外觀光滑，球形較好，尺寸精確，內(nèi)在質(zhì)量也得到了保證?？傊?，在濕袋法等靜壓機(jī)進(jìn)行等靜壓壓制成型之前通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，可以提聞廣品外觀質(zhì)量、精確規(guī)格尺寸；降低廣品磨耗率，提聞廣品內(nèi)在質(zhì)量；提聞廣品生廣效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；降低粉塵污染，改善工作環(huán)境。

S103，將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型。步驟S103具體包括:
將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體通過(guò)捆綁設(shè)備用橡膠模包裝好；
將所述經(jīng)橡膠模包裝好的坯體通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)在6(Tl50Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓壓制成型。優(yōu)選地，所述濕袋法等靜壓機(jī)的成型壓力為8(Tl00Mpa。預(yù)壓好的坯體再通過(guò)半自動(dòng)的方式，重新用橡膠模裝好，再通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)，在較高的壓力下再一次壓制成型，所得的產(chǎn)品光滑，球形度好，尺寸精度高，球與球之間差別極小，內(nèi)在質(zhì)量也得到了保證。耐磨瓷球在研磨體中主要是通過(guò)瓷球表面和研磨物料相互之間撞擊摩擦而達(dá)到粉碎研磨物料的目的。瓷球表面越光滑，球形度越好，對(duì)球磨的效果越有利，同時(shí)也會(huì)減少瓷球的磨耗，提高研磨球使用壽命。S104，將所述經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型的坯體進(jìn)入窯爐中在120(Tl80(rC溫度下燒成，得到耐磨氧化鋁瓷球。在經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型之后，進(jìn)入窯爐中燒成之前的所述坯體的水分含量=1%，所述坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間為廣8小時(shí)。針對(duì)不同型號(hào)的氧化鋁瓷球(主要包括75瓷、92 95瓷、99瓷)，其窯爐的燒成溫度也略有不同，具體如下:
75瓷的窯爐的燒成溫度為135(Tl450°C ；
92 95瓷的燒成溫度為148(Tl560°C ；
99瓷的燒成溫度在1620 1800度。
優(yōu)選地，75瓷的窯爐的燒成溫度為138(Tl400°C ；
92 95瓷的燒成溫度為1520°C左右；
99瓷的燒成溫度在1650 1700度左右。需要說(shuō)明的是，所述坯體在窯爐中的燒成時(shí)間隨坯體大小的不同而不同，優(yōu)選地，所述坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間為f5小時(shí)。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了又一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，包括: S201，按照所述耐磨氧化鋁瓷球的規(guī)格和配比，稱量制造氧化鋁瓷球所需的原料。氧化鋁瓷球配方1:
陶瓷輥棒廢料(Γ70%
氧化鋁15 99%
高嶺土1 18%
碳酸鋇0.3 5%· 白云石0.3 5%
硬脂酸0.0Γ %ο氧化鋁瓷球配方2:
陶瓷輥棒廢料65%
氧化招21%
高嶺土6%
碳酸鋇4%
白云石4%
硬脂酸0.03%。需要說(shuō)明的是，氧化鋁瓷球配方2為75瓷配方。本工藝主要是利用陶瓷輥棒生產(chǎn)過(guò)程中加工產(chǎn)生的余料及廢料，加入部分氧化鋁粉及少量化工原料，通過(guò)高溫?zé)瞥赡湍ヌ沾?。因此，本工藝環(huán)保節(jié)能，實(shí)行資源回收利用，可操作性強(qiáng)。需要說(shuō)明的是，氧化鋁瓷球配方I僅僅是本是實(shí)施例中的一個(gè)具體例子，而氧化鋁瓷球配方2為氧化鋁瓷球配方I的優(yōu)選方案。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以選用其他生產(chǎn)配方，以能夠解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題，并保證成品質(zhì)量為準(zhǔn)。S202，將所述原料放入球磨機(jī)中球磨4(T60h，得到研磨粒度為D50 = 5 μ m,水分含量為25 40%的漿料，所述漿料的流動(dòng)性控制在20 40秒。優(yōu)選地,將所述原料放入球磨機(jī)中球磨55h,得到研磨粒度為=4 μ m,水分含量為3(Γ35%的漿料，所述漿料的流動(dòng)性控制在35秒左右。S203，將0.3^1.5%的聚乙烯醇加入到所述球磨好的漿料中。優(yōu)選地，把0.5%的聚乙烯醇加入到所述漿料中。加入聚乙烯醇，一是提高粉料的可塑性，二是減少粉料和模具之間的摩擦阻力。所述漿料的流動(dòng)性控制在3(Γ40秒，具有一定流動(dòng)性及可塑性的粉料，在鋼模成型過(guò)程中，可以有效減少壓制成型過(guò)程中因壓力遞度所造成的坯體不均勻現(xiàn)象，避免產(chǎn)生分層開(kāi)裂。S204,將所述漿料通過(guò)除鐵器攪拌除鐵，得到經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿。
所述經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿的含鐵量=1%。優(yōu)選地，所述經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿的含鐵量含0.3%。將漿料除鐵雜質(zhì)，有利于氧化鋁瓷球坯體成型時(shí)保持其良好的球形度和外觀。S205，將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料；
所述坯料的水分含量范圍為(Γ2% ；
顆粒度小于100目的所述坯料占總坯料的份額為S 10%。采用噴霧造粒加工工藝，使氧化鋁瓷球的坯料加工成具備一定流動(dòng)性的顆粒料，這樣的坯料其堆積密度更高，更容易與其他原料混合均勻。優(yōu)選地，加入0.0Γ %的硬脂酸到噴霧好的坯料中。進(jìn)一步優(yōu)選地，把0.03%的硬脂酸加入到上述噴霧好的坯料中。加入硬脂酸，提高瓷球的成型性能。主要是通過(guò)提高粉料的可塑性，以及減少粉料和模具之間的摩擦阻力。S206，將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，得到坯體；
將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)的合金鋼模干壓成型，所述四柱液壓機(jī)的成型壓力為25 40Mpa ；
優(yōu)選地，所述四柱液壓機(jī)的成型 壓力為3(T35Mpa。四柱液壓機(jī)利用合金鋼模做成型模具，發(fā)揮液壓機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，在較低的壓力下(30MPa左右即可)，將噴霧好的粉料通過(guò)液壓機(jī)全自動(dòng)的方式預(yù)壓成型。因是采用合金鋼模，預(yù)壓好的坯體外觀光滑，球形較好，尺寸精確，內(nèi)在質(zhì)量也得到了保證。耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備四柱液壓機(jī)改善了普通液壓機(jī)只有上下兩塊模具，產(chǎn)生上下兩個(gè)方向的成型壓力，壓制時(shí)難以將粉料壓制成球形，壓制成的球坯也因受力不均勻而產(chǎn)生開(kāi)裂的缺陷，且因上下加壓的方式在坯體上不可避免會(huì)產(chǎn)生壓力的梯度差，從而使得坯體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不均勻而存在質(zhì)量隱患。本發(fā)明四柱液壓機(jī)中通過(guò)將液壓機(jī)模具進(jìn)行了改進(jìn)，將球形的模具框從原來(lái)上下兩塊的模具改為四塊，分別為兩塊模筐和兩塊模心。其利用上下?？鸷蜕舷履Ｐ牡暮狭ψ饔茫瑸檠趸X瓷球的液壓成型提供豎直上下和水平左右四個(gè)方向的成型壓力。其中，上模心和下模心合模提供豎直方向成型壓力，上?？鸷拖履？鸷夏Ｌ峁┧椒较虺尚蛪毫?。這有利于將粉料壓制成球形，壓制成的球坯也因受力均勻而而內(nèi)在質(zhì)量好、尺寸準(zhǔn)確、外表光滑。同時(shí)，在液壓機(jī)上增加油缸來(lái)達(dá)到對(duì)模具上每塊的控制，通過(guò)對(duì)模具筐的調(diào)整改進(jìn)，增加在壓制過(guò)程中粉料的排氣出口，減少因集中排氣而造成的排氣不好所產(chǎn)生的坯體開(kāi)層分裂等缺陷。傳統(tǒng)的用手工包球的方式，是通過(guò)手工將粉料填入橡膠模，然后用力將橡膠模蓋用手合上，再手工用橡膠帶捆扎好。在此過(guò)程中，如果粉料裝入過(guò)少，則瓷球尺寸不規(guī)則，品質(zhì)不良，如粉料裝入過(guò)多，則橡膠模蓋難以合上，瓷球尺寸偏大，壓完后不容易取出。同樣用成型直徑φ 50mm的瓷球坯體為例，一個(gè)熟練的生產(chǎn)工人每天8小時(shí)只能用橡膠模包球一千個(gè)左右，而通過(guò)液壓機(jī)預(yù)壓型球坯后，再用半自動(dòng)的方式用橡膠模裝好球坯，一個(gè)熟練工人一天至少可達(dá)到3000以上，其工作效率大大提高，而且工作強(qiáng)度明顯減小，避免粉塵污染，保障了良好的工作環(huán)境。瓷球的尺寸和外觀都可以得到很好的保障?？傊?，在濕袋法等靜壓機(jī)進(jìn)行等靜壓壓制成型之前通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，可以提聞廣品外觀質(zhì)量、精確規(guī)格尺寸；降低廣品磨耗率，提聞廣品內(nèi)在質(zhì)量；提聞廣品生廣效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；降低粉塵污染，改善工作環(huán)境。S207，將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型。步驟S207具體包括:
將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體通過(guò)捆綁設(shè)備用橡膠模包裝好；
將所述經(jīng)橡膠模包裝好的坯體通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)在6(Tl50Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓壓制成型。優(yōu)選地，所述濕袋法等靜壓機(jī)的成型壓力為8(Tl00Mpa。預(yù)壓好的坯體再通過(guò)半自動(dòng)的方式，重新用橡膠模裝好，再通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)，在較高的壓力下再一次壓制成型，所得的產(chǎn)品光滑，球形度好，尺寸精度高，球與球之間差別極小，內(nèi)在質(zhì)量也得到了保證。耐磨瓷球在研磨體中主要是通過(guò)瓷球表面和研磨物料相互之間撞擊摩擦而達(dá)到粉碎研磨物料的目的。瓷球表面越光滑，球形度越好，對(duì)球磨的效果越有利，同時(shí)也會(huì)減少瓷球的磨耗，提高研磨球使用壽命。S208，將所述經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型的坯體進(jìn)入窯爐中在120(Tl80(rC溫度下燒成，得到耐磨氧化鋁瓷球。在經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型之后，進(jìn)入窯爐中燒成之前的所述坯體的水分含量=1%，所述坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間為廣8小時(shí)。針對(duì)不同型號(hào)的氧化鋁瓷球(主要包括75瓷、92 95瓷、99瓷)，其窯爐的燒成溫度也略有不同，具體如下:
75瓷的窯爐的燒成溫度為135(Tl450°C ；
92 95瓷的燒成溫度為148(Tl560°C ；
99瓷的燒成溫度在1620 1800度。優(yōu)選地，75瓷的窯爐的燒成溫度為138(Tl400°C ；
92 95瓷的燒成溫度為1520°C左右；
99瓷的燒成溫度在1650 1700度左右。需要說(shuō)明的是，所述坯體在窯爐中的燒成時(shí)間隨坯體大小的不同而不同，優(yōu)選地，所述坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間為f5小時(shí)。結(jié)合圖3、圖4和圖5、本發(fā)明提供了一種四柱液壓機(jī)，用于氧化鋁瓷球的液壓成型，包括:
機(jī)架1，所述機(jī)架I設(shè)有活動(dòng)梁2和動(dòng)力裝置3 ；
所述活動(dòng)梁2設(shè)有上模具4和所述上模具4對(duì)應(yīng)的下模具5 ；
所述上模具4和下模具5分別設(shè)有至少一個(gè)上?？?1和至少一個(gè)下?？?1 進(jìn)一步，所述上模具4設(shè)有四個(gè)上?？?1 ;所述下模具5設(shè)有四個(gè)下模筐51。所述上?？?1和下?？?1的橫截面為圓環(huán)形；所述上模筐41和下?？?1的內(nèi)徑和外徑相同。所述上?？?1和下?？?1分別設(shè)有上模心42和下模心52 ；所述上?？?1套設(shè)于所述上模心42之上，所述下模筐51套設(shè)于所述下模心52之上。所述上模心42和下模心52的橫截面為圓形；所述上模心42和下模心52的直徑相同。所述上模筐41和下?？?1同軸，所述上模心42和下模心52同軸。四柱液壓機(jī)利用上下模筐和上下模心的合力作用，為氧化鋁瓷球的液壓成型提供豎直上下和水平左右四個(gè)方向的成型壓力。其中，上模心和下模心合模提供豎直方向成型壓力，上模筐和下?？鸷夏Ｌ峁┧椒较虺尚蛪毫?。這有利于將粉料壓制成球形，壓制成的球坯也因受力均勻而而內(nèi)在質(zhì)量好、尺寸準(zhǔn)確、外表光滑。通過(guò)上下?？鸷蜕舷履Ｐ牡墓餐饔茫浣Y(jié)合處留有空隙，可增加在壓制過(guò)程中粉料的排氣出口，減少因集中排氣而造成的排氣不好所產(chǎn)生的坯體開(kāi)層分裂等缺陷。所述上模筐41設(shè)有用于與所述下?？?1合模的定位臺(tái)肩6。所述下?？鸬难由於嗽O(shè)有用于運(yùn)輸原料或成品的料車(chē)7。四柱液壓機(jī)設(shè)有料車(chē)7，發(fā)揮液壓機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，其效率可提高一倍以上。所述動(dòng)力裝置3包括:
向所述活動(dòng)梁和所述上模具提供動(dòng)力的主油缸31 ；
向所述上?？鸷退鱿履？鸷夏Ｌ峁毫Φ暮夏Ｓ透?2 ；
和向所述下模具提供動(dòng)力的下油缸33。在生產(chǎn)過(guò)程中，制備氧化鋁瓷球所需的粉料通過(guò)料車(chē)7運(yùn)送并投放到下模具5的下模筐51中，主缸31和下油缸33分別帶動(dòng)上模具4和下模具5運(yùn)動(dòng)，相互靠近直至合模，然后合模油缸32提供成型壓力，上?？?1通過(guò)定位臺(tái)肩6與下模筐合模以及模心復(fù)位，粉料在上模心42和下模心52合模提供豎直方向成型壓力以及上?？?1和下?？?1合模提供水平方向成型壓力的作用下被壓制成球坯。隨即，球坯出下?？?1，并隨著上?？?1上升而上升。接著料車(chē)7運(yùn)輸?shù)角蚺鞯恼路?，上模?2頂出球坯，球坯在料車(chē)7的作用下運(yùn)走，以此循環(huán)。本發(fā)明在成型時(shí)通過(guò)引入耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備四柱液壓機(jī)，利用合金鋼模做模具，發(fā)揮液壓機(jī)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，而且其模具的使用壽命很長(zhǎng)，至少在上萬(wàn)次(一般正常至少可達(dá)兩萬(wàn)次)，每次換模時(shí)也只需更換模心。相比較而言，用液壓機(jī)壓制成型時(shí)，I分種至少可以自動(dòng)壓制兩次(等靜壓機(jī)每分種目前普遍只能達(dá)到1.5次)。以成型直徑Φ50_的瓷球坯體為例，目前400噸干袋法等靜壓機(jī)一次壓制成型在20個(gè)左右，而同樣400噸的液壓機(jī)一次就可以壓到30個(gè)以上，相比干袋法等靜壓機(jī)，其效率可提高一倍以上。下面以75瓷為具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
需要說(shuō)明的是，就75瓷的坯體而言，窯爐的燒成溫度為137(Tl40(rC ;坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間一般為小時(shí)。表一是本發(fā)明耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝與濕式法等靜壓成型工藝和干袋法等靜壓成型工藝所得的75瓷產(chǎn)品的平均磨耗對(duì)比:
權(quán)利要求
1.一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，其特征在于，包括: 將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料； 將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，得到坯體； 將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型； 將所述經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型的坯體進(jìn)入窯爐中在120(Γ1800 溫度下燒成，得到耐磨氧化鋁瓷球。
2.如權(quán)利要求1所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，其特征在于，將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)的合金鋼模干壓成型，所述四柱液壓機(jī)的成型壓力為25 40Mpa ； 所述坯料的水分含量范圍為(Γ2% ； 顆粒度小于100目的所述坯料占總坯料的份額為S 10%。
3.如權(quán)利要求1所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，其特征在于，將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型包括: 將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體通過(guò)捆綁設(shè)備用橡膠模包裝好； 將所述經(jīng)橡膠模包裝好的坯體通過(guò)濕袋法等靜壓機(jī)在6(Tl50Mpa的壓力下進(jìn)行等靜壓壓制成型。
4.如權(quán)利要求2或3所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，其特征在于，在經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型之后，進(jìn)入窯爐中燒成之前的所述坯體的水分含量含1%，所述坯體在窯爐中的燒成保溫時(shí)間為廣8小時(shí)。
5.如權(quán)利要求4所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，其特征在于，在將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料之前，還包括: 稱量制造氧化鋁瓷球所需的原料； 將所述原料放入球磨機(jī)中球磨4(T60h，得到研磨粒度為D50含5 μ m，水分含量為25 40%的漿料，所述漿料的流動(dòng)性控制在20 40秒； 將0.3^1.5%的聚乙烯醇加入到所述球磨好的漿料中； 將所述漿料通過(guò)除鐵器攪拌除鐵，得到經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿。
6.如權(quán)利要求5所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，其特征在于，所述制造氧化鋁瓷球所需的主要原料配方如下: 陶瓷輥棒廢料(Γ70% 氧化鋁15 99% 高嶺土I 18% 碳酸鋇0.3 5% 白云石0.3 5% 硬脂酸0.0Γ %ο
7.一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備，其特征在于，包括四柱液壓機(jī)，所述四柱液壓機(jī)包括: 機(jī)架，所述機(jī)架設(shè)有活動(dòng)梁和動(dòng)力裝置； 所述活動(dòng)梁設(shè)有上模具和所述上模具對(duì)應(yīng)的下模具；所述上模具和下模具分別設(shè)有至少一個(gè)上?？鸷椭辽僖粋€(gè)下模筐；所述上?？鸷拖履？鸱謩e設(shè)有上模心和下模心； 所述上?？鹛自O(shè)于所述上模心之上，所述下?？鹛自O(shè)于所述下模心之上。
8.如權(quán)利要求7所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備，其特征在于，所述上模具設(shè)有四個(gè)上?？穑鱿履＞咴O(shè)有四個(gè)下?？穑錾夏＞吆退鱿履＞邽楹辖痄撃?； 所述上?？鸷拖履？鸬臋M截面為圓環(huán)形，所述上?？鸷拖履？鸬膬?nèi)徑和外徑相同； 所述上模心和下模心的橫截面為圓形，所述上模心和下模心的直徑相同； 所述上模筐和下?？鹜S，所述上模心和下模心同軸。
9.如權(quán)利要求7所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備，其特征在于，所述上?？鹪O(shè)有用于與所述下模筐合模的定位臺(tái)肩； 所述下?？鸬难由於嗽O(shè)有用于運(yùn)輸原料或成品的料車(chē)。
10.如權(quán)利要求7所述的耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備，其特征在于，所述動(dòng)力裝置包括: 向所述活動(dòng)梁和所述上模具提供動(dòng)力的主油缸； 向所述上?？鸷退鱿履？鸷夏Ｌ峁毫Φ暮夏Ｓ透祝? 和向所述下模具提供動(dòng)力的 下油缸。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝，包括將經(jīng)過(guò)初步處理的泥漿輸送到噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧造粒處理，得到用于制造氧化鋁瓷球的坯料；將所述坯料通過(guò)四柱液壓機(jī)預(yù)壓成型，得到坯體；將所述經(jīng)過(guò)預(yù)壓成型的坯體在濕袋法等靜壓機(jī)中進(jìn)行等靜壓壓制成型；將所述經(jīng)過(guò)等靜壓壓制成型的坯體進(jìn)入窯爐中在1200~1800℃溫度下燒成，得到耐磨氧化鋁瓷球。本發(fā)明還公開(kāi)了一種耐磨氧化鋁瓷球等靜壓成型工藝的專用設(shè)備，包括四柱液壓機(jī)。采用本發(fā)明，本工藝及專用設(shè)備可提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量、精確規(guī)格尺寸；降低產(chǎn)品磨耗率，提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量；提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；降低粉塵污染，改善工作環(huán)境。
文檔編號(hào)B28B3/00GK103171024SQ20111042867
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者馮斌, 蘇小紅 申請(qǐng)人:萍鄉(xiāng)市金剛科技有限責(zé)任公司