CN113061043A - 一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺 - Google Patents
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113061043A CN113061043A CN202110390057.7A CN202110390057A CN113061043A CN 113061043 A CN113061043 A CN 113061043A CN 202110390057 A CN202110390057 A CN 202110390057A CN 113061043 A CN113061043 A CN 113061043A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- content
- waste sand
- temperature
- refractory aggregate
- soaking
- 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
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 109
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 39
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 25
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 24
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 16
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 13
- 229940072033 potash Drugs 0.000 claims abstract description 13
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 31
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 15
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052656 albite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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
- 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
-
- 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
- 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
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
-
- 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
- C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
-
- 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
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
- C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
- C04B2235/3472—Alkali metal alumino-silicates other than clay, e.g. spodumene, alkali feldspars such as albite or orthoclase, micas such as muscovite, zeolites such as natrolite
-
- 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
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，属于耐火骨料技术领域，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为100‑110g、胶粉的含量为2‑4g、二氧化硅的含量为4‑10g、氧化钙的含量为3‑7g、膨润土的含量为5‑8g、粉煤灰的含量为5‑10g、氧化锌的含量为3‑8g、硬质高铝粘土的含量为26‑30g、钾钠长石的含量为15‑25g。本发明提出的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，使其从原先铸造行业的经济环保包袱成为企业绿色制造的盈利点，另外，由于采用固体废弃物为主要原料，减少了耐火骨料生产对天然矿物的消耗，制得的耐火骨料不仅能满足性能指标。
Description
技术领域
本发明涉及耐火骨料技术领域，特别涉及一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺。
背景技术
作为世界上最大的耐火材料生产国和消耗国，我国耐火材料产量占世界总产量的65％左右。钢铁行业是耐火材料消耗的重点行业，也是用后耐火材料废弃量最大的行业。2018年钢铁行业耐火材料年消耗量约900万吨，但我国目前用后耐火材料的再生利用率仅为30％左右，大量用后耐火材料的废弃不仅导致用后耐火材料资源的浪费，同时废弃耐火材料的填埋还会带来严重的环境污染和土地资源的占用。由此可见，充分利用钢铁企业用后耐火材料资源，进行再生耐火材料的研究与利用，不仅能够大幅度降低耐火材料的原材料成本，同时也是加快钢铁循环经济体系的建设、构建绿色环保企业的重要内容之一。
耐火材料属于一种不可再生资源。传统耐火材料生产厂家通过开采自然矿山资源、破碎、除杂、煅烧、再破碎、筛分等一系列工序来进行生产，浪费极大，而且对生态环境造成相当程度的影响。
我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界前列，其中砂型铸造在铸造业中占绝大部分，大约是80％-90％，据统计，我国每生产1t合格铸件可产生约1.2t废砂，我国铸造行业铸造废弃物排放量巨大。据资料显示，生产一吨铸件附带产生1.2-1.3吨废砂，目前我国铸造废砂主要采取野外排放为主，排放量累积已达30亿吨以上，并且每年以3000万吨的速率增加。大量的铸造废砂作为垃圾在野外堆积不仅占用大量土地资源，同时造成了废砂材料的巨大浪费，除了少量废砂再生回用外，大部分以丢弃为主，对有限的资源是极大的浪费，而且会造成严重的环境污染。因此，废砂的处理和利用已成为我国迫切需要解决的问题。
与此同时，熔模铸造过程中排除大量的废砂，直接影响铸造生产的能源消耗、环境污染以及铸件的质量、生产效率和成本。而现阶段，国家环保政策的日趋严格，对企业的环境、资源循环利用度提出了越来越高的要求，而现阶段并没有一套铸造工业废砂再利用的成熟方案。因而非常有必要就铸造废砂的再循环利用进行深入挖掘，以促进行业的转型和可持续发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为100-110g、胶粉的含量为2-4g、二氧化硅的含量为4-10g、氧化钙的含量为3-7g、膨润土的含量为5-8g、粉煤灰的含量为5-10g、氧化锌的含量为3-8g、硬质高铝粘土的含量为26-30g、钾钠长石的含量为15-25g。
进一步地，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g。
进一步地，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
本发明提出的另一种技术方案，包括利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料的制作工艺，包括以下步骤：
S1：称取：取定量的铸造废砂、胶粉、二氧化硅、氧化钙、膨润土、粉煤灰和氧化锌依照比例一一配比后倒入容器中备用；
S2：初粉碎：取S1中的铸造废砂、胶粉、二氧化硅、氧化钙、膨润土、粉煤灰和氧化锌倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作35-40min，用10目网纱过滤，得到研磨初料；
S3：浸泡：将研磨初料混合物输入浸泡池中加水浸泡，并在浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在0.5～1h；
S4：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；
S5：二次粉碎：取S4中的烘干料以及和硬质高铝粘土、钾钠长石倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到筛分粉末；
S6：浸泡烘干：将S5中筛分粉末倒入浸泡池中加水浸泡，浸泡时间控制在10～15min后取出倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物剪切倒入骨料模具中放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为200℃～300℃的条件下热处理1～2小时，得到烘干料；
S7：烧制：将步骤S6中烘干料放入回转窑的圆盘造粒模具中加热烧制成骨料，烧制温度为1100-1360℃，烧制1h后冷却至室温包装。
进一步地，针对S4，S6中，粉物料中的高温处理的升温制度为：室温升到100℃，升温速度为10℃/min，室温升至100℃后保温1min，升温速度为20℃/min。
进一步地，针对S7中：包装工对不同类别的新产品，包括色号、等级不同的产品分别打好包装，同时将包装好的成品运送到仓库中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，从根本上解决了精密铸造废砂堆放、填埋所带来的环境污染问题，使其从原先铸造行业的经济环保包袱成为企业绿色制造的盈利点，另外，由于采用固体废弃物为主要原料，减少了耐火骨料生产对天然矿物的消耗，制得的耐火骨料不仅能满足性能指标，在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
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。
实施例一：
请参阅图1，一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为100g、胶粉的含量为2g、二氧化硅的含量为4g、氧化钙的含量为3g、膨润土的含量为5g、粉煤灰的含量为5g、氧化锌的含量为3g、硬质高铝粘土的含量为26g、钾钠长石的含量为15g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
为了更好的展示耐火骨料制作的工艺流程，本实施例提出了利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料的制作工艺，包括以下步骤：
步骤一：称取：取定量的铸造废砂、胶粉、二氧化硅、氧化钙、膨润土、粉煤灰和氧化锌依照比例一一配比后倒入容器中备用；
步骤二：初粉碎：取步骤一中的铸造废砂、胶粉、二氧化硅、氧化钙、膨润土、粉煤灰和氧化锌倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作35-40min，用10目网纱过滤，得到研磨初料；
步骤三：浸泡：将研磨初料混合物输入浸泡池中加水浸泡，并在浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在0.5～1h；
步骤四：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，粉物料中的高温处理的升温制度为：室温升到100℃，升温速度为10℃/min，室温升至100℃后保温1min，升温速度为20℃/min，得到烘干料；
步骤五：二次粉碎：取步骤四中的烘干料以及和硬质高铝粘土、钾钠长石倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到筛分粉末；
步骤六：浸泡烘干：将S5中筛分粉末倒入浸泡池中加水浸泡，浸泡时间控制在10～15min后取出倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物剪切倒入骨料模具中放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为200℃～300℃的条件下热处理1～2小时，得到烘干料；
步骤七：烧制：将步骤S6中烘干料放入回转窑的圆盘造粒模具中加热烧制成骨料，烧制温度为1100-1360℃，粉物料中的高温处理的升温制度为：室温升到100℃，升温速度为10℃/min，室温升至100℃后保温1min，升温速度为20℃/min，烧制1h后冷却至室温包装，包装工对不同类别的新产品，包括色号、等级不同的产品分别打好包装，同时将包装好的成品运送到仓库中。
实施例二：
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为102g、胶粉的含量为2g、二氧化硅的含量为6g、氧化钙的含量为4g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为4g、硬质高铝粘土的含量为27g、钾钠长石的含量为17g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
实施例三：
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为104g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为6g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为7g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为5g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
实施例四：
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为106g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为8g、氧化钙的含量为6g、膨润土的含量为7g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为29g、钾钠长石的含量为23g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
实施例五：
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为110g、胶粉的含量为4g、二氧化硅的含量为10g、氧化钙的含量为7g、膨润土的含量为8g、粉煤灰的含量为10g、氧化锌的含量为8g、硬质高铝粘土的含量为30g、钾钠长石的含量为25g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
对比例一：
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为110g、胶粉的含量为4g、二氧化硅的含量为10g、氧化钙的含量为7g、膨润土的含量为8g、粉煤灰的含量为10g、氧化锌的含量为8g、钾钠长石的含量为23g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g。
对比例二：
一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为106g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为8g、氧化钙的含量为6g、膨润土的含量为7g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为29g，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
对比例一中去除硬质高铝粘土，对比例二中去除钾钠长石，实施例一、二、三、四和五，通过改变比重，并对其分别测试，如表1所示：
表1骨料的测试数据
| 气孔率％ | 气孔平均孔径μm | 强度Mpa | |
| 实施例一 | 69 | 9 | 61 |
| 实施例二 | 68 | 7 | 65 |
| 实施例三 | 70 | 3 | 70 |
| 实施例四 | 68 | 6 | 64 |
| 实施例五 | 67 | 9 | 62 |
| 实施例六 | 62 | 17 | 59 |
| 实施例七 | 61 | 20 | 57 |
其中根据，通过原料配方的优化，采用多次的粉碎以及浸泡原料，其目的在于，通过其多次粉碎破坏原料内分子间的稳定键，配合超声波振动提高其分子破坏力，包括物质的组分、粒径的选择，以及通过合适的处理工艺，变废为宝，制备出生产成本较低的耐火材料骨料，从根本上解决了精密铸造废砂堆放、填埋所带来的环境污染问题，使其从原先铸造行业的经济环保包袱成为企业绿色制造的盈利点，促进铸造行业的循环低碳经济化。另外，由于采用固体废弃物为主要原料，减少了耐火骨料生产对天然矿物的消耗，制得的耐火骨料不仅能满足性能指标，在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用。
综上所述；本发明的利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺，从根本上解决了精密铸造废砂堆放、填埋所带来的环境污染问题，使其从原先铸造行业的经济环保包袱成为企业绿色制造的盈利点，另外，由于采用固体废弃物为主要原料，减少了耐火骨料生产对天然矿物的消耗，制得的耐火骨料不仅能满足性能指标，在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，其特征在于，包括以下重量的组分制成：铸造废砂的含量为100-110g、胶粉的含量为2-4g、二氧化硅的含量为4-10g、氧化钙的含量为3-7g、膨润土的含量为5-8g、粉煤灰的含量为5-10g、氧化锌的含量为3-8g、硬质高铝粘土的含量为26-30g、钾钠长石的含量为15-25g。
2.如权利要求1所述的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，其特征在于，铸造废砂的含量为105g、胶粉的含量为3g、二氧化硅的含量为7g、氧化钙的含量为5g、膨润土的含量为6g、粉煤灰的含量为7g、氧化锌的含量为6g、硬质高铝粘土的含量为28g、钾钠长石的含量为20g。
3.如权利要求1所述的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料，其特征在于，硬质高铝粘土由Al2O3、FeO3、FeO、Na2O和TiO混合制备。
4.一种如权利要求1所述的利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：称取：取定量的铸造废砂、胶粉、二氧化硅、氧化钙、膨润土、粉煤灰和氧化锌依照比例一一配比后倒入容器中备用；
S2：初粉碎：取S1中的铸造废砂、胶粉、二氧化硅、氧化钙、膨润土、粉煤灰和氧化锌倒入球磨机中，放入球石以及去离子水，启动球磨机工作35-40min，用10目网纱过滤，得到研磨初料；
S3：浸泡：将研磨初料混合物输入浸泡池中加水浸泡，并在浸泡池中进行超声波振动处理，浸泡时间控制在0.5～1h；
S4：烘干：将浸泡后的研磨初料混合物倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为350℃～400℃的条件下热处理3～4小时，得到烘干料；
S5：二次粉碎：取S4中的烘干料以及和硬质高铝粘土、钾钠长石倒入倒入球磨机中，放入球石，启动球磨机工作1-1.5h，用100目网纱过滤，得到筛分粉末；
S6：浸泡烘干：将S5中筛分粉末倒入浸泡池中加水浸泡，浸泡时间控制在10～15min后取出倒入挤压机中挤压为条状物，并且将条状物剪切倒入骨料模具中放入烘干窑中烘干，烘干窑内通入的循环热风条件下干燥，然后在温度为200℃～300℃的条件下热处理1～2小时，得到烘干料；
S7：烧制：将步骤S6中烘干料放入回转窑的圆盘造粒模具中加热烧制成骨料，烧制温度为1100-1360℃，烧制1h后冷却至室温包装。
5.如权利要求4所述的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料的制作工艺，其特征在于，针对S4，S6中，粉物料中的高温处理的升温制度为：室温升到100℃，升温速度为10℃/min，室温升至100℃后保温1min，升温速度为20℃/min。
6.如权利要求4所述的一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料的制作工艺，其特征在于，针对S7中：包装工对不同类别的新产品，包括色号、等级不同的产品分别打好包装，同时将包装好的成品运送到仓库中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110390057.7A CN113061043A (zh) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | 一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110390057.7A CN113061043A (zh) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | 一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113061043A true CN113061043A (zh) | 2021-07-02 |
Family
ID=76566446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110390057.7A Pending CN113061043A (zh) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | 一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113061043A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101870562A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-10-27 | 泰州枫叶冶金设备有限公司 | 精密铸造废砂再利用方法 |
| CN107324830A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 柳州市柳晶科技股份有限公司 | 一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法 |
| WO2019013728A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Tuba Bahtli | REFRACTORY CHAMOTE BRICKS (ALUMINA BRICKS AND SILICA) FROM RESIDUAL SANDS OF LOST WAX MOLDING MOLD (PRECISION MOLDING WITH LOST MODEL, PRECISION MOLDING) |
| CN109265136A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-25 | 东莞市正品五金电子有限公司 | 一种使用石英废砂生产陶瓷的方法 |
| CN110156481A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-23 | 启东市聚旺铸造有限公司 | 利用熔模铸造废砂制备的耐火材料及耐火材料的制备方法 |
| CN110156442A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-23 | 启东市聚旺铸造有限公司 | 使用熔模铸造废砂的轻质耐火骨料及其制备方法 |
| WO2020005178A2 (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | Tuba Bahtli | A production method of clay based ceramic materials opaque glazes and opaque frits using precision casting waste sand |
| CN110803933A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-18 | 马鞍山市绿科环保科技有限公司 | 一种利用铸造废砂制作陶粒的方法 |
-
2021
- 2021-04-12 CN CN202110390057.7A patent/CN113061043A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101870562A (zh) * | 2010-06-30 | 2010-10-27 | 泰州枫叶冶金设备有限公司 | 精密铸造废砂再利用方法 |
| CN107324830A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-07 | 柳州市柳晶科技股份有限公司 | 一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法 |
| WO2019013728A1 (en) * | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Tuba Bahtli | REFRACTORY CHAMOTE BRICKS (ALUMINA BRICKS AND SILICA) FROM RESIDUAL SANDS OF LOST WAX MOLDING MOLD (PRECISION MOLDING WITH LOST MODEL, PRECISION MOLDING) |
| WO2020005178A2 (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | Tuba Bahtli | A production method of clay based ceramic materials opaque glazes and opaque frits using precision casting waste sand |
| CN109265136A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-25 | 东莞市正品五金电子有限公司 | 一种使用石英废砂生产陶瓷的方法 |
| CN110156481A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-23 | 启东市聚旺铸造有限公司 | 利用熔模铸造废砂制备的耐火材料及耐火材料的制备方法 |
| CN110156442A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-23 | 启东市聚旺铸造有限公司 | 使用熔模铸造废砂的轻质耐火骨料及其制备方法 |
| CN110803933A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-18 | 马鞍山市绿科环保科技有限公司 | 一种利用铸造废砂制作陶粒的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 李红霞等: "《耐火材料手册》", 31 January 2007, 冶金工业出版社 * |
| 牟艳秋等: "铸造废砂的再利用", 《铸造技术》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107324830B (zh) | 一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法 | |
| CN109704725B (zh) | 城镇污水处理污泥陶瓷抛光渣陶粒及其制备方法 | |
| CN101608483B (zh) | 一种磷石膏复合蒸压砖及其制备方法 | |
| CN110723976B (zh) | 一种除尘灰烧胀陶粒及除尘灰的节能处理方法 | |
| CN103408277A (zh) | 一种镍渣砖及其制备方法 | |
| CN104230370B (zh) | 一种水玻璃旧砂基透水烧结路面砖及其制备方法 | |
| CN110759738B (zh) | 一种钢渣陶粒及其制备方法 | |
| CN104876627A (zh) | 一种利用煤矸石和铁尾矿制备加气混凝土的方法 | |
| CN108821621B (zh) | 一种轻质高强陶粒及制备方法 | |
| CN110655385A (zh) | 一种轻质环保陶粒及其制备方法和应用 | |
| CN103664137A (zh) | 一种主要以高岭土尾矿为原料制备陶瓷的方法 | |
| CN104987116B (zh) | 一种多孔闭口保温陶瓷及其制备方法 | |
| CN102603266A (zh) | 煤矸石烧结砖方法 | |
| CN113912376A (zh) | 一种利用赤泥、粉煤灰、铁尾矿和电石渣固废加工的免烧陶粒及其制备方法和应用 | |
| CN101439952B (zh) | 一种煤矸石混凝土及其制备方法 | |
| CN112939496A (zh) | 一种黏土陶粒的微波烧结方法 | |
| CN110803933A (zh) | 一种利用铸造废砂制作陶粒的方法 | |
| CN114276097A (zh) | 一种通过分相活化提高镍渣活性的镍渣胶凝材料及制备方法 | |
| CN110105083A (zh) | 赤泥基保温材料及其制备方法和应用 | |
| CN108558360B (zh) | 黑色仿古砖及其制备方法 | |
| CN113061043A (zh) | 一种利用铸造废砂制作的轻质耐火骨料及其制作工艺 | |
| CN113773062A (zh) | 一种铸造用陶粒砂的制备方法 | |
| CN110734270A (zh) | 一种赤泥烧结砖及其制备方法 | |
| CN111606626A (zh) | 一种复合保温轻质蒸压加气混凝土及其制备方法 | |
| CN110156442A (zh) | 使用熔模铸造废砂的轻质耐火骨料及其制备方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210702 |