不銹鋼專用超薄片砂輪及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明以渣坡料和氧化鐵渣(質(zhì)量比4-6∶1)為主要原料在電弧爐中高溫熔煉制作黑剛玉磨料，以其為基質(zhì)生產(chǎn)不銹鋼專用砂輪；所述工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料需要Al2O3≥70％(wt％)，其它成分為Fe2O3，SiO2，CaO和MgO以及余量的雜質(zhì)。所述氧化鐵渣成分為Fe2O3，F(xiàn)e3O4，F(xiàn)eO和雜質(zhì)，其中，F(xiàn)e2O3含量需為50％～60％(wt％)。利用該黑剛玉為磨料，加入適當(dāng)添加劑混合，制成的砂輪的一面設(shè)置有增強(qiáng)材料層，在增強(qiáng)材料層的另一面設(shè)置切削材料，其磨削效率高，韌性好，自銳性好、磨削時(shí)發(fā)熱小，在切割不銹鋼方面不易造成工件燒傷現(xiàn)象。
【專利說明】不銹鋼專用超薄片砂輪及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用極低品位資源和尾礦資源制備磨具的方法以及利用該方法制備的磨具。具體涉及一種不銹鋼專用超薄片砂輪的制備方法，及該方法制備的砂輪。
技術(shù)背景
[0002]國內(nèi)樹脂磨具生產(chǎn)企業(yè)大多采用低成本戰(zhàn)略，不管產(chǎn)品質(zhì)量只一味的降成本、降銷售價(jià)格；其實(shí)真正的降低成本型新產(chǎn)品是以較低的成本，提供同樣性能的樹脂磨具，主要是指利用新科技，改進(jìn)生產(chǎn)工藝或提高生產(chǎn)效率，削減原產(chǎn)品的成本、但保持原有功能不變的新產(chǎn)品，所以很多對(duì)于國內(nèi)多數(shù)磨料磨具企業(yè)來說研發(fā)新產(chǎn)品方面投入有限，更多的工作放在穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量上，這就形成惡性循環(huán)。由于產(chǎn)品的不穩(wěn)定、市場越難做，更沒有資金研發(fā)新產(chǎn)品。這種成本戰(zhàn)略是一把雙刃劍，一方面產(chǎn)品在低端市場竟?fàn)幜Υ?，另一方面產(chǎn)品質(zhì)量也因過度追求低成本而變得起伏不定，如果市場有大的變化必然會(huì)影響到企業(yè)的生死存亡。
[0003]目前，國內(nèi)生產(chǎn)磨具的主要原料都是以白剛玉為主要原材料的含鋁量較高的磨料，而冶煉白剛玉的主要原料為氧化鋁，生產(chǎn)氧化鋁的原材料是致密型鋁礬土，隨著鋁礬土資源的日益匱乏，白剛玉的價(jià)格也日漸增長，致使樹脂磨具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本不斷增加。另外，用白剛玉做出的砂輪存在磨削效率低、韌性差、自銳性差，在切割不銹鋼時(shí)容易燒傷工件的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高，性能差的問題，提出一種以工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料和氧化鐵渣為主要原料制備黑剛玉磨料，進(jìn)而制備不銹鋼專用超薄片砂輪的制備方法，以及一種利用該方法制備的砂輪。
[0005]不銹鋼專用砂輪工藝流程為:
[0006]黑剛玉磨料制備一制粒一混料一壓制一硬化一質(zhì)檢一包裝。
[0007]其中黑剛玉制備是:將原料加入冶煉爐，進(jìn)行冶煉；所述原料包括質(zhì)量比4-6:I的比例的工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料和氧化鐵渣。所述工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料的Al2O3 ^ 70% (wt% )，其它成分為Fe2O3, SiO2, CaO和MgO以及余量的雜質(zhì)。所述氧化鐵渣成分為Fe2O3, Fe3O4, FeO和雜質(zhì)，其中，F(xiàn)e2O3含量需為50%~60% (wt% )0冶煉溫度1900-2500攝氏度，冶煉周期19個(gè)小時(shí)，冶煉周期后冷卻出料。分選破碎分級(jí)后得到黑剛玉磨料。
[0008]所述黑剛玉磨料以Al2O3和鐵尖晶石為主礦相的灰黑色結(jié)晶體。所述黑剛玉磨料中Al2O3的質(zhì)量含量為75%~85% (wt% )，F(xiàn)e203含量為9%-12% (wt% )，SiO2的質(zhì)量含量為<10% (wt%);優(yōu)選Al2O3的質(zhì)量含量為81~85% (wt%);優(yōu)選Fe2O3含量為9-11%(wt%);優(yōu)選SiO2的質(zhì)量含量為<8% (wt% )0黑剛玉的硬度<9.0(莫氏硬度)，密度^ 3.50g/cm3。[0009]所述冶煉采用電弧冶煉爐。
[0010]破碎分級(jí)后的黑剛玉磨料經(jīng)過粒度混配，與潤濕劑，結(jié)合劑，填充料混合。
[0011 ]所述潤濕劑為液體酚醛樹脂。
[0012]所述結(jié)合劑為納米氧化鈦增強(qiáng)酚醛樹脂或納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂。
[0013]所述結(jié)合劑為粉末狀。
[0014]所述混合采用三維混合機(jī)。
[0015]所述混合采用雙鍋混料法。 [0016]混合后的物料放置12小時(shí)以上，以使填充料、結(jié)合劑等輔料能與黑剛玉充分混
入
口 o
[0017]將充分混合好的物料壓制成型。固結(jié)磨具所用模具的形狀代號(hào)按照GB/T2484的規(guī)定，基本尺寸按照GB/T4127的規(guī)定。
[0018]壓制時(shí)采用浸潤過納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂結(jié)合劑的玻璃網(wǎng)格布作為增強(qiáng)材料。
[0019]壓制成型后的砂輪進(jìn)入電隧道窯內(nèi)烘干-反應(yīng)再固化35個(gè)小時(shí)。
[0020]成品質(zhì)檢合格后包裝。
[0021]本發(fā)明是以渣坡料和氧化鐵渣為主要原料制作黑剛玉磨料，以其為基質(zhì)生產(chǎn)不銹鋼專用砂輪；選取新型納米TiO2增強(qiáng)環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑；既能夠持續(xù)不斷的改善環(huán)境， 又能夠?qū)崿F(xiàn)廢料的資源化利用，走出一條循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之路。
[0022]本發(fā)明生產(chǎn)的不銹鋼專用超薄片砂輪，其磨削效率高，韌性好，自銳性好、磨削時(shí)發(fā)熱小，在切割不銹鋼方面不易造成工件燒傷現(xiàn)象。產(chǎn)品使用速度達(dá)到120米/秒以上。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]將包括質(zhì)量比4:1比例的工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料和氧化鐵渣的原料加入冶煉爐，采用電弧冶煉爐進(jìn)行冶煉。所述工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料需要Al2O3≥70% (wt% ), 其它成分為Fe2O3, SiO2, CaO和MgO以及余量的雜質(zhì)。所述氧化鐵渣成分為Fe2O3, Fe3O4, FeO 和雜質(zhì)，其中，F(xiàn)e2O3含量為50% (wt% )。冶煉溫度2000攝氏度，冶煉周期19個(gè)小時(shí)，冶煉周期后冷卻出料。分選破碎分級(jí)后得到黑剛玉磨料。
[0025]所述黑剛玉磨料以Al2O3和鐵尖晶石為主礦相的灰黑色結(jié)晶體。所述黑剛玉磨料中Al2O3的質(zhì)量含量為75% (wt% ), Fe2O3含量為11% (wt% ), SiO2的質(zhì)量含量為8% (wt% );黑剛玉的硬度為9.0(莫氏硬度)，密度為3.50g/cm3。
[0026]破碎分級(jí)后的黑剛玉磨料經(jīng)過粒度混配，與潤濕劑，結(jié)合劑，填充料采用雙鍋混料法混合。
[0027]混合后的物料放置12小時(shí)，以使填充料、結(jié)合劑等輔料能與黑剛玉充分混合。
[0028]采用浸潤過納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂結(jié)合劑的玻璃網(wǎng)格布作為增強(qiáng)材料，將充分混合好的物料壓制成型。固結(jié)磨具所用模具的形狀代號(hào)按照GB/T2484的規(guī)定，基本尺寸按照GB/T4127的規(guī)定。
[0029]壓制成型后的砂輪進(jìn)入電隧道窯內(nèi)烘干-反應(yīng)再固化35個(gè)小時(shí)。
[0030]成品質(zhì)檢合格后包裝。
[0031]實(shí)施例2[0032]將包括質(zhì)量比5:1比例的工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料和氧化鐵渣的原料加入冶煉爐，采用電弧冶煉爐進(jìn)行冶煉。所述工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料需要Al2O3≥70% (wt% ),其它成分為Fe2O3, SiO2, CaO和MgO以及余量的雜質(zhì)。所述氧化鐵渣成分為Fe2O3, Fe3O4, FeO和雜質(zhì)，其中，F(xiàn)e2O3含量為55% (wt% )。冶煉溫度2000攝氏度，冶煉周期19個(gè)小時(shí)，冶煉周期后冷卻出料。分選破碎分級(jí)后得到黑剛玉磨料。
[0033]所述黑剛玉磨料以Al2O3和鐵尖晶石為主礦相的灰黑色結(jié)晶體。所述黑剛玉磨料中Al2O3的質(zhì)量含量為81% (wt% ), Fe2O3含量為10% (wt% ), SiO2的質(zhì)量含量為?%(wt% );黑剛玉的硬度為9.1(莫氏硬度)，密度為3.50g/cm3。
[0034]破碎分級(jí)后的黑剛玉磨料經(jīng)過粒度混配，與潤濕劑，結(jié)合劑，填充料采用雙鍋混料法混合。
[0035]混合后的物料放置12小時(shí)，以使填充料、結(jié)合劑等輔料能與黑剛玉充分混合。
[0036]采用浸潤過納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂結(jié)合劑的玻璃網(wǎng)格布作為增強(qiáng)材料，將充分混合好的物料壓制成型。固結(jié)磨具所用模具的形狀代號(hào)按照GB/T2484的規(guī)定，基本尺寸按照GB/T4127的規(guī)定。
[0037]壓制成型后的砂輪進(jìn)入電隧道窯內(nèi)烘干-反應(yīng)再固化35個(gè)小時(shí)。
[0038]成品質(zhì)檢合格后包裝。
[0039]實(shí)施例3
[0040]將包括質(zhì)量比6:1比例的工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料和氧化鐵渣的原料加入冶煉爐，采用電弧冶煉爐進(jìn)行冶煉。所述工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料需要Al2O3≥70% (wt% ),其它成分為Fe2O3, SiO2, CaO和MgO以及余量的雜質(zhì)。所述氧化鐵渣成分為Fe2O3, Fe3O4, FeO和雜質(zhì)，其中，F(xiàn)e2O3含量為55% (wt% )。冶煉溫度2200攝氏度，冶煉周期19個(gè)小時(shí)，冶煉周期后冷卻出料。分選破碎分級(jí)后得到黑剛玉磨料。
[0041]所述黑剛玉磨料以Al2O3和鐵尖晶石為主礦相的灰黑色結(jié)晶體。所述黑剛玉磨料中Al2O3的質(zhì)量含量為85% (wt% )，F(xiàn)e2O3含量為9% (wt% )，SiO2的質(zhì)量含量為8%(wt% );黑剛玉的硬度為9.2(莫氏硬度)，密度為3.51g/cm3。
[0042]破碎分級(jí)后的黑剛玉磨料經(jīng)過粒度混配，與潤濕劑，結(jié)合劑，填充料采用雙鍋混料法混合。
[0043]混合后的物料放置12小時(shí)，以使填充料、結(jié)合劑等輔料能與黑剛玉充分混合。
[0044]采用浸潤過納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂結(jié)合劑的玻璃網(wǎng)格布作為增強(qiáng)材料，將充分混合好的物料壓制成型。固結(jié)磨具所用模具的形狀代號(hào)按照GB/T2484的規(guī)定，基本尺寸按照GB/T4127的規(guī)定。
[0045]壓制成型后的砂輪進(jìn)入電隧道窯內(nèi)烘干-反應(yīng)再固化35個(gè)小時(shí)。
[0046]成品質(zhì)檢合格后包裝。
[0047]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施方式并不解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的任何限定，其僅為具體的說明本發(fā)明的實(shí)施過程。
【權(quán)利要求】
1.一種不銹鋼專用超薄片砂輪的制備方法，其特征在于該不銹鋼專用超薄片砂輪的工藝流程為:黑剛玉磨料制備_制粒_混料_壓制_硬化_質(zhì)檢_包裝:其中黑剛玉制備是:將包括質(zhì)量比4-6:1的工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料和氧化鐵渣的原料加入冶煉爐進(jìn)行冶煉；所述工業(yè)廢棄物鋁礬土渣坡料需要Al2O3 ^ 70% (wt% )，其它成分為Fe2O3, SiO2, CaO 和MgO以及余量的雜質(zhì)；所述氧化鐵渣成分為Fe2O3, Fe3O4, FeO和雜質(zhì)，其中，F(xiàn)e2O3含量需為50 %~60 % (wt% )；所述冶煉溫度為1900-2500攝氏度，冶煉周期15-25小時(shí)，冶煉周期后冷卻出料；分選破碎分級(jí)后得到黑剛玉磨料；所述黑剛玉磨料以Al2O3和鐵尖晶石為主礦相的灰黑色結(jié)晶體；所述黑剛玉磨料中Al2O3的質(zhì)量含量為75%~85% (wt% ), Fe2O3含量為9% -12% (wt % ), SiO2的質(zhì)量含量為≤10% (wt% );黑剛玉的硬度≥9.0(莫氏硬度)，密度 ^ 3.50g/cm3 ；其中混料是:將破碎分級(jí)后的黑剛玉磨料經(jīng)過粒度混配，與潤濕劑，結(jié)合劑，填充料混合；混合料經(jīng)壓制成型后固結(jié)硬化，得到不銹鋼專用超薄片砂輪；質(zhì)檢合格后包裝。
2.權(quán)利要求1所述的制備方法，其中所述冶煉采用電弧冶煉爐。
3.權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中所述潤濕劑為液體酚醛樹脂，所述結(jié)合劑為納米氧化鈦增強(qiáng)酚醛樹脂或納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其中所述結(jié)合劑為粉末狀。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其中所述混合采用雙鍋混料法。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其中混合后的物料放置12小時(shí)以上，以使填充料、結(jié)合劑等輔料能與黑剛玉充分混合。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的制備方法，其中壓制時(shí)采用浸潤過納米氧化鈦增強(qiáng)環(huán)氧樹脂結(jié)合劑的玻璃網(wǎng)格布作為增強(qiáng)材料。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的制備方法，其中壓制成型后進(jìn)入電隧道窯內(nèi)烘干-反應(yīng)再固化35個(gè)小時(shí)。
9.一種權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法制備得到的不銹鋼專用超薄片砂輪，其使用速度達(dá)到120米/秒以上。
10.權(quán)利要求9所述的砂輪，其中黑剛玉磨料中Al2O3的質(zhì)量含量為81~85%(wt%)； Fe2O3含量為9-11% (wt% ) ;Si02的質(zhì)量含量為≤8% (wt% ) ?
【文檔編號(hào)】B24D5/12GK103567892SQ201310530258
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】王素娟, 章錫國 申請(qǐng)人:陽泉市中嘉磨料磨具有限公司