專利名稱：人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置，涉及一種合金材料的生產(chǎn)工藝和設備。
隨著國民經(jīng)濟迅猛發(fā)展，金剛石的需求量迅速增加，然而，天然金剛石資源儲量有限，且開采困難。人造金剛石技術的誕生，有利地緩解了經(jīng)濟發(fā)展對金剛石的需求，但是，人造金剛石采用的片狀觸媒合金的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，存在著耗能高、費時等諸多缺陷。
本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的目的是，針對人造金剛石所需的片狀觸媒合金的生產(chǎn)工藝，存在工序繁鎖、耗能高和效率低等缺點，發(fā)明了一種替代多次加熱、反復熱軋、多次冷軋生產(chǎn)人造金剛石觸媒合金帶的工藝，將鎳錳鈷合金料裝入石英坩堝熔后，直接噴射到冷卻輥上，一次形成觸媒合金帶。在設備上也改變了傳統(tǒng)采用的鍛錘、冷軋機、熱軋機等造價高的設備。
本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置是，將鎳錳鈷合金料裝入石英坩堝(4)，熔融后的鎳錳鈷合金料直接噴射到冷卻輥(1)上等工序構成，其裝置由石英坩堝(4)，感應線圈(3)和冷卻輥(1)組成，其特征是(a)鎳錳鈷合金料的熔體(2)由噴孔(6)，直接噴射到旋轉冷卻輥(1)上；(b)石英坩堝(4)上部呈圓管狀，下部呈內部空心、外部為類似倒等腰梯形的矩形平臺體，在平臺體上設有矩形噴孔(6)，其寬度為(0.1～0.8)mm，噴孔(6)距冷卻輥(1)表面的間距為(0.2～2.5)mm，石英坩堝(4)頂部安裝有惰性氣體充氣管道(5)，外壁設有感應線圈(3)。熔體(2)的噴射壓力P＝0.01～0.10MPa，溫度T＝1300～1400℃，冷卻輥(1)表面線速度為4～18m/s，表面溫度為室溫。
本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的有益效果是，簡化了生產(chǎn)工藝，改變多次加熱、反復熱軋、冷軋的繁鎖工序，采用了一次成型的觸媒合金帶的生產(chǎn)工藝；有效地縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率；不再需要鍛錘、熱軋機、冷軋機等設備，減少了設備投資；傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的觸媒合金片最薄厚度為0.5mm，本發(fā)明可使觸媒片厚度達到(0.10～0.30)mm，從而達到大幅度降低觸媒用量。可以在人造金剛石用觸媒合金生產(chǎn)行業(yè)中廣泛應用。


圖1、本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的示意圖，其中(1)冷卻輥，(2)熔體，(3)感應線圈，(4)石英坩堝，(5)充氣管道，(6)噴料孔，(7)觸媒合金帶。
圖2、本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的石英坩堝(4)，放大后的正面示意圖。
圖3、本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的石英坩堝(4)，放大后的側面示意圖。
圖4、本發(fā)明人造金剛石非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置的石英坩堝(4)的仰視圖。
結合附圖對本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置操作情況和運行機理，舉例做如下簡要說明實施例1將鎳錳鈷合金料1Kg，裝入纏有繞圈(3)的石英坩堝(4)，將高頻感應爐通電，其功率W＝25KW，使感應線圈(3)加熱，合金料的成份Ni∶Mn∶Co＝70∶25∶5；合金料熔化后，熔體(2)由噴料孔(6)噴射到冷卻輥(1)上；由充氣管道(5)導入Ar氣，控制Ar氣壓力使熔體(2)噴射壓力保持在0.10MPa，熔體溫度達1400℃；冷卻輥(1)溫度為室溫，輥表面線速度為15m/s。噴料孔(6)距輥表面間距為2.0mm。熔體(2)噴射到不停旋轉的冷卻輥(1)表面，在急冷和甩帶機冷卻輥離心力的作用下，熔體便一次成型為觸媒合金帶(7)。合金帶厚度為0.15mm。
實施例2將鎳錳鈷合金料2Kg，裝入石英坩堝(4)中，感應線圈(3)加熱，電功率為30KW，合金料熔化后，熔體(2)經(jīng)噴料孔(6)噴射到冷卻輥(1)上，調節(jié)Ar氣流量，使熔體噴射壓力保持在0.05MPa，1350℃高溫的熔體(2)受急冷，在不停旋轉的冷卻輥(1)的離心力的作用下，一次成型為觸媒合金帶(7)，厚度為0.20mm。噴料孔寬度為0.5mm，噴料孔(6)與冷卻輥面間距為1.5mm，冷卻輥表面線速度為10m/s。
采用本觸媒合金帶制備的片狀觸媒合金，經(jīng)在北京等廠家多次試生產(chǎn)人造金剛石，技術指標均達標，頗受用戶歡迎。
權利要求
1.本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置是，將鎳錳鈷合金料裝入石英坩堝(4)，熔融后的合金料直接噴射到冷卻輥(1)上等工序構成，其裝置由石英坩堝(4)，感應線圈(3)和冷卻輥(1)組成，其特征是(a)鎳錳鈷合金料的熔體(2)由噴孔(6)，直接噴射到旋轉冷卻輥(1)上；(b)石英坩堝(4)上部呈圓管狀，下部呈內部為空心、外部為類似倒等腰梯形的矩形平臺體，在平臺體上設有矩形噴孔(6)，其寬度為(0.1～0.8)mm，噴孔(6)距冷卻輥(1)表面的間距為(0.2～2.5)mm，石英坩堝(4)頂部安裝有惰性氣體充氣管道(5)，外壁設有感應線圈(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的本發(fā)明人造金剛石用非軋制觸媒合金生產(chǎn)工藝及其裝置，其特征是熔體(2)的噴射壓力P＝0.01～0.10MPa，溫度T＝1300～1400℃，冷卻輥(1)表面線速度為4～18m/s，表面溫度為室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合金材料的生產(chǎn)工藝和設備，針對人造金剛石片狀觸媒合金生產(chǎn)存在的缺陷，發(fā)明了一次成型觸媒合金帶工藝，它由投料、熔化、急冷和甩帶等工序構成，其裝置由石英坩堝和感應線圈等組成，其特征是噴孔寬度為(0.1～0.8)mm，噴孔與冷卻輥間距為(0.2～2.5)mm，熔體噴射壓力為0.01～0.10MPa，溫度為1300～1400℃，輥表面線速度為4～8m/s，輥溫度為室溫?？稍谌嗽旖饎偸糜|媒合金生產(chǎn)行業(yè)中，廣泛應用。
文檔編號B01J37/00GK1161883SQ96115208
公開日1997年10月15日 申請日期1996年4月8日 優(yōu)先權日1996年4月8日
發(fā)明者杜香竹, 朱貴增, 李春材, 林子孟, 付謙, 賀軍 申請人:東北大學, 赤峰鉆機廠