CN111484312A - 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 - Google Patents

一种铸造用陶粒砂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111484312A
CN111484312A CN202010267221.0A CN202010267221A CN111484312A CN 111484312 A CN111484312 A CN 111484312A CN 202010267221 A CN202010267221 A CN 202010267221A CN 111484312 A CN111484312 A CN 111484312A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fly ash
ceramsite sand
ash mixed
grinding
powder
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
Application number
CN202010267221.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张林俊
冀运东
韩臻
王佐
俞永为
陈碧燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Sinogy Electric Engineering Co Ltd
Original Assignee
China Sinogy Electric Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Sinogy Electric Engineering Co Ltd filed Critical China Sinogy Electric Engineering Co Ltd
Priority to CN202010267221.0A priority Critical patent/CN111484312A/zh
Publication of CN111484312A publication Critical patent/CN111484312A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/135—Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
    • C04B33/1352—Fuel ashes, e.g. fly ash
    • 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
    • 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
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2206—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/1305—Organic 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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/1315—Non-ceramic binders
    • 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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1328—Waste materials; Refuse; Residues without additional clay
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • 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
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63416—Polyvinylalcohols [PVA]; Polyvinylacetates
    • 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
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • 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
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铸造用陶粒砂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料；将由聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、聚醚硅油和水组成的浆料加入到粉煤灰混合粉料中研磨获得粉煤灰混合浆料；将粉煤灰混合浆料离心、干燥获得得陶粒砂生胚球；将陶粒砂生胚球放入回转窑中依次在500℃下烧结100min、在1000℃下烧结2h、在1200℃下烧结100min、在1300℃下烧结2h，然后自然冷却获得陶粒砂的球体。本发明提供的一种铸造用陶粒砂的制备方法能够利用粉煤灰这种固体废弃物制备出陶粒砂具有圆度高、流动性好、颗粒分布可控、强度高和制备过程无粉尘的优点。

Description

一种铸造用陶粒砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及固体废物资源化利用技术领域，具体涉及一种铸造用陶粒砂及其制备方法。
背景技术
粉煤灰作为一种电厂废弃物，主要是磨细的煤粉在高温下燃烧后产生的，每消耗4吨煤就会产生1吨粉煤灰废弃物。据统计目前我国每年火力发电产生的粉煤灰为1亿吨，并且还在持续的增长。目前在我国已有20亿吨的堆积量，占用了大量的土地并且还污染了土壤。
目前在铸造行业，每年消耗大约4500～5000万吨的原砂，其中硅砂占95％左右。硅砂以其储量丰富、价格低廉、适用于大多数铸造生产条件的优点，在铸造行业中占有着重要的地位。但随着铸件质量的要求越来越高，铸造生产环境保护越来越严格。硅砂的不足之处也越来越凸显出来。在精密铸钢件生产过程中，因其熔点较低，膨胀系数大会导致铸件出现夹砂，精度低等缺陷。锆砂因其耐火度高，热膨胀系数的特点，适用于精密铸钢件生产，但存在来源少，价格昂贵等特点，难以实现在铸造行业中大量使用。陶粒砂以其优异的低膨胀性，能够克服传统铸造硅砂由于膨胀量大导致的脉纹等膨胀类缺陷的问题，并且陶粒砂的价格相对于锆砂较低。
专利CN 109734464 A提出了一种核壳结构铸造用陶粒砂及其制备方法，该专利中的糖衣法采用铝矾土与粉煤灰作为原料制备陶粒砂，能有效利用粉煤灰这种固体废弃物，同时既可以减少陶粒砂制备过程中细粉用量，又能够适用于各种铸造条件，但是，制造过程中有粉尘，制成的陶粒砂生胚球圆度不高，颗粒分布不可控，对于陶粒砂后期的应用会产生比较大的影响。比如陶粒砂用于铸造时，造成强度低，需要增加树脂的加入量，流动性不好等问题。
因此，如何利用粉煤灰这种固体废弃物制备出圆度高、颗粒分布可控和制备过程无粉尘的陶粒砂生胚球成为有待解决的问题。
发明内容
鉴于目前利用粉煤灰制备陶粒砂存在的上述不足，本发明涉及一种铸造用陶粒砂及其制备方法，能够利用粉煤灰这种固体废弃物制备出陶粒砂生胚球的圆度高、颗粒分布可控和制备过程无粉尘的效果。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铸造用陶粒砂的制备方法，包括如下步骤：
将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料；
将由聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、聚醚硅油和水组成的浆料加入到粉煤灰混合粉料中研磨获得粉煤灰混合浆料；
将粉煤灰混合浆料离心、干燥获得陶粒砂生胚球；
将陶粒砂生胚球放入回转窑中依次在500℃下烧结100min、在1000℃下烧结2h、在1200℃下烧结100min、在1300℃下烧结2h，然后自然冷却获得陶粒砂的球体。
依照本发明的一个方面，所述将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料的过程中的研磨过程是在搅拌磨中进行的，研磨时间为4h，所述将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料的过程中的筛选过程是用1000目筛网进行筛选的。
依照本发明的一个方面，所述将由聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、聚醚硅油和水组成的浆料加入到粉煤灰混合粉料中研磨获得粉煤灰混合浆料的过程的研磨过程是在球磨机中进行的，研磨时间为3h。
依照本发明的一个方面，所述将粉煤灰混合浆料离心、干燥获得得陶粒砂生胚球的过程的离心、干燥过程是在离心喷雾干燥机中进行的，所述的陶粒砂生胚球通过振动筛筛选出粒径50～100目的陶粒砂生胚球。
依照本发明的一个方面，所述浆料的粘度为200-250mPa·S。
依照本发明的一个方面，所述聚乙烯醇的聚合度为17，所述聚乙烯醇的醇解度为99。
依照本发明的一个方面，所述粉煤灰混合浆料的温度为30-35℃，所述粉煤灰混合浆料在所述离心喷雾干燥机中的喷出速度2L/min，所述离心喷雾干燥机的离心盘转速为4000-4300转/分钟，所述离心喷雾干燥机中的陶粒砂生胚球的出口温度为100-110℃。
依照本发明的一个方面，所述粉煤灰中的氧化铝与二氧化硅的质量含量之和大于70％。
依照本发明的一个方面，铝钒土粉料为过325目筛网的粉末料，且氧化铝质量含量大于66％，二氧化硅质量含量大于25％。
依照本发明的一个方面，一种铸造用陶粒砂的制备方法制备的铸造用陶粒砂，由如下质量配比组成：粉煤灰50～70％、铝矾土粉料30～50％、聚乙烯醇0.1～0.2％、十二烷基苯磺酸钠0.0025～0.0075％和聚醚硅油0.0025～0.0075％。
本发明陶粒砂生胚球的形成原理：在离心喷雾干燥机中，热空气呈螺旋状均匀地进入离心喷雾干燥机的干燥室，粉煤灰混合浆料经离心喷雾干燥机的塔体顶部的高速离心雾化器(旋转)喷雾成极细微的雾状液珠，与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。
本申请的喷雾干燥法工艺与糖衣法工艺不同，所以在选择浆液配方时，需要考虑高效增粘，快速干燥和高粘结强度的特点。影响陶粒砂生胚球圆度的因素有：浆液固含量、粘结剂、分散剂、粘度、球磨时间。浆液固含量过高，表面不光滑，粒度偏大，气孔多；浆液固含量较低，粒度偏细。分散剂可以显著提高表面光滑程度，调节粒度分布为窄分布的正态分布。浆液粘度过高，表面不光滑，粒度偏大，气孔多；浆液粘度较低，粒度偏细。球磨时间越长，细度越高，生坯球的表面越光滑，但过长影响效率和成本。本申请采用的粘结剂为1799聚乙烯醇(PVA)，PVA是一种水溶性高分子，具有较少加入量就可以显著提高浆液粘度的作用，水分烘干后，生坯强度比较高。与水、水玻璃的比较如下：
Figure BDA0002441724530000031
本发明的有益效果：
1)本发明以固体废弃物粉煤灰为原料制备铸造用陶粒砂，充分利用粉煤灰的物理化学特性，能更多地利用粉煤灰，且产品附加值高；
2)本发明制备方法的环境好，无粉尘；
3)本发明制成的陶粒砂生胚球圆度高，颗粒分布可控；
4)本发明制备出陶粒砂的球体，可以作为壳核结构陶粒砂的核。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1制备的陶粒砂的球体的显微镜图；
图2为实施例1制备的陶粒砂生胚球的显微镜图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1，见图1至图2：
一种铸造用陶粒砂的制备方法，包括如下步骤：
1)将粉煤灰(氧化铝和二氧化硅的质量和为78％)、铝矾土粉料(氧化铝质量为68％和二氧化硅质量为27％)按质量1:1加入搅拌磨中研磨4h，过1000目筛网后，得到粉煤灰混合粉料4kg；
2)将聚合度为17和醇解度为99的聚乙烯醇8g、十二烷基苯磺酸钠0.1g、聚醚硅油0.1g和水91.8g充分混合，得到粘度为250mPa·S的浆料100g；
3)将100g浆料加入到4kg粉煤灰混合粉料中，并在球磨机中研磨3h，得到粉煤灰混合浆料；
4)将粉煤灰混合浆料加入离心喷雾干燥机中，使粉煤灰混合浆料的温度控制在30-35℃，在喷出速度2L/min，离心盘转速4300转/分钟(电机频率5HZ)，热空气温度280-300℃，出口温度100-110℃的条件下喷出、离心和干燥，得到陶粒砂生胚球；
5)将陶粒砂生胚球通过振动筛筛选出粒径为50～100目的陶粒砂生胚球；
6)将筛选出的陶粒砂生胚球放入回转窑中依次在500℃下烧结100min，1000℃下烧结2h，1200℃下烧结100min，1300℃下烧结2h，自然冷却，得到陶粒砂的球体。
本实施例中的粉煤灰和铝矾土粉料加入搅拌磨中研磨4h后的颗粒细度分别如下表1所示：
表1每种粒度点之前的累计含量
粒径点/um 累计含量/％
0.050 0.00
0.100 0.00
0.200 0.00
0.500 2.08
1.000 12.14
2.000 26.88
5.000 54.97
10.00 81.31
20.00 97.72
45.00 100.00
可根据需要筛选出不同粒径区间的颗粒。
将上述步骤制备的陶粒砂生胚球进行显微镜表征，结构如图2所示，从图中可以看出，制得的陶粒砂生胚球的圆度高，圆度高的陶粒砂生胚球经烧结后得到的陶粒砂球体同样圆度高，具体如图1所示。
实施例2：
一种铸造用陶粒砂的制备方法，包括如下步骤：
1)将粉煤灰(氧化铝和二氧化硅的质量和为72％)、铝矾土粉料(氧化铝质量为67％和二氧化硅质量为28％)按质量6:4加入搅拌磨中研磨4h，过1000目筛网后，得到粉煤灰混合粉料4kg；
2)将聚合度为17和醇解度为99的聚乙烯醇6g、十二烷基苯磺酸钠0.2g、聚醚硅油0.3g和水93.5g充分混合，得到粘度为231mPa·S的浆料100g；
3)将100g浆料加入到4kg粉煤灰混合粉料中，并在球磨机中研磨3h，得到粉煤灰混合浆料；
4)将粉煤灰混合浆料加入离心喷雾干燥机中，使粉煤灰混合浆料的温度控制在30-35℃，在喷出速度2L/min，离心盘转速4200转/分钟(电机频率5HZ)，热空气温度280-300℃，出口温度100-110℃的条件下喷出、离心和干燥，得到陶粒砂生胚球；
5)将陶粒砂生胚球通过振动筛筛选出粒径为50～100目的陶粒砂生胚球；
6)将筛选出的陶粒砂生胚球放入回转窑中依次在500℃下烧结100min，1000℃下烧结2h，1200℃下烧结100min，1300℃下烧结2h，自然冷却，得到陶粒砂的球体。
实施例3：
一种铸造用陶粒砂的制备方法，包括如下步骤：
1)将粉煤灰(氧化铝和二氧化硅的质量和为72％)、铝矾土粉料(氧化铝质量为69％和二氧化硅质量为26％)按质量7:3加入搅拌磨中研磨4h，过1000目筛网后，得到粉煤灰混合粉料4kg；
2)将聚合度为17和醇解度为99的聚乙烯醇5g、十二烷基苯磺酸钠0.3g、聚醚硅油0.2g和水94.5g充分混合，得到粘度为200mPa·S的浆料100g；
3)将100g浆料加入到4kg粉煤灰混合粉料中，并在球磨机中研磨3h，得到粉煤灰混合浆料；
5)将粉煤灰混合浆料加入离心喷雾干燥机中，使粉煤灰混合浆料的温度控制在30-35℃，在喷出速度2L/min，离心盘转速4000转/分钟(电机频率5HZ)，热空气温度280-300℃，出口温度100-110℃的条件下喷出、离心和干燥，得到陶粒砂生胚球；
6)将陶粒砂生胚球通过振动筛筛选出粒径为50～100目的陶粒砂生胚球；
7)将筛选出的陶粒砂生胚球放入回转窑中依次在500℃下烧结100min，1000℃下烧结2h，1200℃下烧结100min，1300℃下烧结2h，自然冷却，得到陶粒砂的球体。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料；
将由聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、聚醚硅油和水组成的浆料加入到粉煤灰混合粉料中研磨获得粉煤灰混合浆料；
将粉煤灰混合浆料离心、干燥获得陶粒砂生胚球；
将陶粒砂生胚球放入回转窑中依次在500℃下烧结100min、在1000℃下烧结2h、在1200℃下烧结100min、在1300℃下烧结2h，然后自然冷却获得陶粒砂的球体。
2.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料的过程中的研磨过程是在搅拌磨中进行的，研磨时间为4h，所述将粉煤灰和铝矾土粉料研磨、筛选获得粉煤灰混合粉料的过程中的筛选过程是用1000目筛网进行筛选的。
3.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述将由聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、聚醚硅油和水组成的浆料加入到粉煤灰混合粉料中研磨获得粉煤灰混合浆料的过程的研磨过程是在球磨机中进行的，研磨时间为3h。
4.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述将粉煤灰混合浆料离心、干燥获得得陶粒砂生胚球的过程的离心、干燥过程是在离心喷雾干燥机中进行的，所述的陶粒砂生胚球通过振动筛筛选出粒径50～100目的陶粒砂生胚球。
5.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述浆料的粘度为200-250mPa·S。
6.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇的聚合度为17，所述聚乙烯醇的醇解度为99。
7.根据权利要求4所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述粉煤灰混合浆料的温度为30-35℃，所述粉煤灰混合浆料在所述离心喷雾干燥机中的喷出速度2L/min，所述离心喷雾干燥机的离心盘转速为4000-4300转/分钟，所述离心喷雾干燥机中的陶粒砂生胚球的出口温度为100-110℃。
8.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：所述粉煤灰中的氧化铝与二氧化硅的质量含量之和大于70％。
9.根据权利要求1所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法，其特征在于：铝钒土粉料为过325目筛网的粉末料，且氧化铝质量含量大于66％，二氧化硅质量含量大于25％。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种铸造用陶粒砂的制备方法制备的铸造用陶粒砂，其特征在于，由如下质量配比组成：粉煤灰50～70％、铝矾土粉料30～50％、聚乙烯醇0.1～0.2％、十二烷基苯磺酸钠0.0025～0.0075％和聚醚硅油0.0025～0.0075％。
CN202010267221.0A 2020-04-08 2020-04-08 一种铸造用陶粒砂及其制备方法 Pending CN111484312A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010267221.0A CN111484312A (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种铸造用陶粒砂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010267221.0A CN111484312A (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种铸造用陶粒砂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111484312A true CN111484312A (zh) 2020-08-04

Family

ID=71791711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010267221.0A Pending CN111484312A (zh) 2020-04-08 2020-04-08 一种铸造用陶粒砂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111484312A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112960967A (zh) * 2021-03-15 2021-06-15 北方民族大学 利用废弃陶粒砂制备的3d打印用陶粒砂及其制备方法
CN113045260A (zh) * 2021-02-20 2021-06-29 江苏金海宁新型建材科技有限公司 一种高强保温陶粒混凝土及其制备与应用
CN113773062A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 柳晶科技集团(常州)股份有限公司 一种铸造用陶粒砂的制备方法
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

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102633492A (zh) * 2012-04-19 2012-08-15 金刚新材料股份有限公司 利用低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的生产工艺
CN103805160A (zh) * 2014-01-27 2014-05-21 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 高掺量粉煤灰陶粒支撑剂的制备方法
US20150152319A1 (en) * 2013-04-25 2015-06-04 Hebi Tianrui Petroleum Proppant Co., Ltd Petroleum Fracturing Proppant Prepared from Flyash and Waste Ceramic, and Preparation Method Thereof
CN106497542A (zh) * 2016-08-19 2017-03-15 北京众博达石油科技有限公司 一种粉煤灰烧制成的油气井压裂支撑剂及其制备方法
CN106883838A (zh) * 2017-04-07 2017-06-23 山东雅丽支撑新材料科技有限公司 一种超低密度高强度的玻化瓷球支撑剂及其制备方法
CN110421113A (zh) * 2019-09-18 2019-11-08 北京仁创砂业铸造材料有限公司 一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂及由该陶粒砂制备的覆膜砂
CN110545929A (zh) * 2017-02-24 2019-12-06 卡博陶粒有限公司 用于制备陶瓷颗粒的粘合剂材料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102633492A (zh) * 2012-04-19 2012-08-15 金刚新材料股份有限公司 利用低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的生产工艺
US20150152319A1 (en) * 2013-04-25 2015-06-04 Hebi Tianrui Petroleum Proppant Co., Ltd Petroleum Fracturing Proppant Prepared from Flyash and Waste Ceramic, and Preparation Method Thereof
CN103805160A (zh) * 2014-01-27 2014-05-21 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 高掺量粉煤灰陶粒支撑剂的制备方法
CN106497542A (zh) * 2016-08-19 2017-03-15 北京众博达石油科技有限公司 一种粉煤灰烧制成的油气井压裂支撑剂及其制备方法
CN110545929A (zh) * 2017-02-24 2019-12-06 卡博陶粒有限公司 用于制备陶瓷颗粒的粘合剂材料
CN106883838A (zh) * 2017-04-07 2017-06-23 山东雅丽支撑新材料科技有限公司 一种超低密度高强度的玻化瓷球支撑剂及其制备方法
CN110421113A (zh) * 2019-09-18 2019-11-08 北京仁创砂业铸造材料有限公司 一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂及由该陶粒砂制备的覆膜砂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
夏德贵等: "《软磁铁氧体制造原理与技术》", 31 December 2010, 陕西科学技术出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113045260A (zh) * 2021-02-20 2021-06-29 江苏金海宁新型建材科技有限公司 一种高强保温陶粒混凝土及其制备与应用
CN112960967A (zh) * 2021-03-15 2021-06-15 北方民族大学 利用废弃陶粒砂制备的3d打印用陶粒砂及其制备方法
CN113773062A (zh) * 2021-09-24 2021-12-10 柳晶科技集团(常州)股份有限公司 一种铸造用陶粒砂的制备方法
CN113773062B (zh) * 2021-09-24 2023-03-07 柳晶科技集团股份有限公司 一种铸造用陶粒砂的制备方法
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
CN111484312A (zh) 一种铸造用陶粒砂及其制备方法
CN107298584B (zh) 一种铸造用陶粒砂及其制备方法
CN109465378B (zh) 利用熔模铸造废弃型壳制备铸造用人造球形陶瓷砂的工艺
CN103588391B (zh) 一种空心玻璃微珠及其制备方法
CN104086176A (zh) 均匀复合的球状陶瓷颗粒及其制备方法
CN102876907A (zh) 一种碳化钨-钴或碳化钨-钴-铬热喷涂粉末的制备方法
CN108033782B (zh) 一种高性能高铝陶瓷研磨球的制备方法
CN106565210A (zh) 制备球形陶瓷颗粒用组合物及球形陶瓷颗粒及其制备方法和应用
CN105924140A (zh) 一种滚制成型制备高抗压氧化铝研磨介质的方法
CN110951279A (zh) 一种超细针状硅灰石改性球形二氧化硅复合粉体的制备方法
CN108911765B (zh) 一种以焦宝石为主料人工合成制造莫来石铸造砂的方法
CN109516774B (zh) 一种人造球形陶瓷复合砂的制备方法
CN111925195A (zh) 一种高断裂模数的陶瓷砖及其制备方法
CN110842799B (zh) 一种陶瓷金属复合结合剂砂轮及其制备方法
CN109734464B (zh) 一种核壳结构铸造用陶粒砂及其制备方法
US6464906B1 (en) Method of manufacturing spherical bodies by rotation, spherical bodies made by the method and a powder composition for use in the method
CN105777084B (zh) 一种水泥球磨机用陶瓷研磨球及其制备方法
CN103044030A (zh) 适于喷砂的陶瓷珠的制造方法
CN112811919A (zh) 一种铸造用烧结陶粒
CN111960807A (zh) 一种中密度超高强度陶粒支撑剂的制备方法
CN108585815B (zh) 一种水洗黑坭釉面砖坯体的制备方法
CN112028603A (zh) 一种利用铝矾土尾矿制造多功能陶粒砂的方法
JP2015213919A (ja) 精密鋳造鋳型製造用スラリーのフィラー材及びそれを用いて得られたスラリー並びに精密鋳造鋳型
CN113651613A (zh) 一种氧化锆陶瓷后盖及其制备方法、3d釉料
CN108453213B (zh) 陶瓷空心微粒、制备方法以及包含其的铸造用粘合树脂

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200804