一種精密鑄造用砂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于精密鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開(kāi)了一種精密鑄造用砂及其制備方法。由下述質(zhì)量百分含量的原料制得：鋁土礦79-95%、粘土3-20%、錳礦石0.5-5%、赤鐵礦0.2-1%。將各原料粉碎后制成混合粉，再經(jīng)造粒、干燥，然后燒制而成。本發(fā)明方法能耗低、成品率高、成本低，并且制備的精密鑄造用砂的抗破碎能力強(qiáng)，且氧化鋁含量穩(wěn)定性及體積密度（較小）方面明顯優(yōu)于寶珠砂，可以大大提高鑄造砂的再生利用率，為鑄造企業(yè)降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，目前有很好地市場(chǎng)前景。
【專利說(shuō)明】一種精密鑄造用砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精密鑄造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種精密鑄造用砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鑄造工藝中，大都會(huì)先選用適宜的鑄型材料(一般鑄造砂占70%以上)進(jìn)行鑄模后再澆鑄，因此，鑄造砂選用對(duì)鑄造來(lái)說(shuō)也非常關(guān)鍵，特別是精密鑄造。目前，因受環(huán)保、職業(yè)健康要求的影響，硅砂的用量在迅速減少，耐火度高、體積密度較低的寶珠砂(主要成分為剛玉)倍受精密鑄造企業(yè)的青睞，用量在迅猛增長(zhǎng)。但是，寶珠砂是采用把鋁礬土電熔后再噴吹冷卻的方法獲取，存在著能耗高、成品率低(因噴吹法粒徑難以控制)一般在50%以下、產(chǎn)量低、成本高的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能耗低、成品率高、成本低的精密鑄造用砂及其制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種精密鑄造用砂，由下述質(zhì)量百分含量的原料制得:鋁土礦79-95%、粘土 3-20%、錳礦石0.5-5%、赤鐵礦0.2-1%。
[0005]進(jìn)一步，以 質(zhì)量百分含量計(jì):鋁土礦中Al2O3 60-75%、Fe2O3 < 2%;粘土中Al2O330-38%、S12 < 45%、Fe2O3 < 2.5% ;錳礦石中 MnO2 45-55% ;赤鐵礦中 Fe2O3 > 80%。
[0006]制備方法，包括如下步驟:
(1)混合粉制備:a、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，按比例配料，混合均勻，得混合粉I ;或者把鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別破碎成小于1mm的碎塊，按比例配料后再研磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，得混合粉I ;b、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至D50 < 6Mm，得混合粉2 ;或者把鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別破碎成小于1mm的碎塊，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至325目通過(guò)率大于99%且D50 < 6微米，得混合粉2 ；
(2)造粒:先將混合粉I送去造粒，造粒后經(jīng)篩選，加入混合粉2繼續(xù)造粒，直至得到表面光滑(80倍顯微鏡下觀察表面無(wú)毛刺)的鑄造砂半成品；
(3)干燥:將鑄造砂半成品進(jìn)行干燥，得干半成品；
(4)燒制:干半成品在1350-1420°C下燒結(jié)0.5-1.5h，得成品。
[0007]較好地，分2-5次加入混合粉2。
[0008]進(jìn)一步，將鑄造砂半成品在150-500°C條件下進(jìn)行干燥直至水分質(zhì)量含量小于1%，得干半成品。
[0009]本發(fā)明采用燒結(jié)法生產(chǎn)精密鑄造用砂，配方可調(diào)，而寶珠砂采用電熔法，配方不可調(diào)節(jié)，因此精密鑄造用砂的氧化鋁含量穩(wěn)定性優(yōu)于寶珠砂；本發(fā)明方法中，粒徑容易得到控制因而成品率也相對(duì)寶珠砂較高，無(wú)需采用高電耗的電熔爐因而能耗低，有效地克服了噴吹法生產(chǎn)寶珠砂的缺陷，特別是制造成本較寶珠砂每噸可降低700元。另外，燒結(jié)鑄造砂的抗破碎能力強(qiáng)，體積密度(較小)方面明顯優(yōu)于寶珠砂，可以大大提高鑄造砂的再生利用率，為鑄造企業(yè)降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，目前有很好的市場(chǎng)前景。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0011]本發(fā)明中的原料可按照下述技術(shù)指標(biāo)通過(guò)市購(gòu)獲得:以質(zhì)量百分含量計(jì):鋁土礦中 Al2O3 60-75%,Fe2O3 < 2% ;粘土中 Al2O3 30-38%,S12 < 45%,Fe2O3 < 2.5% ;錳礦石中 MnO245-55% ;赤鐵礦中 Fe2O3 > 80%。
[0012]實(shí)施例1
精密鑄造用砂的制備方法，包括如下步驟:
(1)混合粉制備:a、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同)的細(xì)粉，按下述質(zhì)量百分比配料:鋁土礦79%、粘土 20%、錳礦石0.5%、赤鐵礦0.5%，混合均勻，得混合粉I ;b、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至D50 < 6Mm，得混合粉2 ；
(2)造粒:將混合粉I放入造粒鍋內(nèi)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧(水霧，下同)作用下成粒，根據(jù)生產(chǎn)需求把經(jīng)篩選后的粒徑合格顆粒{根據(jù)燒結(jié)收縮率情況，應(yīng)略大于目標(biāo)成品粒徑，下同}再放入造粒鍋內(nèi)，再在 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下第1次加入混合粉2造粒，觀察顆粒表面，表面不光滑，再在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下第2次加入混合粉2造粒，觀察顆粒表面，此時(shí)表面光滑，停止噴霧再轉(zhuǎn)動(dòng)lOmin，得到表面光滑的鑄造砂半成品；其中所述的表面光滑是指80倍顯微鏡下觀察表面無(wú)毛刺；
(3)干燥:鑄造砂半成品置于干燥設(shè)備中，在150°C條件下，干燥至水分小于1%的干半成品；
(4)燒制:干半成品置于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在1350°C下，經(jīng)0.5小時(shí)燒制為成品。
[0013]實(shí)施例2
精密鑄造用砂的制備方法，包括如下步驟:
(1)混合粉制備:a、把招土礦、粘土、猛礦石、赤鐵礦分別破碎成小于10_的碎塊，按下述質(zhì)量百分比配料:鋁土礦95%、粘土 3%、錳礦石1%、赤鐵礦1%，配料后再研磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，得混合粉I ;b、把鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別破碎成小于1mm的碎塊，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至325目通過(guò)率大于99%且D50< 6微米，得混合粉2 ；
(2)造粒:將混合粉I放入造粒鍋內(nèi)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下成粒，根據(jù)生產(chǎn)需求把經(jīng)篩選后的粒徑合格顆粒再放入造粒鍋內(nèi)，再在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下第1次加入混合粉2，觀察顆粒表面，表面不光滑，再在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下第2次加入混合粉2造粒，觀察顆粒表面，表面仍然不光滑，繼續(xù)第3次加入混合粉2造粒，觀察顆粒表面，此時(shí)表面光滑，停止噴霧再轉(zhuǎn)動(dòng)30min，得到表面光滑的鑄造砂半成品；其中所述的表面光滑是指80倍顯微鏡下觀察表面無(wú)毛刺；
(3)干燥:鑄造砂半成品置于干燥設(shè)備中，在500°C條件下，干燥至水分小于1%的干半成品；
(4)燒制:干半成品置于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在14201:下，經(jīng)1.5小時(shí)燒制為成品。
[0014]實(shí)施例3
精密鑄造用砂的制備方法，包括如下步驟:
(1)混合粉制備:a、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，按下述質(zhì)量百分比配料:鋁土礦88%、粘土 6.8%、錳礦石5%、赤鐵礦0.2%，混合均勻，得混合粉I ;b、把招土礦、粘土、猛礦石、赤鐵礦分別破碎成小于10_的碎塊，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至325目通過(guò)率大于99%且D50 < 6微米，得混合粉2 ;
(2)造粒:將混合粉I放入造粒鍋內(nèi)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下成粒，根據(jù)生產(chǎn)需求把經(jīng)篩選后的粒徑合格顆粒再放入造粒鍋內(nèi)，再在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下第1次加入混合粉2造粒，觀察顆粒表面，表面不光滑，再在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)及噴霧作用下第2次加入混合粉2造粒，觀察顆粒表面，表面仍然不光滑，如此重復(fù)添加混合粉2直至共計(jì)添加5次后，觀察顆粒表面，表面光滑，停止噴霧再轉(zhuǎn)動(dòng)20min，得到表面光滑的鑄造砂半成品；其中所述的表面光滑是指80倍顯微鏡下觀察表面無(wú)毛刺；
(3)干燥:鑄造砂半成品置于干燥設(shè)備中，在300°C條件下，干燥至水分小于1%的干半成品；
(4)燒制:干半成品置于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在1380°C下，經(jīng)I小時(shí)燒制為成品。
[0015]按實(shí)施例1-3的方法分別制備30-50目精密鑄造砂，同時(shí)以現(xiàn)有技術(shù)(采用把鋁礬土電熔后再噴吹冷卻的方法獲取)制備的30-50目寶珠砂為對(duì)照，進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)下表:本發(fā)明方法能耗低，成品率高，特別是制造成本較寶珠砂每噸可降低700元。另外，本發(fā)明制備的精密鑄造砂的抗破碎能力強(qiáng)，體積密度(較小)方面明顯優(yōu)于寶珠砂，可以大大提高鑄造砂的再生利用率，為鑄造企業(yè)降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益。.......現(xiàn)目_
【權(quán)利要求】
1.一種精密鑄造用砂，其特征在于由下述質(zhì)量百分含量的原料制得:鋁土礦79-95%、粘土 3-20%、錳礦石0.5-5%、赤鐵礦0.2-1%。
2.如權(quán)利要求1所述的精密鑄造用砂，其特征在于以質(zhì)量百分含量計(jì):鋁土礦中Al2O360-75%,Fe2O3 < 2% ;粘土中 Al2O3 30-38%,S12 < 45%,Fe2O3 < 2.5% ;錳礦石中 MnO2 45-55% ；赤鐵礦中Fe2O3 > 80% ο
3.一種制備如權(quán)利要求1或2所述的精密鑄造用砂的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)混合粉制備:a、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，按比例配料，混合均勻，得混合粉I ;或者把鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別破碎成小于1mm的碎塊，按比例配料后再研磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，得混合粉I ;b、將鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別磨成325目通過(guò)率大于99%的細(xì)粉，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至D50 < 6Mm，得混合粉2 ;或者把鋁土礦、粘土、錳礦石、赤鐵礦分別破碎成小于1mm的碎塊，按與混合粉I同樣的比例配料后再研磨至325目通過(guò)率大于99%且D50 < 6微米，得混合粉2 ； (2)造粒:先將混合粉I送去造粒，篩選后加入混合粉2繼續(xù)造粒，直至得到表面光滑的鑄造砂半成品； (3)干燥:將鑄造砂半成品進(jìn)行干燥，得干半成品； (4)燒制:干半成品在1350-1420°C下燒結(jié)0.5-1.5h，得成品。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:分2-5次加入混合粉2。
5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:將鑄造砂半成品在150-500°C條件下進(jìn)行干燥直至水分質(zhì)量含量小于1%，得干半成品。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK104030708SQ201410269152
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】張希君, 張帆, 張倩 申請(qǐng)人:張希君