CN110241458A - 灰白色单晶刚玉的生产方法 - Google Patents
灰白色单晶刚玉的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110241458A CN110241458A CN201910442097.4A CN201910442097A CN110241458A CN 110241458 A CN110241458 A CN 110241458A CN 201910442097 A CN201910442097 A CN 201910442097A CN 110241458 A CN110241458 A CN 110241458A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- canescence
- single alundum
- raw material
- grinding wheel
- alundum
- 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
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 4
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101100117236 Drosophila melanogaster speck gene Proteins 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 241000272201 Columbiformes Species 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 3
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 3
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000137852 Petrea volubilis Species 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N aluminium sulfide Chemical compound [Al+3].[Al+3].[S-2].[S-2].[S-2] COOGPNLGKIHLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000007723 die pressing method Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 235000019580 granularity Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
- B02C23/14—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with more than one separator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/30—Combinations with other devices, not otherwise provided for
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/02—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method without using solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/20—Aluminium oxides
Abstract
本发明公开了一种灰白色单晶刚玉的生产方法，包括如下步骤：混料：将原料按如下重量份混合：Al2O3100份，TiO21‑5份；熔炼：将混合后的原料投入电弧炉冶炼，加热到2100℃~2400℃，至电弧炉内原料充分熔化；出料：充分熔化后倾倒入接包中，室温环境下保温24小时；再经破碎、磁选除杂、筛选、二次除杂，由布袋除尘器收尘，从而制得干净的灰白色单晶刚玉。该方法不产生有害气体、利于环境保护、能耗低，制备的产品色泽为灰白色，且在砂轮制备中不变色，抗压强度优于蓝色单晶刚玉，适宜切削高钒钢、钛钢、不锈钢及各种合金。
Description
技术领域
本发明属于单晶刚玉生产方法技术领域，特别涉及一种灰白色单晶刚玉的生产方法。
背景技术
单晶刚玉磨料是刚玉系磨料中的一个品种，是一种用于干磨和易变形易烧伤工件的磨削加工的材料。单晶刚玉各项理化指标：化学成份: Al2O3 99%--99.72% (GB10174-88标准)； 粒度组成: 24#--240#(GB2477-83标准)；抗压强度: 30.7N 模压法: 69.25%--82.57%；韧 性: 64.9% 颗粒密度: 3.96-3.99 g/cm2；磁 性 物: 94.6%。它是以矾土、黄铁矿、无烟煤、铁屑为原料，在电弧炉中冶炼而成。磨料颗粒具有硬度高、韧性大的特点，是非常好的耐热高档研磨材料，用于制作高级切割和研磨工具，适用于高钒高速钢,奥氏体不锈钢，钛合金等高硬度，高韧性材料的磨削，特别是用于干磨和易变形易烧伤工件的磨削加工。
单晶刚玉符合《产业结构调整指导目录（2013年修订）》为鼓励类第14条第一款（机械类--高档磨具磨料）。高档磨具磨料是磨具制备关键工艺技术，降低了用于高档砂轮、砂带砂纸制造的磨料冶炼进程中的污染和能耗，提高了产品性能，在磨具、涂覆磨具的制作中已广泛使用，效果良好，实现专用系列化高品质磨料磨具的稳定工业化生产，可缓解了此类产品长期依靠进口的局面。
传统的单晶刚玉的生产方法，在冶炼过程中，矾土中的杂质除了被无烟煤的碳素还原成金属结合成铁合金沉于炉底之外，有一部分杂质则与黄铁矿中的硫起反应，生成硫化氢气体排出炉外，矾土中的一部分铝与硫化合成硫化铝夹杂在物理刚玉之间。由于硫化铝能溶于水，所以将冷却结晶好的熔块水解后，就能得到大多数是由单个刚玉晶体组成的各种粒度的磨粒，其氧化铝含量在98%以上，颗粒形状多为等积状，而且是完整的晶体，具有良好的多角多棱切削刃，并有较高的硬度和韧性，因此这种磨料在磨削时不易破碎，切削能力强而寿命长。但是原生产方法存在很大的问题，一是在炼制的过程中会向空气中分解、排放大量的二氧化硫气体，腐蚀性强，对人体健康有害，对大气造成污染；传统方法生产的单晶刚玉做成砂轮以后，有铁斑和收缩现象，收缩的结果是在砂轮上出现非正常的裂纹、变形，严重影响砂轮的作业能力和作业效果；另外，原生产方法的能耗大，生产每吨单晶刚玉需要耗电 6000 度，已不符合国家规定的1900度一吨的要求。这种磨料因为环境问题，现已基本停产。
专利号200810231231.8发明名称：蓝色单晶刚玉的生产方法是由本申请人于2008.12.05申请的发明专利，该蓝色单晶刚玉的生产方法，它包括如下步骤 ：a. 混料、b.熔炼、c. 降温凝固、 d.开炉破碎、e.磁选除杂、f.筛选、g.二次磁选除杂。采用该发明方法生产的蓝色单晶刚玉因为不使用铁矿石，在冶炼过程中无烟无气味，产品加工过程无硫化氢气体，对大气无污染、无污水排放， 生产全过程不污染环境。由该方法制备的蓝色单晶刚玉做成砂轮后，无铁斑、无收缩现象，陶瓷、树脂、橡胶结合剂均可使用，砂轮窑温度300℃—1280℃都可以制成砂轮。但砂轮窑温度在超过1280℃砂轮色泽会改变，且砂轮颜色的变化不规则，无规律可循，严重影响制备出的砂轮产品的观感，影响销售。现有技术中有采用镀衣技术来解决砂轮因烧结变色的问题，不但增加了制备成本，且色泽非自然而成，不容易被用户接受。现有技术中对灰白色单晶刚玉制备还没有报导，因此研究一种在砂轮制备中不变色的灰白色单晶刚玉是磨具磨料领域新的发展方向。
发明内容
本发明提供一种灰白色单晶刚玉的生产方法，该方法不产生有害气体、利于环境保护、能耗低，制备的产品色泽为灰白色，且在砂轮制备中不变色，抗压强度优于蓝色单晶刚玉。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种灰白色单晶刚玉的生产方法，包括如下步骤 ：
a. 混料 ：将原料按如下重量份混合：Al2O3 100份，TiO2 1-5份 ；
b.熔炼：将混合后的原料投入电弧炉冶炼，加热到2100℃~2400℃，至电弧炉内原料充分熔化；
c. 出料 ：充分熔化后倾倒入接包中，室温环境下保温24小时；
d. 破碎 ：用锤将刚玉破碎成小块，之后用反击破将其击碎；
e．磁选除杂：用磁选机将刚玉砂中的磁性杂质选出；
f. 筛选：气流磨进行筛分，用适当目数的筛子对筛分出的碎粒分类；
g. 二次除杂 ：由风机对筛选的碎粒进行除杂，由布袋除尘器收尘，从而制得干净的灰白色单晶刚玉。
采用上述技术方案的有益效果：本发明方法生产的灰白色单晶刚玉因为不使用铁矿石，在冶炼过程中无烟无气味，产品加工过程无硫化氢气体，对大气无污染、无污水排放，生产全过程不污染环境。本发明方法熔炼采用电弧炉冶炼，温度达2100℃以上的高温，杂质容易析出，利于刚玉晶体形成，单晶体的层厚尺寸较蓝单晶刚玉的厚，可增强单层晶体的硬度和韧性，在磨削时不易破碎，切削能力强且延长该晶层的使用寿命。单晶刚玉开炉出料操作采用倾倒入接包中，室温环境下保温24小时。采用倾倒烧铸，炉液冷却快，刚玉单晶体颗粒形成的更均匀，堆积密度高，这样的粒度组成分布合理，堆积密度配合适度， 具有良好的切削性能。采用风选的二次除杂技术，由风机对筛选的碎粒进行吹杂，由布袋除尘器收尘，解决现有技术中用水洗法除杂造成的水资源的浪费，生产过程中无废水、废气的排放，生产环境干净整洁，达到环保生产要求。本发明在原料上创新，只采用Al2O3和TiO2 ，不用硫铁矿、铁屑、无烟煤，冶炼时不用水降温炉皮，全过程不用水，不产废料，无污染，无气味，工人劳动强度低，电耗由国家规定的1900度一吨，降至1750度一吨，而且所产块无边角废料。所用3000KvA变，2小时出1炉，每炉接近4吨，球韧性提高8.8%，显微硬度提高13%，抗压强度80.7%，比某国外知名企业的76.2%高出6%。
采用上述方法制备的灰白色单晶刚玉产品、化学检测如表1所示：
表1
| 规格型号 | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | Na<sub>2</sub>O | 基本粒群抗压强度 | 真比重g/cm<sup>3</sup>(比重瓶法) |
| 46号 | 0.13% | 98.97% | 0.07% | 0.33% | 0.15% | 80.70% | 3.88 |
灰白色单晶刚玉与蓝色单晶刚玉的物理性能如表2所示
表2
| 样品编号 | 显微硬度HV0.1 |
| 蓝色单晶刚玉 | 3002.6 |
| 灰白色单晶刚玉 | 3399.4 |
从表中可以看出，灰白色单晶刚玉的显微硬度高于蓝色单晶刚玉13.2%。
其中，表1中的数据来源于白鸽磨料磨具有限公司检测中心化学分析报告（报告编号：WDAL-C20190425-039；WDAL-L20190425-039；WDAL-P20190425-039）；表2中的数据来源于白鸽磨料磨具有限公司检测中心化学分析报告（报告编号：WDAL-P20190430-F）
以本发明生产方法的灰白色单晶刚玉，颗粒形状好、磨削能力超过蓝色单晶刚玉，做成砂轮后无铁斑、无收缩现象。陶瓷、树脂、橡胶结合剂均可使用，砂轮窑温度 180℃—1500℃都可以制成砂轮，灰白色单晶刚玉在砂轮窑温度超1500℃，砂轮色泽不会改变，更适合制作陶瓷砂轮，砂轮使用性能不变。适宜切削高钒钢、钛钢、不锈钢及各种合金。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步地说明。
图1是发明制备的灰白色单晶刚玉的放大500倍微观视图；
图2 是本发明制备的灰白单晶刚玉纵切片的放大3000倍微观视图；
图3是本发明制备的灰白单晶刚玉横切片的放大3000倍微观视图；
图4为利用本发明灰白单晶刚玉制备的陶瓷砂轮的视图。
图5为蓝色单晶刚玉制备的陶瓷砂轮的视图。
具体实施方式
一种灰白色单晶刚玉的生产方法，包括如下步骤 ：
a. 混料 ：将原料按如下重量份混合：Al2O3 100份，TiO2 1-5份 ；优选的，TiO2 为3份；
b.熔炼：将混合后的原料投入电弧炉冶炼，加热到2100℃~2400℃，至电弧炉内原料充分熔化；优选的，加热到 2300℃；
c. 出料 ：充分熔化后倾倒入接包中，室温环境下保温24小时；
d. 破碎 ：用锤将刚玉破碎成小块，之后用反击破将其击碎；
e．磁选除杂：用磁选机将刚玉砂中的磁性杂质选出；
f. 筛选：气流磨进行筛分，用适当目数的筛子对筛分出的碎粒分类；
g. 二次除杂 ：由风机对筛选的碎粒进行除杂，由布袋除尘器收尘，从而制得干净的灰白色单晶刚玉。
图1-4为采用本发明方法优选的方案制备的灰白单晶刚玉烧制的陶瓷砂轮的视图。其中，如图 1 所示 ：利用本发明方法得到的单晶刚玉的颗料形状好，切割面多，磨削能力强，而且产生的单晶体个数达到 95％以上。
如图2、图3所示：这些互相镶嵌生长的刚玉晶体具有大致定向的拉长的结晶特点，显然这是由于从炉边部向中部结晶环境、温度规律变化造成的。刚玉晶体之间或晶粒内部不是很致密，无论纵向、横向切片均见有大量空洞，显然这一特点相当有利于机械破碎，磨粒内部基本见不到裂纹。从纵向、横向切片的视图上看，刚玉相呈边界无规则界面的粒状，而其横断面上常呈蹼状边界。这与以往生产的晶面平直多角的结晶形状形成鲜明的对比，单晶体形态非常明显。图4为利用本发明灰白单晶刚玉制备的陶瓷砂轮的视图，灰白单晶刚玉在砂轮窑温度在超过1500℃砂轮色泽没有改变，且砂轮颜色呈现统一的灰白色，砂轮产品的观感好，更容易被客户接受。图5为蓝色单晶刚玉制备的陶瓷砂轮的视图，每一窑烧制出的砂轮色泽不统一，且每个砂轮上出星星点点的杂色，影响观感，客户不容易接受。
采用上述方法制备的灰白色单晶刚玉，经国家最权威的检测机构白鸽磨料磨具有限公司检测中心的检测，各项关键数据均超出蓝色单晶刚玉的数据，做成砂轮后无铁斑、无收缩现象。砂轮窑温度 180℃—1500℃都可以制成砂轮，即使砂轮窑温度超1500℃，砂轮色泽不会改变，更适合制作陶瓷砂轮，且砂轮使用性能不变。适宜切削高钒钢、钛钢、不锈钢及各种合金。
Claims (1)
1.一种灰白色单晶刚玉的生产方法，包括如下步骤 ：
a. 混料 ：将原料按如下重量份混合：Al2O3 100份，TiO2 1-5份 ；
b.熔炼：将混合后的原料投入电弧炉冶炼，加热到2100℃~2400℃，至电弧炉内原料充分熔化；
c. 出料 ：充分熔化后倾倒入接包中，室温环境下保温24小时；
d. 破碎 ：用锤将刚玉破碎成小块，之后用反击破将其击碎；
e．磁选除杂：用磁选机将刚玉砂中的磁性杂质选出；
f. 筛选：气流磨进行筛分，用适当目数的筛子对筛分出的碎粒分类；
g. 二次除杂 ：由风机对筛选的碎粒进行除杂，由布袋除尘器收尘，从而制得干净的灰白色单晶刚玉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910442097.4A CN110241458A (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 灰白色单晶刚玉的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910442097.4A CN110241458A (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 灰白色单晶刚玉的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110241458A true CN110241458A (zh) | 2019-09-17 |
Family
ID=67885098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910442097.4A Pending CN110241458A (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 灰白色单晶刚玉的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110241458A (zh) |
Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3897529A (en) * | 1971-12-20 | 1975-07-29 | Union Carbide Corp | Altering the appearance of corundum crystals |
| US4039726A (en) * | 1974-05-08 | 1977-08-02 | Astrid Corporation, Limited | Altering the appearance of corundum crystals |
| US4303465A (en) * | 1976-10-14 | 1981-12-01 | Bagdasarov Khachik S | Method of growing monocrystals of corundum from a melt |
| JPS61191597A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | スタ−コランダム単結晶の製造方法 |
| CN1040634A (zh) * | 1988-05-09 | 1990-03-21 | 日本研磨材工业株式会社 | 单晶氧化铝颗粒的制造方法 |
| CN1062560A (zh) * | 1991-11-22 | 1992-07-08 | 武汉工业大学 | 低温制备刚玉单晶磨料的方法 |
| JPH07215717A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-15 | Showa Denko Kk | 被覆電融アルミナ粒の製造方法 |
| CN1113269A (zh) * | 1995-01-29 | 1995-12-13 | 陈秋生 | 单晶刚玉的生产方法 |
| US5603738A (en) * | 1993-11-15 | 1997-02-18 | Treibacher Schleifmittel Ag | Process and device for preparing an abrasive |
| US20040049990A1 (en) * | 2000-12-08 | 2004-03-18 | Franz Skale | Method for producing an oxide of aluminum based corundum abrasive grain with increased tenacity and use thereof in abrasives |
| JP2008207993A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Hitachi Chem Co Ltd | サファイア単結晶の製造方法 |
| JP2008247706A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jfe Mineral Co Ltd | コランダム単結晶の育成方法、コランダム単結晶およびコランダム単結晶ウェーハ |
| CN201265052Y (zh) * | 2008-10-07 | 2009-07-01 | 福建三祥工业新材料有限公司 | 单晶电熔氧化铝晶粒控制装置 |
| CN101748486A (zh) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 西峡县正弘单晶刚玉厂 | 蓝色单晶刚玉的生产方法 |
| CN102061522A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-18 | 北京工业大学 | 大尺寸Al2O3基晶体的二步法制备方法 |
| CN103570358A (zh) * | 2012-07-19 | 2014-02-12 | 河南玖鼎新材料股份有限公司 | 一种轻质白刚玉的制备工艺 |
| CN104499051A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-08 | 三祥新材股份有限公司 | 一种单晶刚玉的生产方法 |
| CN104671752A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 河南东风新研材科技有限公司 | 一种利用除尘粉冶炼棕刚玉的方法 |
| CN109415616A (zh) * | 2016-06-28 | 2019-03-01 | 昭和电工株式会社 | 电熔氧化铝粒子、电熔氧化铝粒子的生产方法、磨石和砂布 |
-
2019
- 2019-05-24 CN CN201910442097.4A patent/CN110241458A/zh active Pending
Patent Citations (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3897529A (en) * | 1971-12-20 | 1975-07-29 | Union Carbide Corp | Altering the appearance of corundum crystals |
| GB1408648A (en) * | 1971-12-20 | 1975-10-01 | Union Carbide Corp | Treatment of corundum crystals |
| US4039726A (en) * | 1974-05-08 | 1977-08-02 | Astrid Corporation, Limited | Altering the appearance of corundum crystals |
| US4303465A (en) * | 1976-10-14 | 1981-12-01 | Bagdasarov Khachik S | Method of growing monocrystals of corundum from a melt |
| JPS61191597A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-26 | Seiko Instr & Electronics Ltd | スタ−コランダム単結晶の製造方法 |
| CN1040634A (zh) * | 1988-05-09 | 1990-03-21 | 日本研磨材工业株式会社 | 单晶氧化铝颗粒的制造方法 |
| CN1062560A (zh) * | 1991-11-22 | 1992-07-08 | 武汉工业大学 | 低温制备刚玉单晶磨料的方法 |
| US5603738A (en) * | 1993-11-15 | 1997-02-18 | Treibacher Schleifmittel Ag | Process and device for preparing an abrasive |
| JPH07215717A (ja) * | 1994-02-07 | 1995-08-15 | Showa Denko Kk | 被覆電融アルミナ粒の製造方法 |
| CN1113269A (zh) * | 1995-01-29 | 1995-12-13 | 陈秋生 | 单晶刚玉的生产方法 |
| US20040049990A1 (en) * | 2000-12-08 | 2004-03-18 | Franz Skale | Method for producing an oxide of aluminum based corundum abrasive grain with increased tenacity and use thereof in abrasives |
| JP2008207993A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Hitachi Chem Co Ltd | サファイア単結晶の製造方法 |
| JP2008247706A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Jfe Mineral Co Ltd | コランダム単結晶の育成方法、コランダム単結晶およびコランダム単結晶ウェーハ |
| CN201265052Y (zh) * | 2008-10-07 | 2009-07-01 | 福建三祥工业新材料有限公司 | 单晶电熔氧化铝晶粒控制装置 |
| CN101748486A (zh) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 西峡县正弘单晶刚玉厂 | 蓝色单晶刚玉的生产方法 |
| CN102061522A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-18 | 北京工业大学 | 大尺寸Al2O3基晶体的二步法制备方法 |
| CN103570358A (zh) * | 2012-07-19 | 2014-02-12 | 河南玖鼎新材料股份有限公司 | 一种轻质白刚玉的制备工艺 |
| CN104499051A (zh) * | 2014-12-05 | 2015-04-08 | 三祥新材股份有限公司 | 一种单晶刚玉的生产方法 |
| CN104671752A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-03 | 河南东风新研材科技有限公司 | 一种利用除尘粉冶炼棕刚玉的方法 |
| CN109415616A (zh) * | 2016-06-28 | 2019-03-01 | 昭和电工株式会社 | 电熔氧化铝粒子、电熔氧化铝粒子的生产方法、磨石和砂布 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "SSA：开辟单晶刚玉的新纪元", 《磨料磨具通讯》, pages 30 * |
| 钱定福: "用铝土矿生产电熔刚玉的工艺现状", 《矿产保护与利用》, pages 180 - 46 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101998940B (zh) | 熔融陶瓷颗粒 | |
| CN110002849A (zh) | 一种利用废旧陶瓷制备高性能耐磨日用陶瓷的制备方法 | |
| CN103693977A (zh) | 一种以废旧滑板制备的摆动流槽用再生浇注料及制备方法 | |
| CN101906663B (zh) | 蓝色超单晶刚玉及其制备方法 | |
| CN109896840A (zh) | 一种利用煤矸石制备多孔生物载体的方法 | |
| CN108298851A (zh) | 一种利用石英砂尾砂生产特种砂浆用石英砂的方法 | |
| Hanagiri et al. | Recent improvement of recycling technology for refractories | |
| CN101903307A (zh) | 熔融陶瓷产品、制造方法及用途 | |
| CN110241458A (zh) | 灰白色单晶刚玉的生产方法 | |
| CN106007724B (zh) | 熔炼金属用高强度石墨碳化硅坩埚的制备方法 | |
| CN101748486B (zh) | 蓝色单晶刚玉的生产方法 | |
| Jensen et al. | Influence of quartz particles on wear in vertical roller mills. Part I: Quartz concentration | |
| CN107098710A (zh) | 一种不烧镁碳砖及其制备方法 | |
| CN106045518B (zh) | 一种能提高石墨碳化硅坩埚玻璃化程度的生产工艺 | |
| CN109182835A (zh) | 一种专用于铅黄铜除铝用复合熔炼剂及其制备和使用方法 | |
| CN103253948B (zh) | 一种冶金中频炉用干式捣打料的制备方法 | |
| CN104357907B (zh) | 一种单晶电熔氧化铝的生产方法 | |
| CN114540648A (zh) | 一种利用废杂铜生产易切削铅黄铜连铸棒的方法 | |
| CN107445614A (zh) | 一种复合氧化锆粉体及其制备方法 | |
| FI20051212A0 (fi) | Menetelmä erittäin hienojen jauheiden teolliseksi tuottamiseksi | |
| JP5877755B2 (ja) | 珪砂造粒体およびその製造方法 | |
| US954808A (en) | Electric-furnace product and method of making same. | |
| CN202465295U (zh) | 新型冶金用熔融石英颗粒生产装置 | |
| CN115725846B (zh) | 一种废旧建筑铝型材铝合金的回收再生方法 | |
| Odior et al. | Manufacture of abrasive grains from locally sourced raw materials in Nigeria |
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 |