CN103212665A - 一种人造宝珠砂、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造宝珠砂，包含质量百分比为70%-85%的Al2O3，8%-12%的硅，2%的Fe2O3，余量为杂质。所述人造宝珠砂为球形，在10目和180目之间。该人造宝珠砂的制备方法如下：(1)将铝矾土加入容器中，煅烧成熔融液体；(2)在铝矾土熔融液体流出容器过程中，施加10m/s的空气压，得到人造宝珠砂。本发明的人造宝珠砂价格便宜、环保、耐高温、热膨胀率低、回用性能好，能够广泛应用于铸造行业。
Description
技术领域
本发明涉及型砂技术领域，具体地说是一种人造宝珠砂、制备方法及其应用。
背景技术
铸造行业中使用的型砂，主要以天然硅砂为原砂，还有部分采用铬铁矿砂、锆英石砂等。硅砂具有以下缺点：1、热稳定性差，在570℃左右发生相变，伴有甚大的体积膨胀，是铸件产生“膨胀缺陷”的根源；2、受热后膨胀，容易破碎，污染环境，其中SiO2粉尘易产生矽肺病，严重危害生产工人的健康；3、粒型不好，球面效果不好，透气性差；4、回收利用率低，再生性能不好。铬铁矿砂、锆英石砂等虽然性能较好，但是价格太贵。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供了一种价格便宜、环保、耐高温、热膨胀率低、回用性能好的人造宝珠砂。宝珠砂又名电熔陶粒、陶瓷砂、陶粒砂。
本发明的另一目的在于提供上述人造宝珠砂的制备方法。
本发明还有一个目的是提供上述人造宝珠砂的应用。
本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
一种人造宝珠砂，包含质量百分比为70%-85%的Al2O3，8%-12%的硅，2%的Fe2O3，余量为杂质。该人造宝珠砂以莫来石为主晶相，能够耐1800℃以上高温。
所述人造宝珠砂为球形。
所述人造宝珠砂为10～180目。
本发明的另一技术方案如下：
一种上述人造宝珠砂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铝矾土加入容器中，煅烧成熔融液体；
(2)在铝矾土熔融液体流出容器过程中，施加10m/s的空气压，压力为3.0-5.0kg/cm，得到人造宝珠砂。所述铝矾土含有质量百分比为70%-85%的Al2O3，8%-12%的硅，2%的Fe2O3，余量为杂质。
步骤（1）中煅烧优选采用电弧炉，放电加热至3000℃。该电弧炉大小优选为600mm×600mm×600mm，利用电弧放电产生高温，加热十秒左右到3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体。
电炉底部设置出口，在液体流出炉子时，对其施以10m/s的空气压，压力为3.0-5.0kg/cm，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂。该人造宝珠砂为10～180目，将其进行振动筛，分筛成单目，如10目，20目，30目，40目，50目，70目，100目，140目，180目，可以根据客户的需要进行配砂。
本发明又一技术方案如下：
上述人造宝珠砂在呋喃树脂、酚醛树脂、酚醛尿烷树脂、消失模、履模砂、水玻璃砂、树脂砂、精密铸件造和铜、铝件的抛光清理造型方法中的应用。
本发明还有一个技术方案如下：
上述人造宝珠砂在消失模铸造，熔模铸造，V法铸造中的应用。
本发明的有益效果如下：
本发明的人造宝珠砂具有以下优点：
1、热膨胀系数小，性能可与锆英石砂媲美，用其配置型砂，铸件不会产生膨胀缺陷；
2、砂粒为球型，流动性好，易舂实，且透气性好；
3、表面光滑，结构致密，使得粘合剂能均匀覆盖；
4、宝珠砂属中性材料，酸、碱粘结剂均可使用；
4、回用再生性能好，性价比高；
5、与铬铁矿砂、锆英石砂相比，其价格只有锆英石砂、铬铁砂的30%-50%。同时，因砂粒为球形，相同体积下其表面积小，故树脂的加入量可减少30%-50%，水玻璃的加入量≤4%；并减少了粘合剂所产生的铸件的废品率。
6、宝珠砂的莫来石相具有良好的耐火性。
7、热导率大，稳定性好，不龟裂。
8、应用范围广，可应用于呋喃树脂、酚醛树脂、酚醛尿烷树脂、消失模、履模砂、水玻璃砂、树脂砂、精密铸件造和铜、铝件的抛光清理等造型方法中，以及消失模铸造，熔模铸造，V法铸造中。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的说明：
实施例1：一种人造宝珠砂，含有70克Al2O3，8克硅，2克Fe2O3，20克杂质。该人造宝珠砂为球形，在10目到180目之间，以莫来石为主晶相，能够耐1800℃以上高温。
实施例2：一种人造宝珠砂，含有85克Al2O3，10克硅，2克Fe2O3，3克杂质。该人造宝珠砂为球形，在10目到180目之间，以莫来石为主晶相，能够耐1800℃以上高温。
实施例3：一种人造宝珠砂，含有77克Al2O3，12克硅，2克Fe2O3，9克杂质。该人造宝珠砂为球形，在10目到180目之间，以莫来石为主晶相，能够耐1800℃以上高温。
实施例4：一种人造宝珠砂的制备方法：
(1)将含有70克Al2O3，12克硅，2克Fe2O3，和16克杂质的铝矾土加入电弧炉中，放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；
(2)当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/s的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂。
该人造宝珠砂为10～180目，将其进行振动筛，分筛成单目，如10目，20目，30目，40目.50目，70目，100目，140目，180目，可以根据客户的需要进行配砂。
实施例5：一种人造宝珠砂的制备方法：
(1)将含有85克Al2O3，8克硅，2克Fe2O3，和5克杂质的铝矾土加入电弧炉中，放电加热至3000℃，将其中的铝矾土煅烧成熔融液体；
(2)当铝矾土熔融液体流出电弧炉底部出口时，对其施以10m/s的空气压，利用强风将铝矾土熔融液体破碎，冷却之后，得到球形的人造宝珠砂。
该人造宝珠砂为10～180目，将其进行振动筛，分筛成单目，如10目，20目，30目，40目.50目，70目，100目，140目，180目，可以根据客户的需要进行配砂。
实施例6：实施例1-5中的人造宝珠砂能够广泛应用于呋喃树脂、酚醛树脂、酚醛尿烷树脂、消失模、履模砂、水玻璃砂、树脂砂、精密铸件造和铜、铝件的抛光清理等造型方法。
实施例7：实施例1-5中的人造宝珠砂能够广泛应用于消失模铸造，熔模铸造，V法铸造。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明之范围，即大凡依本发明权利要求及说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。
Claims (8)
1.一种人造宝珠砂，其特征在于，包含质量百分比为70%～85%的Al2O3，8%～12%的硅，2%的Fe2O3，余量为杂质。
2.根据权利要求1所述的人造宝珠砂，其特征在于，所述人造宝珠砂为球形。
3.根据权利要求1所述的人造宝珠砂，其特征在于，所述人造宝珠砂为10～180目。
4.一种权利要求1所述的人造宝珠砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铝矾土加入容器中，煅烧成熔融液体；
(2)在铝矾土熔融液体流出容器过程中，施加10m/s的空气压，得到人造宝珠砂。
5.根据权利要求4所述的人造宝珠砂的制备方法，其特征在于，所述铝矾土含有质量百分比为70%-85%的Al2O3，8%-12%的硅，2%的Fe2O3，余量为杂质。
6.根据权利要求4所述的人造宝珠砂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中煅烧采用电弧炉，放电加热至3000℃。
7.权利要求1所述的一种人造宝珠砂在呋喃树脂、酚醛树脂、酚醛尿烷树脂、消失模、履模砂、水玻璃砂、树脂砂、精密铸件造和铜、铝件的抛光清理造型方法中的应用。
8.权利要求1所述的一种人造宝珠砂在消失模铸造，熔模铸造，V法铸造中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130724 |