钢丸磨料广泛应用于钢板、钢材、锻铸件的表面进行清理与强化,近年来钢丸成为替代酸洗工艺的环保产品。钢丸应用在不同的用途时,需要不同的粒度。而现今国内外生产钢丸的粒度单一性都很低,单一规格仅占5-20%。企业在生产钢丸时,生产周期长,库存增加,制约企业的发展。本文以研究影响钢丸磨料粒度的因素为目标,在总结前人研究成果与经验后设计了一套碟状旋转盘离心雾化装置。进行了水模拟实验以及钢丸制取实验,并采取高速摄像机拍摄离心雾化过程,分析影响离心雾化粒度的因素,主要工作与结果如下:(1)进行水模拟实验,分别对浇注流速,旋转盘转速,旋转盘尺寸进行定性分析。结果表明,随着流速增加,碟状旋转盘离心雾化获得液滴尺寸增大；随着转速增加离心雾化获得液滴尺寸减小；随着旋转盘尺寸增加,离心雾化获得液滴尺寸减小。并且液流速度大与旋转盘尺寸小时,离心雾化较多膜状分裂模式；液流速度小旋转盘尺寸大时,离心雾化较多滴状分裂模式；这两个参数居中时,离心雾化较多柱状分裂模式。(2)在三种离心雾化分裂模式下进行钢丸的制备与收集,对钢丸进行分析。结果表明,在柱状分裂模式与膜状分裂模式下生产的钢丸最大频率钢丸粒度单一性较好,能够达到30%。另外,大尺寸钢丸偏向于分布于靠近离心雾化中心的位置,小尺寸钢丸偏向于分布远离离心雾化中心的位置。钢水温度低时,制得钢丸尺寸偏大。(3)通过对液滴分裂模式的计算与分析,认为在实验与生产中,离心雾化制取的钢水液滴不会发生二次破裂。韦伯数对钢丸形貌有重要的影响,当韦伯数超过临界变形值时,成球率明显降低。