CN102039417A - 一种钢砂的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢砂的生产方法，它以铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料(其化学成分符合GB2585-2007规定)为原料制备钢砂，包括以下步骤：将所收集的铁路废旧钢轨经加热放入轧制设备中轧成板坯；将轧成的热板坯或被加热的废旧钢轨制品的边角料在约820-870℃时直接入水进行淬火处理；将淬火处理后的板坯或制品边角料投入破碎机中进行破碎处理，获得粒度粗细不均的半成品钢砂；将半成品钢砂放入筛选装置中进行分级筛选处理，获得各不同粒度的钢砂，并经回火处理获得钢砂成品。本发明的生产方法对铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料进行回收利用，不但变废为宝，而且从中提高了钢砂的耐磨性以及切削效率，降低了生产成本。

Description

一种钢砂的生产方法

技术领域

本发明涉及一种钢砂的生产方法，特别是涉及一种以铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料(其化学成分符合GB2585-2007规定)为原料制造钢砂的生产方法。

背景技术

在清除钢件表面锈蚀异物等时常采用喷钢砂处理使钢件表面光洁，尤其近代采用砂锯切割石板材。锯切中，钢砂是作为一种磨料，将大块石材切成石板材。这里，钢砂的品质——粒度、耐磨性及棱角的锋利程度，对石板材的切割质量、锯切速度和钢砂消耗紧密相关。

目前制作钢砂的方法是将废钢经熔炼并加入合金元素，达到所要求的化学成分后，将钢液用浇包载着注入旋转造丸机或高速喷射的水流上，使钢液成球状落入水池冷却，再将冷却后的钢珠从水池中取出烘干、筛分，分级后钢珠按颗粒大小采用不同的加热温度和加热时间进行淬火，再将淬火后的钢珠破碎成钢砂，经回火、筛分，得到不同粒度的钢砂，包装出厂。然而，按照这种生产方法生产出来的钢砂存在两个问题：一是不管什么原料一律入炉熔炼，能耗高，成本高；二是由钢珠破碎的钢砂总带一些弧面，外形不够锋利，在使用过程中，效率不够高，消耗大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种钢砂的生产方法，它以铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料(其化学成份符合GB 2585-2007规定)为原料，不经熔炼，直接加工制成不同粒度的棱角钢砂，从而克服了现有技术所存在的不足之处。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢砂的生产方法，以铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料为原料制造钢砂，它包括以下步骤：

A.将所收集的铁路废旧钢轨经加热放入轧制设备中热轧成板坯；

B.将轧成的热板坯或被加热过的废旧钢轨制品的边角料在820-870℃时直接入水进行淬火处理；

C.提供一种第一级破碎机，将淬火处理后的板坯和/或边角料投入该第一级破碎机中进行粗破碎处理，获得第一级半成品钢砂；提供一种第二级破碎机，将第一级半成品钢砂投入该第二级破碎机中进行细破碎处理，获得第二级半成品钢砂；

D.将第二级半成品钢砂放入筛选装置中进行分级筛选，获得各种不同粒度的钢砂。

还包括将所述步骤D中所获得的各种不同粒度的钢砂分别放入回火炉进行回火处理的步骤。

所述的回火处理为低温回火处理，回火后钢砂的金相组织为回火马氏体+少量铁素体，洛氏硬度HRC≥60。

所述的回火处理为中温回火处理，回火后钢砂的金相组织为回火屈氏体+少量铁素体，洛氏硬度HRC40-60。

本发明的有益效果是，与现有技术中钢砂的生产工艺相比，本发明具有以下优点：

1.本发明找到了制作优质钢砂的材质是铁路退役的废旧钢轨，它含碳量中上，合金含量适中，有较高的淬硬性和韧性，破碎后成多棱角状态，不管用于喷砂或石材切割都优于钢丸砂。

2.本发明找到了一种低成本获取高品质钢砂原材料的手段。废旧钢轨钢具有较高的淬硬性和韧性，将它作钢砂的原料，其来源极为丰富，且变废为宝，使国家资源得到合理的充分利用，是循环经济和低碳经济的典范。

3.本发明制作的钢砂不是采用钢珠破碎而是采用非球状片料破碎成钢砂，使颗粒具有较多的锋利棱角。采用本发明制作的钢砂能提高金属的喷砂效果和石材切割效率，降低钢砂消耗。

4.本发明采用两级破碎，粗碎用第一级破碎机，细碎用第二级破碎机。本发明不是用钢珠破碎成钢砂，而是用块片状料破碎成钢砂，不像钢珠粒度小且均匀，对于较厚的板坯必须先用第一破碎机将料轧碎成小块，而后进行细碎，最终制作成钢砂成品。

5.本发明符合国家资源循环利用的政策。将有限的资源合理充分利用起来是本发明的核心所在，每年国内外有成千上万吨的钢轨退役，将这些退役的旧钢轨制作成棱角钢砂，为国家节约了大量的资源，且创造可观的经济效益。

具体实施方式

实施例，本发明的一种钢砂的生产方法，它是以铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料为原料进行加工制得钢砂，它包括以下步骤：

S1.将所收集的铁路废旧钢轨经加热放入轧制设备中热轧成板坯；执行步骤S2；

S2.将轧成的热板坯或被加热过的铁路废旧钢轨制品的边角料在约820-870℃时直接入水冷却进行淬火处理，使材料***脆；执行步骤S3；

S3.提供一种第一级破碎机，将淬火处理后的板坯和/或边角料投入该第一级破碎机中进行粗破碎处理，获得粒度较粗的第一级半成品钢砂；执行步骤S4；

S4.提供一种第二级破碎机，将第一级半成品钢砂投入该第二级破碎机中进行细破碎处理，获得粒度较细的第二级半成品钢砂；执行步骤S5；

S5.将第二级半成品钢砂放入筛选装置中进行分级筛选，获得各种不同粒度的钢砂；执行步骤S6；

S6.将各种不同粒度的钢砂分别放入回火炉中进行回火处理，以降低其脆性，增加其韧性，最后包装出厂。

其中，上述步骤S6中的回火处理的过程可以采用低温回火处理，也可以采用高温回火处理；若采用低温回火处理，则回火后钢砂的金相组织为回火马氏体+少量铁素体，洛氏硬度HRC≥60，此钢砂适用于石材切割；若采用中温回火处理，则回火后钢砂的金相组织为回火屈氏体+少量铁素体，洛氏硬度HRC40-60，此钢砂适用于金属表面喷砂或表面强化处理。

本发明的一种钢砂的生产方法，采用铁路退役的废旧钢轨或铁路废旧钢轨制品的边角料为原料制造钢砂，不但可以对铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料进行回收利用，变废为宝，而且可以利用铁路废旧钢轨及其制品的边角料的淬硬性，提高钢砂的耐磨性，从而提高钢砂的金属喷砂效果和石材锯切效率，降低钢砂消耗。本发明对所收集的铁路废旧钢轨及其制品的边角料采用轧制、淬火、破碎、筛选、回火的处理过程，不仅缺省了现有技术中对废钢进行熔炼的步骤，使加工工艺节能环保，更加简单、容易实现，而且使所制得的成品钢砂具有锋利的棱角，从而进一步提高了钢砂的金属喷砂效果和石材锯切效率，减低了成本。

本发明的一种钢砂的生产方法，找到了不用传统的“制砂先铸丸”的制造钢砂的新方法，因此既环保又节约了大量电能，加之国内外一年退役了成千上万吨的废钢轨，原材料来源丰富，且变废为宝，符合国家循环、低碳的经济政策。废旧钢轨材质为钢轨钢，经淬火后获得马氏体组织，洛氏硬度HRC≥60，经破碎后钢砂成多棱形，此钢砂经低温回火可用于石材切割，经中温回火可用于金属表面喷砂或机械零件表面强化处理，广泛用于造船、机械制造和铸锻件生产过程中，发展前景广阔。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种钢砂的生产方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种钢砂的生产方法，其特征在于：以铁路退役的废旧钢轨及其制品的边角料为原料制造钢砂，它包括以下步骤：

A.将所收集的铁路废旧钢轨经加热放入轧制设备中热轧成板坯；

B.将轧成的热板坯或被加热过的废旧钢轨制品的边角料在约820-870℃时直接入水进行淬火处理；

C.提供一种第一级破碎机，将淬火处理后的板坯和/或边角料投入该第一级破碎机中进行粗破碎处理，获得第一级半成品钢砂；提供一种第二级破碎机，将第一级半成品钢砂投入该第二级破碎机中进行细破碎处理，获得第二级半成品钢砂；

D.将第二级半成品钢砂放入筛选装置中进行分级筛选，获得各种不同粒度的钢砂。

2.根据权利要求1所述的钢砂的生产方法，其特征在于：进一步的，还包括将所述步骤D中所获得的各种不同粒度的钢砂分别放入回火炉进行回火处理的步骤。

3.根据权利要求2所述的钢砂的生产方法，其特征在于：所述的回火处理为低温回火处理，回火后钢砂的金相组织为回火马氏体+少量铁素体，洛氏硬度HRC≥60。

4.根据权利要求2所述的钢砂的生产方法，其特征在于：所述的回火处理为中温回火处理，回火后钢砂的金相组织为回火屈氏体+少量铁素体，洛氏硬度HRC40-60。