專利名稱：硅鋯球制造技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅鋯球的制造技術(shù)。具體地講，本發(fā)明涉及一種在特殊設(shè)計(jì)制造的直流礦熱爐中熔融鋯英石并用空氣噴吹制造硅鋯球微珠的方法。
在研磨和拋光行業(yè)，硅鋯球微珠具有特殊的用途，主要用于超細(xì)研磨和高速打磨的介質(zhì)。用傳統(tǒng)的陶瓷制作方法來生產(chǎn)硅鋯球微珠是困難的，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)外采用高溫熔液高速氣流噴吹成球的方法，制造出了硅鋯球微珠，并得到實(shí)用。在我國(guó)，此項(xiàng)技術(shù)和產(chǎn)品還尚屬空白。
本發(fā)明的目的，就是解決鋯英石高溫熔融技術(shù)和高速氣流噴吹成球技術(shù)，提供一種工藝簡(jiǎn)便、穩(wěn)定可靠、熔融和噴吹一次完成制作硅鋯球的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的(1)用精選的鋯英石作為原料，加入少許工業(yè)氧化鋁作為助熔劑，氧化鋁加入量＜10％。上述原料先經(jīng)V形混料機(jī)充分混合，混合時(shí)加入0～5％的水，混合時(shí)間10～30分鐘。
(2)直流礦熱爐的內(nèi)襯材料采用石墨塊，底陽(yáng)極與內(nèi)襯相連接爐池深度是爐池內(nèi)徑的1～1.5倍，爐池內(nèi)徑是陰極石墨棒直徑的2～3倍。電爐電流調(diào)節(jié)范圍為0～4000A。
(3)高速空氣流是由空壓機(jī)產(chǎn)生的，噴嘴為扁形鋼管，鋼管直徑為20～60mm，噴嘴口寬度為1～7mm，空壓機(jī)空氣壓力為8～10Kg/cm2。
(4)開爐前，將石墨電極棒降至與爐池底部相接觸的位置，在電極棒周圍填加混合好的料，厚度為50～100mm。接通電源，起弧電流為1000～4000A，待起弧穩(wěn)定后，均勻加料，一直將爐池裝滿為止。將電爐電流穩(wěn)定在1800～2500A范圍內(nèi)，通過埋弧礦熱來加熱物料，控制電壓檔位以便盡量減少?gòu)?qiáng)烈的弧光出現(xiàn)。經(jīng)30～60分鐘的熔煉，物料全部熔化，立即噴球。
(5)噴球時(shí)，先將爐蓋提起，再提起電極，打開空壓機(jī)的放氣閥。傾爐最好采用變頻式，先快后慢，與料液流速相匹配。
(6)用此法生產(chǎn)的硅鋯球，氧化鋯含量為60～70％，氧化硅含量為28～33％，氧化鋁含量為0～10％，球徑分布為0～2.5mm，密度為3.96，熔點(diǎn)為1980～2680℃，強(qiáng)度為710N，硬度為7.2，顏色為灰白色，為微珠狀實(shí)心球。
下面用實(shí)施例來闡明本發(fā)明(1)直流礦熱爐的爐池內(nèi)徑和爐池深度為400mm，石墨電極棒直徑為150mm，電爐變壓器側(cè)電壓為70V，空壓機(jī)空氣壓力為10Kg/cm2，噴嘴鋼管直徑為30mm，噴嘴口寬度為2mm。
(2)原料為精選鋯英砂和工業(yè)氧化鋁粉，粒度小于0.2mm。稱重鋯英砂240Kg和工業(yè)氧化鋁20Kg，加水2600ml，用V形混料機(jī)混合20分鐘，混合好的料放在爐前待用。
(3)將石墨電極棒降至與爐池底部相接觸的位置，加料10Kg。接通電源，起弧電流為3000A。電流穩(wěn)定后，均勻加料，一直將260Kg料加完。此時(shí)，電爐電流穩(wěn)定在1800～2500A范圍內(nèi)。熔化40分鐘左右后，物料全部熔化，料液從爐子上部電極棒周圍不斷冒出，強(qiáng)烈的弧光開始出現(xiàn)，這時(shí)，提起電極棒，立即傾爐噴球。所得產(chǎn)品為灰白色實(shí)心硅鋯球，球徑為0～2.5mm。
權(quán)利要求
1.一種以鋯英石為原料，添加少許工業(yè)氧化鋁，在直流礦熱爐中熔煉，用空氣進(jìn)行噴吹，制造硅鋯球微珠的方法。其特征在于直流礦熱爐的陽(yáng)極固定在電爐底部，與爐池內(nèi)襯相連接，陰極為石墨電極棒，懸在爐池中央，可上下移動(dòng)起弧時(shí)，通過正負(fù)電極接觸來起??；起弧穩(wěn)定后，原料一次加入爐中，物料通過礦熱來加熱；待物料熔融后，立即吹球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，直流礦熱爐的內(nèi)襯為石墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，物料加熱過程中，電壓為50～130V，電流為0～4000A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，鋯英石為粒度小于0.2mm的精選鋯英砂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，鋯英石中加入0～5％的水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，空氣噴吹流速為12米/秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有少量氧化鋁的硅鋯球微珠。它是由鋯英石加少許氧化鋁,在直流礦熱爐中高溫熔融,經(jīng)高壓空氣噴吹而成,其氧化鋯含量為60～70%、氧化硅含量為28～33%、氧化鋁含量為0～10%,球徑分布為0～2.5mm,顏色為灰白色,為實(shí)心球微珠。用上述方法生產(chǎn)的硅鋯球可廣泛用于研磨行業(yè)和拋光行業(yè),作為介質(zhì)材料。
文檔編號(hào)B01J2/04GK1244515SQ9911896
公開日2000年2月16日 申請(qǐng)日期1999年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月3日
發(fā)明者金玉琢 申請(qǐng)人:金玉琢