[发明专利]一种利用炼钢尾渣铸造的机床床身

说明书

技术领域

本发明属于机床方面，尤其涉及了一种利用炼钢尾渣铸造的机床床身。

背景技术

机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。由于机床在工作过程中对机床床身的稳固性等特征有严格的要求。

目前，市面上大部分机床床身的材料主要是采用铸铁来进行制作，但是，采用铸铁制备机床床身存在工艺复杂，模具费用昂贵，生产周期长，产品的精度差，加工余量大，表面质量差，减震性差、热膨胀系数大等问题。近几年，由于我国机加工行业对机床的静动态性能有较高要求，使传统的机床结构材料的性能不能满足要求，从已公开的资料可知，能够制作出优良的并在实际应用中具有较长使用寿命的产品非常欠缺。

炼钢尾渣是炼钢过程金属料(铁和废钢等)中的杂质被氧化剂氧化而生成的氧化物再与造渣剂和炉衬发生物理化学反应而形成的产物的总称。

炼钢尾渣不仅占用耕地, 污染环境, 同时还浪费资源。 对这些固体废物进行处理及资源综合利用, 是钢铁工业可持续发展的主要任务之一。目前，我国的炼钢尾渣利用率不足40%，主要用于路面施工，而在美国炼钢尾渣利用率达到98%，在炼钢尾渣的综合利用上门我们与发达国家之间仍然存在较大差距。因此提高钢渣处理和资源综合利用水平是非常必要和紧迫的。我司认为，炼钢尾渣其富含多种物质，经过特定工艺处理后完全具备作为铸造机床床身骨料的可行性，这样可以进一步提高炼钢尾渣的回收价值，为此我司提出将炼钢尾渣用于铸造机床床身的研究课题，并取得成功。

发明内容

本发明提出一种利用炼钢尾渣铸造的机床床身，提供了一种具有高稳定性、抗拉、抗压、热膨胀系数低、加工精度高等优点的机床床身，能够提高机床加工精度、降低机床加工成本。

本发明技术方案如下：

一种利用炼钢尾渣铸造的机床床身，主要由以下重量份的原料制成：

炼钢尾渣65-75份，铁砂粉5-10份，硅石粉5-10份，石英砂5-10份，石英粉5-10份；环氧树脂7-10份，固化剂1.75-2.5份，碳纤维1份，玄武岩纤维1份，铋0-1份，锑0-1份。

进一步的，所述炼钢尾渣经过破碎、粉碎处理为尺寸为3-15mm的不规则颗粒状。

进一步的，所述炼钢尾渣中含有氧化铁、氧化钙、二氧化硅、氧化镁、氧化锰、铁合金渣、废钢渣。

进一步的，所述炼钢尾渣呈现碱性，碱度为2.5-3.5。

再进一步的，所述炼钢尾渣具有0.02～0.07Pa·s的黏度。

进一步的，所述碳纤维和玄武岩纤维为长度35～150mm的短纤维。

进一步的，所述固化剂为改性酸酐固化剂。

本发明采用炼钢尾渣作为主要原料，炼钢尾渣中含有活性矿物硅酸盐等物质。我们通过对炼钢尾渣进行破碎、粉碎、磁选和弱碱化处理等工艺后，使得炼钢尾渣具有水泥的水硬性能(强度能达到C10～C15)，结合铁砂粉作为机床床身骨料，能够使得机床床身具有比矿物机床床身更高的稳定性，比铸铁机床床身更好的抗磨性能、更高的稳定性。

本发明的石英砂和铁砂粉起到类似沙子的作用，具有填充缝隙和增强炼钢尾渣颗粒之间的联结度，本发明利用石英粉和硅石粉作为填充剂，能够充分填充缝隙，减少气孔，增强粘结效果。

本发明中，碳纤维和玄武岩纤维主要起到增强抗拉伸能力、起到胶联作用，使得物料之间联结成整体、增强机床床身的强度和刚性，使得铸造出来的机床床身具有更高的稳定性。

本发明利用铋或锑冷胀热缩并且可还原等特性，用于调节和对抗环氧树脂等材料产生的形变系数，调节热膨胀系数，同时解决玻璃热膨胀性能差的问题。

通过上述描述和实施例中的具体测试结果可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明利用炼钢废渣铸造的机床床身能够全面明显提升机床机械性能，提高机床稳定性，降低热膨胀系数，提高机床加工过程精度和和产品良率，间接降低加工成本。利用炼钢废渣铸造机床床身实现资源的循环利用，实现变废为宝，减少环境污染，是机床床身铸造材料的一次重大革新，具有重大意义。

具体实施方式