CN108455991A - 铸造陶粒及其制备方法和应用 - Google Patents
铸造陶粒及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108455991A CN108455991A CN201810013095.9A CN201810013095A CN108455991A CN 108455991 A CN108455991 A CN 108455991A CN 201810013095 A CN201810013095 A CN 201810013095A CN 108455991 A CN108455991 A CN 108455991A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- haydite
- parts
- bauxite
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 123
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 53
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 20
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 15
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- DQMUQFUTDWISTM-UHFFFAOYSA-N O.[O-2].[Fe+2].[Fe+2].[O-2] Chemical compound O.[O-2].[Fe+2].[Fe+2].[O-2] DQMUQFUTDWISTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 10
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 claims description 10
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 9
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 25
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 19
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021321 essential mineral Nutrition 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000001458 anti-acid effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
- B22C1/02—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by additives for special purposes, e.g. indicators, breakdown additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3272—Iron oxides or oxide forming salts thereof, e.g. hematite, magnetite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明提供了一种铸造陶粒及其制备方法和应用，涉及铸造技术领域，所述铸造陶粒主要由铝矾土、铝矾土熟料、高岭土和复合添加剂制备得到，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。上述铸造陶粒具有耐高温、粒径小、粒型均匀、强度大、热膨胀率低和回用性强等优点，不仅能够代替宝珠砂在冶金铸造领域中进行应用满足铸造需要，还能够有效降低铸造成本。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其是涉及一种铸造陶粒及其制备方法和应用。
背景技术
铸造砂是在铸造生产中用来配制型砂和芯砂的一种颗粒状耐火材料。铸造砂按矿物组成不同分为硅砂和特种砂两大类。特种砂种类较多，用途各异，比如：①石灰石砂：由石灰岩破碎而成，主要矿物组成是CaCO3，用于铸钢件的型砂和芯砂；②镁砂：主要矿物组成是MgO，用于高锰钢铸件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料；③刚玉砂：主要矿物组成是刚玉α-Al2O3，用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料；④宝珠砂：主要矿物组成是Al2O3，耐高温、易溃散、粒型好、抗酸碱侵蚀、破碎率低、回用性强等优点，是铸铁、铸钢、铸铜、铸铝以及芯砂的理想造型材料。
这其中，宝珠砂作为特种砂的一种，又名电熔陶粒，具有耐高温、易溃散、粒型好、抗酸碱侵蚀、回用性强等优点，可以广泛应用于高精密度、大型铸件的铸造，市场需求量较大。但是宝珠砂的制作工艺为在高温工况下，将高铝含量的铝矾土电熔化，用高压气体吹扫，形成规则的粒径的球体，这种工艺也决定了宝珠砂是一种高耗能、高成本、环保治理困难的非硅质铸造砂产品。
近年来随着环保问题的日益严峻，对生产中所产生污染物的处理也极大的增加了企业的成本。在宝珠砂的生产中，一方面宝珠砂制备所用原料为优质高铝矾土，需要大量开采矿石，并进行筛选；另一方面，宝珠砂的制备工艺流程也属于高污染、高耗能工艺。因而，无论是前期矿石原料开采，还是后期宝珠砂的制备，都会产生大量难以治理的污染，这些都造成了宝珠砂制作成本的居高不下，间接提高了铸造的成本。
因此，研究开发出一种具有耐高温、粒径小、粒型均匀、强度大、热膨胀率低和回用性强等优点，同时生产废物环保处理容易的铸造陶粒以代替宝珠砂在冶金铸造领域中的应用，变得十分必要和迫切。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种铸造陶粒，所述铸造陶粒具有耐高温、粒径小、粒型均匀、强度大、热膨胀率低和回用性强等优点，不仅能够代替宝珠砂在冶金铸造领域中进行应用满足铸造需要，还能够有效降低铸造成本。
本发明的第二目的在于提供一种所述铸造陶粒的制备方法，该方法所用原料简便易得，制备工艺简单、能耗低、且生产效率高，同时生产废物环保处理容易，能够有效降低成本。
本发明提供的一种铸造陶粒，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。
进一步的，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土20～50份，铝矾土熟料20～35份，高岭土10～25份和复合添加剂0.5～3份。
更进一步的，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土30～40份，铝矾土熟料25～30份，高岭土15～20份和复合添加剂1～2份。
进一步的，所述复合添加剂主要由三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁和二氧化钛混合均匀制得；
优选的，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝5～15份、二氧化硅50～80份、三氧化二铁0.5～1份、二氧化钛1～3份。
本发明提供的一种根据上述铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将铝矾土、铝矾土熟料、高岭土以及复合添加剂分别粉碎后混合均匀，得到混合原料；
(b)将混合原料陈腐均化后制粒，得到粒度分布范围为0.106～0.4mm的铸造陶粒初品，随后将铸造陶粒初品依次进行组合筛分和高温煅烧，制得铸造陶粒。
进一步的，所述步骤(a)粉碎的粒径为10～15μm。
进一步的，所述步骤(b)陈腐均化后制粒的方法为雾化制粒。
进一步的，所述步骤(b)中组合筛分为使用圆筒转筛进行筛分。
进一步的，所述步骤(b)中高温煅烧的烧结温度为1350℃～1500℃，烧结时间为8～12h。
本发明提供的一种根据上述铸造陶粒在冶金铸造中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的一种铸造陶粒，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。上述铸造陶粒具有耐高温、粒径小、粒型均匀、强度大、热膨胀率低和回用性强等优点，不仅能够代替宝珠砂在冶金铸造领域中进行应用满足铸造需要，还能够有效降低铸造成本。
本发明提供的一种铸造陶粒的制备方法，该方法首先将铝矾土、铝矾土熟料、高岭土以及复合添加剂分别粉碎后混合均匀，得到混合原料；随后将混合原料陈腐均化后制粒，得到粒度分布范围为0.106～0.4mm的铸造陶粒初品，最后将铸造陶粒初品依次进行组合筛分和高温煅烧，制得铸造陶粒。该方法所用原料简便易得，制备工艺简单、能耗低、且生产效率高，同时生产废物环保处理容易，能够有效降低成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面，一种铸造陶粒，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。
本发明中，一种铸造陶粒，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。上述铸造陶粒具有耐高温、粒径小、粒型均匀、强度大、热膨胀率低和回用性强等优点，不仅能够代替宝珠砂在冶金铸造领域中进行应用满足铸造需要，还能够有效降低铸造成本。
在本发明的一种优选实施方式中，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土20～50份，铝矾土熟料20～35份，高岭土10～25份和复合添加剂0.5～3份。
优选的，所述铝矾土熟料为铝矾土三级熟料，所述铝矾土为三级铝矾土。
本发明中，上述铝矾土典型但非限制性的含量为：20份、25份、30份、35份、40份、45份或50份。本发明中，上述铝矾土熟料典型但非限制性的含量为：20份、25份、30份或35份。本发明中，上述高岭土典型但非限制性的含量为：10份、12份、15份、18份、20份、22份或25份。本发明中，上述复合添加剂典型但非限制性的含量为：0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份或3份。
在上述优选实施方式中，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土30～40份，铝矾土熟料25～30份，高岭土15～20份和复合添加剂1～2份。
本发明中，通过对各组分原料用量比例的进一步调整和优化，从而进一步优化了本发明铸造陶粒的粒径和耐火性能。
在本发明的一种优选实施方式中，所述复合添加剂主要由三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁和二氧化钛混合均匀制得；
优选的，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝5～15份、二氧化硅50～80份、三氧化二铁0.5～1份、二氧化钛1～3份。
作为一种优选的实施方式，上述复合添加剂的加入可以增加铸造陶粒的表面玻化程度，使球粒表面粉体粘接量减少，同时减少球粒表面微观显气孔。同时，在高温反应阶段，提高了液相量，在保证耐火度的情况下使莫来石相的反应更彻底，保证了产品的自身强度。在生产成本方面，通过降低烧成温度，直接降低了烧成费用。
根据本发明的一个方面，一种根据上述铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将铝矾土、铝矾土熟料、高岭土以及复合添加剂分别粉碎后混合均匀，得到混合原料；
(b)将混合原料陈腐均化后制粒，得到粒度分布范围为0.106～0.4mm的铸造陶粒初品，随后将铸造陶粒初品依次进行组合筛分和高温煅烧，制得铸造陶粒。
本发明中，上述铸造陶粒的制备方法为首先将铝矾土、铝矾土熟料、高岭土以及复合添加剂分别粉碎后混合均匀，得到混合原料；随后将混合原料陈腐均化后制粒，得到粒度分布范围为0.106～0.4mm的铸造陶粒初品，最后将铸造陶粒初品依次进行组合筛分和高温煅烧，制得铸造陶粒的方法。该方法所用原料简便易得，制备工艺简单、能耗低、且生产效率高，同时生产废物环保处理容易，能够有效降低成本。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤(a)粉碎的粒径为10～15μm。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤(b)陈腐均化后制粒的方法为雾化制粒。
优选的，所述雾化制粒为将水雾化后与陈腐均化后的混合原料进行混合后，在转动条件下聚团制粒；
更优选的，水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的5～20％，例如可以为但不限于6％、8％、10％、12％、15％、17％或者19％等。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤(b)中组合筛分为使用圆筒转筛进行筛分。
作为一种优选的实施方式，筛分采用圆筒转筛，圆筒转筛利用转动动作，将物料进行筛分，并利用一定的倾斜角度，将物料推动向前。筛网360度转动，在转动过程中有效筛分区占比1/3。在筛网的非筛分区，加高压喷吹管，管内气体温度在40-70度，压力设置为4-7Mpa。利用高压气体定时喷吹筛网，在筛网进入有效筛分区之前将卡置在筛孔中的颗粒吹掉，保证筛网的通透率，有效缓解了由于制粒后铸造陶粒粒径小，含水量高(含水率为8～12％)导致的筛分过程中筛网易堵塞筛孔，导致筛分困难的问题。
在本发明的一种优选实施方式中，所述步骤(b)中高温煅烧的烧结温度为1350℃～1500℃，烧结时间为8～12h。
根据本发明的一个方面，一种根据上述铸造陶粒在冶金铸造中的应用。
下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1
一种复合添加剂，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝12份、二氧化硅70份、三氧化二铁0.6份、二氧化钛2.5份。
实施例2
一种复合添加剂，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝8份、二氧化硅60份、三氧化二铁0.8份、二氧化钛1.5份。
实施例3
一种复合添加剂，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝5份、二氧化硅50份、三氧化二铁0.5份、二氧化钛1份。
实施例4
一种复合添加剂，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝15份、二氧化硅80份、三氧化二铁1份、二氧化钛3份。
实施例5
一种复合添加剂，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝10份、二氧化硅65份、三氧化二铁0.8份、二氧化钛2份。
实施例6
一种铸造陶粒，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土20份，铝矾土熟料20份，高岭土10份和实施例1的复合添加剂0.5份；
一种铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将上述各原料分别粉碎后混合均匀，得到混合原料，粉碎粒径为10μm；
(b)将混合原料陈腐均化后进行雾化制粒，得到粒度分布范围为0.106mm的铸造陶粒初品，其中，雾化所用的水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的5％；随后将铸造陶粒初品使用圆筒转筛进行组合筛分，然后在1350℃的温度下高温煅烧8小时，制得铸造陶粒。
实施例7
一种铸造陶粒，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土50份，铝矾土熟料35份，高岭土25份和实施例2的复合添加剂3份；
一种铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将上述各原料分别粉碎后混合均匀，得到混合原料，粉碎粒径为10微米～15微米；
(b)将混合原料陈腐均化后进行雾化制粒，得到粒度分布范围为0.4mm的铸造陶粒初品，其中，雾化所用的水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的20％；随后将铸造陶粒初品使用圆筒转筛进行组合筛分，然后在1500℃的温度下高温煅烧10小时，制得铸造陶粒。
实施例8
一种铸造陶粒，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土30份，铝矾土熟料25份，高岭土15份和实施例3复合添加剂1份；
一种铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将上述各原料分别粉碎后混合均匀，得到混合原料，粉碎粒径为15μm；
(b)将混合原料陈腐均化后进行雾化制粒，得到粒度分布范围为0.2mm的铸造陶粒初品，其中，雾化所用的水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的10％；随后将铸造陶粒初品使用圆筒转筛进行组合筛分，然后在1400℃的温度下高温煅烧12小时，制得铸造陶粒。
实施例9
一种铸造陶粒，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土40份，铝矾土熟料30份，高岭土20份和实施例4的复合添加剂2份；
一种铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将上述各原料分别粉碎后混合均匀，得到混合原料，粉碎粒径为12μm；
(b)将混合原料陈腐均化后进行雾化制粒，得到粒度分布范围为0.3mm的铸造陶粒初品，其中，雾化所用的水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的18％；随后将铸造陶粒初品使用圆筒转筛进行组合筛分，然后在1450℃的温度下高温煅烧12小时，制得铸造陶粒。
实施例10
一种铸造陶粒，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土35份，铝矾土熟料28份，高岭土18份和实施例5的复合添加剂1.5份；
一种铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将上述各原料分别粉碎后混合均匀，得到混合原料，粉碎粒径为13μm；
(b)将混合原料陈腐均化后进行雾化制粒，得到粒度分布范围为0.2mm的铸造陶粒初品，其中，雾化所用的水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的12％；随后将铸造陶粒初品使用圆筒转筛进行组合筛分，然后在1400℃的温度下高温煅烧12小时，制得铸造陶粒。
对比例1
一种铸造陶粒，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土35份，铝矾土熟料28份和高岭土18份；
一种铸造陶粒的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将上述各原料分别粉碎后混合均匀，得到混合原料，粉碎粒径为20μm；
(b)将混合原料陈腐均化后进行雾化制粒，得到粒度分布范围为0.2mm的铸造陶粒初品，其中，雾化所用的水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的12％；随后将铸造陶粒初品使用圆筒转筛进行组合筛分，然后在1300℃的温度下高温煅烧8小时，制得铸造陶粒。
效果例1
分别随机从实施例6～10以及对比例1所制得的铸造陶粒中称取等量陶粒，并进行性能测试，结果如下表所示：
综上所述，一种铸造陶粒，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。上述铸造陶粒具有耐高温、粒径小、粒型均匀、强度大、热膨胀率低和回用性强等优点，不仅能够代替宝珠砂在冶金铸造领域中进行应用满足铸造需要，还能够有效降低铸造成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种铸造陶粒，其特征在于，所述铸造陶粒的粒度分布范围为0.106～0.4mm，耐火度为1790～1900℃。
2.根据权利要求1所述的铸造陶粒，其特征在于，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土20～50份，铝矾土熟料20～35份，高岭土10～25份和复合添加剂0.5～3份。
3.根据权利要求1所述的铸造陶粒，其特征在于，按质量份数计，所述铸造陶粒主要由以下原料制得：铝矾土30～40份，铝矾土熟料25～30份，高岭土15～20份和复合添加剂1～2份。
4.根据权利要求2或3所述的铸造陶粒，其特征在于，所述复合添加剂主要由三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁和二氧化钛混合均匀制得；
优选的，按质量份数计，所述复合添加剂包括：三氧化二铝5～15份、二氧化硅50～80份、三氧化二铁0.5～1份、二氧化钛1～3份。
5.一种根据权利要求1～4任一项所述的铸造陶粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(a)将铝矾土、铝矾土熟料、高岭土以及复合添加剂分别粉碎后混合均匀，得到混合原料；
(b)将混合原料陈腐均化后制粒，得到粒径为粒度分布范围为0.106～0.4mm的铸造陶粒初品，随后将铸造陶粒初品依次进行组合筛分和高温煅烧，制得铸造陶粒。
6.根据权利要求5所述的铸造陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)粉碎的粒径为10～15μm。
7.根据权利要求5所述的铸造陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)陈腐均化后制粒的方法为雾化制粒。
8.根据权利要求5所述的铸造陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中组合筛分为使用圆筒转筛进行筛分。
9.根据权利要求5所述的铸造陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中高温煅烧的烧结温度为1350℃～1500℃，烧结时间为8～12h。
10.一种根据权利要求1～4任一项所述的铸造陶粒在冶金铸造中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810013095.9A CN108455991A (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 铸造陶粒及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810013095.9A CN108455991A (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 铸造陶粒及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108455991A true CN108455991A (zh) | 2018-08-28 |
Family
ID=63221274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810013095.9A Pending CN108455991A (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 铸造陶粒及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108455991A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109232003A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 广东清大同科环保技术有限公司 | 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 |
| CN109553400A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-02 | 共享智能铸造产业创新中心有限公司 | 一种铸造用烧结陶粒及其制备方法 |
| CN110947902A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 青岛多元新材料有限公司 | 一种铸造3d打印砂及其制备方法 |
| CN112811919A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-18 | 邯郸中昂新材料有限公司 | 一种铸造用烧结陶粒 |
| CN113800927A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-17 | 阳泉中昂新材料科技有限公司 | 一种精密铸造用砂及其制备方法 |
| CN114736008A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-07-12 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种铸造型芯用高透气性球形陶瓷颗粒砂及其制备方法和应用 |
| CN114773071A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-22 | 河北盛火新材料科技有限公司 | 高端铸造用陶粒砂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101831286A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-09-15 | 郑州德赛尔陶粒有限公司 | 低密度高强度陶粒支撑剂及其生产方法 |
| CN107324781A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-07 | 邯郸市马头盛火陶瓷有限公司 | 铸造陶粒及其制备方法和应用 |
-
2018
- 2018-01-08 CN CN201810013095.9A patent/CN108455991A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101831286A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-09-15 | 郑州德赛尔陶粒有限公司 | 低密度高强度陶粒支撑剂及其生产方法 |
| CN107324781A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-07 | 邯郸市马头盛火陶瓷有限公司 | 铸造陶粒及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王泽田、严行健: "《钟香崇耐火材料论文选》", 31 December 1991, 冶金工业出版社 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109232003A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-18 | 广东清大同科环保技术有限公司 | 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 |
| CN109553400A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-04-02 | 共享智能铸造产业创新中心有限公司 | 一种铸造用烧结陶粒及其制备方法 |
| CN109553400B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-10-22 | 共享智能铸造产业创新中心有限公司 | 一种铸造用烧结陶粒及其制备方法 |
| CN110947902A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 青岛多元新材料有限公司 | 一种铸造3d打印砂及其制备方法 |
| CN112811919A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-05-18 | 邯郸中昂新材料有限公司 | 一种铸造用烧结陶粒 |
| CN113800927A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-17 | 阳泉中昂新材料科技有限公司 | 一种精密铸造用砂及其制备方法 |
| CN114773071A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-07-22 | 河北盛火新材料科技有限公司 | 高端铸造用陶粒砂及其制备方法 |
| CN114736008A (zh) * | 2022-06-13 | 2022-07-12 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种铸造型芯用高透气性球形陶瓷颗粒砂及其制备方法和应用 |
| CN114736008B (zh) * | 2022-06-13 | 2022-08-30 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种铸造型芯用高透气性球形陶瓷颗粒砂及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108455991A (zh) | 铸造陶粒及其制备方法和应用 | |
| CN107010968B (zh) | 一种高强轻量刚玉莫来石质耐火骨料及其制备方法 | |
| CN106187248B (zh) | 一种多层复合流钢砖及其生产方法 | |
| CN107298584B (zh) | 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 | |
| CN107324781B (zh) | 铸造陶粒及其制备方法和应用 | |
| CN101525245B (zh) | 一种加热炉用高强无水泥刚玉浇注料 | |
| CN104057018A (zh) | 一种铸造用型砂及其制备方法 | |
| CN110325487A (zh) | 多孔烧结氧化镁的制备方法、用于生产具有烧结氧化镁颗粒的重黏土耐火产品的回填料、这种类型的产品及其制备方法、工业炉的内衬和工业炉 | |
| CN106365651B (zh) | 球形骨料增强耐火材料的制备方法 | |
| CN101367667A (zh) | 一种铁水包用的耐火修补料及其制备方法 | |
| CN104250099A (zh) | Al2O3-MgO质耐火浇注料及其制备方法 | |
| CN100497228C (zh) | 含纳米碳酸钙的铝酸钙水泥及其制备方法 | |
| CN102718419A (zh) | 利用铁矿石选矿尾矿在水泥中配料生产道路硅酸盐水泥的方法 | |
| CN106588059A (zh) | 一种石灰回转窑用预制件及其制备方法 | |
| CN106830958A (zh) | 一种低铝低导热耐碱浇注料 | |
| EA023830B1 (ru) | Способ получения агломерата из частиц дробленой руды, которая содержит оксид металла, для применения в качестве исходного сырья для доменных печей | |
| CN112960967A (zh) | 利用废弃陶粒砂制备的3d打印用陶粒砂及其制备方法 | |
| CN103833392A (zh) | 一种烧结刚玉的制备方法 | |
| JPH05169184A (ja) | 高珪酸質球状鋳物砂及びその製造方法 | |
| CN114477976A (zh) | 一种钢包用胶结料及其制备方法 | |
| CN106396699B (zh) | 一种添加ZrN-SiAlON的抗铝液渗透浇注料及其制备方法 | |
| CN1982247A (zh) | 一种铝酸钙水泥 | |
| CN112811919A (zh) | 一种铸造用烧结陶粒 | |
| CN101654368B (zh) | 一种具有高尔夫球表面形貌特征的耐高温陶瓷颗粒的制造方法 | |
| CN111807702A (zh) | 一种制造具有釉面立体效果的釉面砖的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180828 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |