CN102964132B - 一种橄榄石陶粒砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法,以橄榄石粉、轻烧MgO粉、微硅粉为主要原料,加入搅拌机内混合均匀后喷洒三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钙与水的混合溶液,再经过筛分、烧结后得到橄榄石陶粒砂。本发明通过1000℃以上的高温预先除去橄榄石中的结晶水,减少了材料的破损粉化;随着温度的升高,微硅粉、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠促进材料烧结,堵塞橄榄石脱水后留下的孔隙,从而降低造型砂配入粘结剂的用量;轻烧MgO粉与微硅粉在高温下反应生成高温相—Mg2SiO2,可提高材料的耐火度;材料呈球形,表面光滑,流动性好、透气性好。
Description
技术领域
本发明属于橄榄石资源综合利用技术领域,具体涉及一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法。
背景技术
目前,高锰钢铸造多采用镁砂、橄榄石矿砂、石英砂为造型砂或填充砂。镁砂使用效果好,但价格较高,且易水化,不易储存,使用较少;橄榄石矿砂含有结晶水,使用过程中会导致颗粒破损、铸件粘砂,从而降低反复利用率;石英砂在不同温度下的晶型转变会导致其颗粒粉化,严重降低反复使用率。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种价格低廉、寿命长、反复利用率高的橄榄石陶粒砂及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的:一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法,包括以下步骤:(1)配料:以重量份计称取80~90份橄榄石粉、2~5份轻烧MgO粉、5~15份微硅粉,加入搅拌机内混合均匀;
(2)造球:将步骤(1)得到的混合物加入成球机,用喷雾器将预先配制好的水溶液喷洒到成球机内的混合料上,使混合物滚动成球;
(3)筛分:将成球的混合物用70目的振动筛过筛,除去粒度小于70目的粉末;
(4)烧结:将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧,烧结温度为1350~1500℃,烧结时间为2.5-3.5小时;
(5)分级:将烧后的球用振动筛过筛,得到多个粒度区间的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂。
所述的橄榄石粉的MgO含量≥40wt%、粒度<300目;轻烧MgO粉的MgO含量≥80wt%、粒度<300目;微硅粉的SiO2含量≥90wt%、粒度<3μm。
烧结温度为1400~1450℃。
步骤(2)中的水溶液为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钙与水的混合溶液,以重量比计:三聚磷酸钠:六偏磷酸钠:木质素磺酸钙=1:1:3,溶液浓度为5~15%。
本发明提供的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法,通过1000℃以上的高温预先除去橄榄石中的结晶水,从而减少材料的破损粉化;随着温度的升高,微硅粉、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠促进材料烧结,堵塞橄榄石脱水后留下的孔隙,从而降低造型砂配入粘结剂的用量;轻烧MgO粉与微硅粉在高温下反应生成高温相—Mg2SiO2,可提高材料的耐火度;材料呈球形,表面光滑,流动性好、透气性好。
本发明提供的橄榄石陶粒砂具有耐火度高(耐火度>1800℃)、流动性好、透气性好、强度高等特点,不仅价格低廉,远低于镁砂,而且使用寿命长、反复利用率高。
具体实施方式
实施例1
以重量份计称取90份橄榄石粉、5份轻烧MgO粉、5份微硅粉,加入搅拌机内混合均匀;再该混合物加入成球机,用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水2500g)喷洒到成球机内的混合料上,使混合物滚动成球;将成球的混合物用70目的振动筛过筛,除去粒度<70目的粉末。
将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧,烧结温度为1350℃,烧结时间为3.5小时。
将出窑的球用振动筛过筛,分为6~12目、12~18目、20~40目和40~70目等多个粒度区间的陶粒砂产品,即得到橄榄石陶粒砂。
实施例2
以重量份计称取85份橄榄石粉、4份轻烧MgO粉、11份的微硅粉,加入搅拌机内混合均匀;再该混合物加入成球机,用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水3600g)喷洒到成球机内的混合料上,使混合物滚动成球;将成球的混合物用70目的振动筛过筛,除去粒度<70目的粉末。
将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧,烧结温度为1400℃,烧结时间为3小时。
实施例3
以重量份计称取80份橄榄石粉、2份轻烧MgO粉、5份微硅粉,加入搅拌机内混合均匀;再该混合物加入成球机,用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水3000g)喷洒到成球机内的混合料上,使混合物滚动成球;将成球的混合物用70目的振动筛过筛,除去粒度<70目的粉末。
将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧,烧结温度为1450℃,烧结时间为2.5小时。
实施例4:
以重量份计称取90橄榄石粉、5份轻烧MgO粉、15份微硅粉,加入搅拌机内混合均匀;再该混合物加入成球机,用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水4000g)喷洒到成球机内的混合料上,使混合物滚动成球;将成球的混合物用70目的振动筛过筛,除去粒度<70目的粉末。
将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧,烧结温度为1500℃,烧结时间为2.5小时。
以上实施例中的橄榄石粉MgO含量≥40wt%、粒度<300目;
轻烧MgO粉的MgO含量≥80wt%、粒度<300目;
微硅粉的SiO2含量≥90wt%、粒度<3μm。
Claims (2)
1.一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)配料:以重量份计称取80~90份橄榄石粉、2~5份轻烧MgO粉、5~15份微硅粉,加入搅拌机内混合均匀;
(2)造球:将步骤(1)得到的混合物加入成球机,用喷雾器将预先配制好的水溶液喷洒到成球机内的混合料上,使混合物滚动成球;
(3)筛分:将成球的混合物用70目的振动筛过筛,除去粒度小于70目的粉末;
(4)烧结:将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧,烧结温度为1350~1500℃,烧结时间为2.5-3.5小时;
(5)分级:将烧后的球用振动筛过筛,得到多个粒度区间的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂;所述的橄榄石粉的MgO含量≥40wt%、粒度<300目;轻烧MgO粉的MgO含量≥80wt%、粒度<300目;微硅粉的SiO2含量≥90wt%、粒度<3μm;
步骤(2)中的水溶液为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钙与水的混合溶液,以重量比计:三聚磷酸钠:六偏磷酸钠:木质素磺酸钙=1:1:3,溶液浓度为5~15%。
2.根据权利要求1所述的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法,其特征在于:烧结温度为1400~1450℃。
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