專利名稱：藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于單晶剛玉生產(chǎn)方法技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的單晶剛玉的生產(chǎn)方法是采用鋁礬土、黃鐵礦和含碳物質(zhì)為原料，混合后送 入電弧爐熔煉，在高溫下產(chǎn)生八1203，之后冷卻電爐，剛玉單晶體從熔液中析出。但是原生 產(chǎn)方法存在很大的問題，一是在煉制的過程中會向空氣中分解、排放大量的二氧化硫氣體， 在水解的過程中產(chǎn)生大量的硫化氫氣體，硫化氫氣體對各類金屬(銅、鋅)導(dǎo)線、各類電器 的腐蝕程度驚人，各類導(dǎo)線不出3月即會成為銹粉而脫斷，對人體健康有害，對大氣造成污 染，排放到水中大量深沉物，污染下游水源；二是原生產(chǎn)方法生產(chǎn)的單晶剛玉做成砂輪以 后，有鐵斑和收縮現(xiàn)象，收縮的結(jié)果是在砂輪上出現(xiàn)非正常的裂紋、變形，嚴(yán)重影響砂輪的 作業(yè)能力和作業(yè)效果；另外，原生產(chǎn)方法的能耗大，生產(chǎn)每噸單晶剛玉需要耗電6000度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種不產(chǎn)生有害氣體、利于環(huán)境保護(hù)、抗壓強(qiáng)度高、能耗少的藍(lán)色單晶 剛玉的生產(chǎn)方法。 —種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉2 4kg、鈦石粉6 10kg、氟化鋁8 12kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續(xù)加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出； f.篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，一種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉3kg、鈦石粉8kg、氟化鋁10kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續(xù)加熱25 32
小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出； f.篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。
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采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的藍(lán)色單晶剛玉因為不使用鐵礦石，在冶煉過程中無煙無氣 味，產(chǎn)品加工過程無硫化氫氣體，對大氣無污染、無污水排放，生產(chǎn)全過程不污染環(huán)境；后期 產(chǎn)生的單晶體個數(shù)達(dá)95%，比原單晶體個數(shù)多50%以上(原單晶剛玉(SA)單晶體占65% 左右)；強(qiáng)度超過26N，韌性高達(dá)90.5X，比原單晶剛玉(SA)高出25%，單晶剛玉內(nèi)AL203 含量高達(dá)99. 4%以上，各種雜質(zhì)更低，F(xiàn)e203含量不超過0. 08%， Si02小于O. 07%， Ti02 < 0. 45%;單晶剛玉顆粒的顏色大多數(shù)是淺藍(lán)色，它堆積密度平穩(wěn)，16#為1. 89g/cm3左右， 180#為1. 65g/cm3左右，以本發(fā)明生產(chǎn)方法的單晶剛玉，做成砂輪后無鐵斑、無收縮現(xiàn)象。 陶瓷、樹脂、橡膠結(jié)合劑均可使用，砂輪窯溫度300°C _12801:都可以制成砂輪，砂輪窯溫度 超過128(TC，砂輪色澤會改變，但是砂輪使用性能不變。本發(fā)明生產(chǎn)方法的單晶剛玉，顆粒 形狀好、磨削能力強(qiáng)，工具磨砂輪更好用；更適宜切削高釩鋼、鈦鋼、不銹鋼及各種合金，而 且使用本發(fā)明生產(chǎn)方法生產(chǎn)一噸單晶剛玉，耗電能3000度，是原能耗的一半，節(jié)約了能源。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步地說明
圖1是利用本發(fā)明生產(chǎn)方法生產(chǎn)的單晶剛玉的微觀視圖；
圖2是利用本發(fā)明生產(chǎn)方法生產(chǎn)的單晶剛玉縱切片的微觀視圖；
圖3是利用本發(fā)明生產(chǎn)方法生產(chǎn)的單晶剛玉橫切片的微觀視具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一 —種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉2kg、鈦石粉6kg、氟化鋁8kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續(xù)加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出； f.篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。 實(shí)施例二 —種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉4kg、鈦石粉10kg、氟化鋁12kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續(xù)加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出； f.篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。
實(shí)施例三 —種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉3kg、鈦石粉8kg、氟化鋁10kg混合；
b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續(xù)加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出； f.篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。 如圖1所示利用本發(fā)明方法得到的單晶剛玉的顆料形狀好，切割面多，磨削能力 強(qiáng)，而且產(chǎn)晶體個數(shù)達(dá)到95%以上。 如圖2、圖3所示這些互相鑲嵌生長的剛玉晶體具有大致定向的拉長的結(jié)晶特 點(diǎn)，顯然這是由于從爐邊部向中部結(jié)晶環(huán)境、溫度規(guī)律變化造成的。剛玉晶體之間或晶粒內(nèi) 部不是很致密，無論縱向、橫向切片均見有大量空洞，顯然這一特點(diǎn)相當(dāng)有利于機(jī)械破碎， 磨粒內(nèi)部基本見不到裂紋。從縱向、橫向切片的視圖上看，剛玉相呈邊界無規(guī)則界面的粒
狀，而其橫斷面上常呈蹼狀邊界。這與以往生產(chǎn)的晶面平直多角的結(jié)晶形狀形成鮮明的對 比，單晶體形象非常明顯。 利用本發(fā)明生產(chǎn)方法生產(chǎn)的單晶剛玉，經(jīng)國家磨料磨具監(jiān)督檢驗中心檢測，抗壓 強(qiáng)度超過26N，韌性高達(dá)90. 5%，單晶剛玉內(nèi)AL203含量高達(dá)99. 4%以上，各種雜質(zhì)更低， Fe203含量不超過0. 08%， Si02小于0. 07%， Ti02<0. 45%。單晶剛玉顆粒的顏色大多數(shù) 是淺藍(lán)色，它堆積密度平穩(wěn)，16#為1. 89g/cm3左右，180#為1. 65g/cm3左右。
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的藍(lán)色單晶剛玉因為不使用鐵礦石，在冶煉過程中無煙無氣 味，產(chǎn)品加工過程無硫化氫氣體，對大氣無污染、無污水排放，生產(chǎn)全過程不污染環(huán)境；后期 產(chǎn)生的單晶體個數(shù)達(dá)95%，比原單晶體個數(shù)多50%以上(原單晶剛玉(SA)單晶體占65% 左右)；以本發(fā)明生產(chǎn)方法的單晶剛玉，做成砂輪后無鐵斑、無收縮現(xiàn)象。陶瓷、樹脂、橡膠 結(jié)合劑均可使用，砂輪窯溫度300°C _12801:都可以制成砂輪，砂輪窯溫度超過128(TC，砂 輪色澤會改變，但是砂輪使用性能不變。本發(fā)明生產(chǎn)方法的單晶剛玉，顆粒形狀好、磨削能 力強(qiáng)，工具磨砂輪更好用；更適宜切削高釩鋼、鈦鋼、不銹鋼及各種合金，而且使用本發(fā)明生 產(chǎn)方法生產(chǎn)一噸單晶剛玉，耗電能3000度，是原能耗的一半，節(jié)約了能源。
權(quán)利要求
一種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，其特征在于它包括如下步驟a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉2～4kg、鈦石粉6～10kg、氟化鋁8～12kg混合；b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800℃～2400℃，持續(xù)加熱25～32小時；c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3～6日，使其充分凝固；d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎；e.磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出；f.篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類；g.二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。
2. 權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，其特征在于它包括如下步驟a. 混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉3kg、鈦石粉8kg、氟化鋁10kg混合；b. 熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續(xù)加熱25 32小時；C.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固；d. 開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎；e. 磁選除雜用磁選機(jī)將剛玉砂中的磁性雜質(zhì)選出；f. 篩選用適當(dāng)目數(shù)的篩子對磁選出的碎粒分類；g. 二次磁選除雜再用磁選機(jī)磁選即得藍(lán)色單晶剛玉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種藍(lán)色單晶剛玉的生產(chǎn)方法，它包括如下步驟a.混料、b.熔煉、c.降溫凝固、d.開爐破碎、e.磁選除雜、f.篩選、g.二次磁選除雜。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的藍(lán)色單晶剛玉因為不使用鐵礦石，在冶煉過程中無煙無氣味，產(chǎn)品加工過程無硫化氫氣體，對大氣無污染、無污水排放，生產(chǎn)全過程不污染環(huán)境；后期產(chǎn)生的單晶體個數(shù)達(dá)95％，比原單晶體個數(shù)多50％以上(原單晶剛玉(SA)單晶體占65％左右)；強(qiáng)度超過26N，韌性高達(dá)90.5％，比原單晶剛玉(SA)高出25％。
文檔編號C30B29/20GK101748486SQ20081023123
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者王虎山 申請人:西峽縣正弘單晶剛玉廠