人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种合金材料的生产工艺和设备，针对人造金刚石片状触媒合金生产存在的缺陷，发明专利技术了一次成型触媒合金带工艺，它由投料、熔化、急冷和甩带等工序构成，其装置由石英坩埚和感应线圈等组成，其特征是喷孔宽度为（０．１～０．８）ｍｍ，喷孔与冷却辊间距为（０．２～２．５）ｍｍ，熔体喷射压力为０．０１～０．１０ＭＰａ，温度为１３００～１４００℃，辊表面线速度为４～８ｍ／ｓ，辊温度为室温。可在人造金刚石用触媒合金生产行业中，广泛应用。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置，涉及一种合金材料的生产工艺和设备。随着国民经济迅猛发展，金刚石的需求量迅速增加，然而，天然金刚石资源储量有限，且开采困难。人造金刚石技术的诞生，有利地缓解了经济发展对金刚石的需求，但是，人造金刚石采用的片状触媒合金的传统生产工艺，存在着耗能高、费时等诸多缺陷。本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置的目的是，针对人造金刚石所需的片状触媒合金的生产工艺，存在工序繁锁、耗能高和效率低等缺点，专利技术了一种替代多次加热、反复热轧、多次冷轧生产人造金刚石触媒合金带的工艺，将镍锰钴合金料装入石英坩埚熔后，直接喷射到冷却辊上，一次形成触媒合金带。在设备上也改变了传统采用的锻锤、冷轧机、热轧机等造价高的设备。本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置是，将镍锰钴合金料装入石英坩埚(4)，熔融后的镍锰钴合金料直接喷射到冷却辊(1)上等工序构成，其装置由石英坩埚(4)，感应线圈(3)和冷却辊(1)组成，其特征是(a)镍锰钴合金料的熔体(2)由喷孔(6)，直接喷射到旋转冷却辊(1)上；(b)石英坩埚(4)上部呈圆管状，下部呈内部空心、外部为类似倒等腰梯形的矩形平台体，在平台体上设有矩形喷孔(6)，其宽度为(0.1～0.8)mm，喷孔(6)距冷却辊(1)表面的间距为(0.2～2.5)mm，石英坩埚(4)顶部安装有惰性气体充气管道(5)，外壁设有感应线圈(3)。熔体(2)的喷射压力P＝0.01～0.10MPa，温度T＝1300～1400℃，冷却辊(1)表面线速度为4～18m/s，表面温度为室温。本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置的有益效果是，简化了生产工艺，改变多次加热、反复热轧、冷轧的繁锁工序，采用了一次成型的触媒合金带的生产工艺；有效地缩短了生产周期，提高了生产效率；不再需要锻锤、热轧机、冷轧机等设备，减少了设备投资；传统工艺生产的触媒合金片最薄厚度为0.5mm，本专利技术可使触媒片厚度达到(0.10～0.30)mm，从而达到大幅度降低触媒用量。可以在人造金刚石用触媒合金生产行业中广泛应用。 附图说明图1、本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置的示意图，其中(1)冷却辊，(2)熔体，(3)感应线圈，(4)石英坩埚，(5)充气管道，(6)喷料孔，(7)触媒合金带。图2、本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置的石英坩埚(4)，放大后的正面示意图。图3、本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置的石英坩埚(4)，放大后的侧面示意图。图4、本专利技术人造金刚石非轧制触媒合金生产工艺及其装置的石英坩埚(4)的仰视图。结合附图对本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置操作情况和运行机理，举例做如下简要说明实施例1将镍锰钴合金料1Kg，装入缠有绕圈(3)的石英坩埚(4)，将高频感应炉通电，其功率W＝25KW，使感应线圈(3)加热，合金料的成份Ni∶Mn∶Co＝70∶25∶5；合金料熔化后，熔体(2)由喷料孔(6)喷射到冷却辊(1)上；由充气管道(5)导入Ar气，控制Ar气压力使熔体(2)喷射压力保持在0.10MPa，熔体温度达1400℃；冷却辊(1)温度为室温，辊表面线速度为15m/s。喷料孔(6)距辊表面间距为2.0mm。熔体(2)喷射到不停旋转的冷却辊(1)表面，在急冷和甩带机冷却辊离心力的作用下，熔体便一次成型为触媒合金带(7)。合金带厚度为0.15mm。实施例2将镍锰钴合金料2Kg，装入石英坩埚(4)中，感应线圈(3)加热，电功率为30KW，合金料熔化后，熔体(2)经喷料孔(6)喷射到冷却辊(1)上，调节Ar气流量，使熔体喷射压力保持在0.05MPa，1350℃高温的熔体(2)受急冷，在不停旋转的冷却辊(1)的离心力的作用下，一次成型为触媒合金带(7)，厚度为0.20mm。喷料孔宽度为0.5mm，喷料孔(6)与冷却辊面间距为1.5mm，冷却辊表面线速度为10m/s。采用本触媒合金带制备的片状触媒合金，经在北京等厂家多次试生产人造金刚石，技术指标均达标，颇受用户欢迎。权利要求1.本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置是，将镍锰钴合金料装入石英坩埚(4)，熔融后的合金料直接喷射到冷却辊(1)上等工序构成，其装置由石英坩埚(4)，感应线圈(3)和冷却辊(1)组成，其特征是(a)镍锰钴合金料的熔体(2)由喷孔(6)，直接喷射到旋转冷却辊(1)上；(b)石英坩埚(4)上部呈圆管状，下部呈内部为空心、外部为类似倒等腰梯形的矩形平台体，在平台体上设有矩形喷孔(6)，其宽度为(0.1～0.8)mm，喷孔(6)距冷却辊(1)表面的间距为(0.2～2.5)mm，石英坩埚(4)顶部安装有惰性气体充气管道(5)，外壁设有感应线圈(3)。2.根据权利要求1所述的本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置，其特征是熔体(2)的喷射压力P＝0.01～0.10MPa，温度T＝1300～1400℃，冷却辊(1)表面线速度为4～18m/s，表面温度为室温。全文摘要本专利技术涉及一种合金材料的生产工艺和设备，针对人造金刚石片状触媒合金生产存在的缺陷，专利技术了一次成型触媒合金带工艺，它由投料、熔化、急冷和甩带等工序构成，其装置由石英坩埚和感应线圈等组成，其特征是喷孔宽度为(0.1～0.8)mm，喷孔与冷却辊间距为(0.2～2.5)mm，熔体喷射压力为0.01～0.10MPa，温度为1300～1400℃，辊表面线速度为4～8m/s，辊温度为室温。可在人造金刚石用触媒合金生产行业中，广泛应用。文档编号B01J37/00GK1161883SQ96115208公开日1997年10月15日 申请日期1996年4月8日 优先权日1996年4月8日专利技术者杜香竹, 朱贵增, 李春材, 林子孟, 付谦, 贺军 申请人:东北大学, 赤峰钻机厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术人造金刚石用非轧制触媒合金生产工艺及其装置是，将镍锰钴合金料装入石英坩埚（４），熔融后的合金料直接喷射到冷却辊（１）上等工序构成，其装置由石英坩埚（４），感应线圈（３）和冷却辊（１）组成，其特征是：（ａ）镍锰钴合金料的熔体（２）由 喷孔（６），直接喷射到旋转冷却辊（１）上；（ｂ）石英坩埚（４）上部呈圆管状，下部呈内部为空心、外部为类似倒等腰梯形的矩形平台体，在平台体上设有矩形喷孔（６），其宽度为（０．１～０．８）ｍｍ，喷孔（６）距冷却辊（１）表面的间距为（０．２～ ２．５）ｍｍ，石英坩埚（４）顶部安装有惰性气体充气管道（５），外壁设有感应线圈（３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜香竹，朱贵增，李春材，林子孟，付谦，贺军，
申请(专利权)人：东北大学，赤峰钻机厂，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]