寶珠砂的生產(chǎn)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種寶珠砂的生產(chǎn)方法，包括選擇三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60％以上的鋁礦；將所述鋁礦加入到電弧爐中，將鋁礦加熱到2000攝氏度以上熔融；對(duì)電弧爐中流出的熔融液體施加空氣壓，將液體原料破碎冷卻，得到粗寶珠砂；根據(jù)粒徑對(duì)粗寶珠砂進(jìn)行篩分得到寶珠砂產(chǎn)品。本發(fā)明專利技術(shù)方法得到的寶珠砂耐火溫度大于1800攝氏度；外形近乎球狀，有很好的流動(dòng)性和填充性能，不但經(jīng)濟(jì)且澆注后鑄型也不易破壞；可以防止由于型砂膨脹而產(chǎn)生的鑄造缺陷，可以提高復(fù)雜鑄件的尺寸精度；具有高強(qiáng)度、低破損的性質(zhì)，回收再利用率高，且粉塵量很?。慌c鉻鐵礦砂、鋯英砂相比，價(jià)格便宜。

Production method of pearl sand

The invention discloses a method for producing pearl sand, including aluminum ore in more than 60% of the three mass fraction of two aluminum oxide; the aluminum ores into electric arc furnace in the aluminum ore is heated to 2000 degrees Celsius above the melting; applying air pressure of molten liquid flow in arc furnace, the liquid material the broken cooling, get the coarse sand orb; according to the particle size of coarse sand sand screening to obtain the Pearl Pearl products. Pearl sand fire temperature obtained by the method of the invention is greater than 1800 degrees Celsius; nearly spherical shape, with good fluidity and filling properties, not only economic and after pouring mold is not easy to damage; can prevent casting defects due to sand expansion, can improve the precision of the size of complex casting; has the properties of high strength, low damage, recycling rate is high, and the amount of dust is very small; compared with chromite sand and zircon sand, cheap.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
寶珠砂的生產(chǎn)方法
本專利技術(shù)涉及鑄造砂，具體涉及寶珠砂的生產(chǎn)方法。
技術(shù)介紹
鑄造在中國(guó)是一種古老傳統(tǒng)的制造業(yè)，一直是一個(gè)嚴(yán)重污染環(huán)境的部門，也已在民間形成了不良的口碑。在鑄造生產(chǎn)中，材料和能源的投入占到產(chǎn)值的55％-70％。我國(guó)鑄造行業(yè)每年的排污物總量為：廢渣300萬(wàn)噸、廢砂1650萬(wàn)噸和廢氣110億立方米。目前大量使用的人造鑄造砂主要產(chǎn)自于天然的硅砂或人工破碎的硅砂，它們?cè)谠煨蜐沧⑦^(guò)程中受熱容易破碎，成為垃圾、污染環(huán)境，危害生產(chǎn)工人的健康(二氧化硅粉塵容易產(chǎn)生硅肺病)，對(duì)于砂型鑄造來(lái)講，沒生產(chǎn)一噸鑄件，大約生產(chǎn)1.3-1.5噸的廢砂。因此，研究一種能夠改善鑄件質(zhì)量并減少環(huán)境的污染，改善產(chǎn)業(yè)工人的勞動(dòng)環(huán)境的鑄造材料已經(jīng)變得十分重要了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種寶珠砂的生產(chǎn)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)鑄造砂對(duì)環(huán)境污染大、受熱容易破碎的問(wèn)題。為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種寶珠砂的生產(chǎn)方法，包括選料、高溫熔融、造粒、篩分，其中，選料：選擇三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60％以上的鋁礦；高溫熔融：將所述鋁礦加入到電弧爐中，將鋁礦加熱到2000攝氏度以上熔融；造粒：對(duì)電弧爐中流出的熔融液體施加空氣壓，將液體原料破碎冷卻，得到粗寶珠砂；篩分：根據(jù)粒徑對(duì)粗寶珠砂進(jìn)行篩分得到寶珠砂產(chǎn)品。通過(guò)控制空氣壓，利用強(qiáng)風(fēng)將液體原料破碎、冷卻后，得到球形或接近球形、表面光滑的沙粒。作為優(yōu)選的，所述電弧爐以三相交流電為電源，電弧爐的爐腔頂部開口，底端側(cè)壁上設(shè)有出液口，爐腔內(nèi)有三個(gè)穿過(guò)爐腔側(cè)壁且豎直設(shè)置的電極，所述電極均與電源電連接，相比于傳統(tǒng)水平設(shè)置的電極加熱的體積更大，有利于爐腔內(nèi)的物料充分混合，得到的寶珠砂產(chǎn)品各理化性質(zhì)更均一，受各批次鋁礦原料成分的差異影響較小。作為優(yōu)選的，三個(gè)所述電極在水平面上的投影呈三角形，電極頂端位于爐腔高度的1/2-2/3處、底端高于爐腔底部。電極位于爐腔液面以下，將融融的鋁礦加熱，爐腔上部有缸進(jìn)入?yún)螐?qiáng)的固體鋁礦，可以進(jìn)行預(yù)熱。作為優(yōu)選的，所述爐腔的側(cè)壁和底面均設(shè)有用于承載冷卻水的夾層，所述夾層底端設(shè)有冷卻水入口，頂端設(shè)有冷卻水出口。由于爐腔需要長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫狀態(tài)，會(huì)大大縮減電弧爐的壽命，因此在爐腔的周圍設(shè)有夾層為電弧爐降溫，降低高溫對(duì)電弧爐的損害，延長(zhǎng)電弧爐的壽命。作為優(yōu)選的，所述冷卻水入口處設(shè)有壓力控制裝置，通過(guò)控制冷卻水的壓力控制冷卻水的循環(huán)速度，從而控制電弧爐側(cè)壁和底面的降溫速度。作為優(yōu)選的，所述電極為石墨電極并與電極進(jìn)給裝置相連。由于電極在使用過(guò)程中會(huì)有一定的損耗，因此需要一個(gè)電極進(jìn)給裝置不斷地將電極深入液面。作為優(yōu)選的，所述電極進(jìn)給裝置包括密封板和進(jìn)給輪，其中，密封板由左板和右板水平拼合而成，左板左邊和右板右邊均設(shè)有定位塊，電極從兩塊密封板中間穿過(guò)，所述進(jìn)給輪對(duì)稱的設(shè)置在電極左右兩側(cè)且兩個(gè)進(jìn)給輪的輪面相互緊密貼合；所述進(jìn)給輪與電極貼合的輪面位置設(shè)有周向的凹槽，所述凹槽內(nèi)沿徑向設(shè)置有第一配合齒，所述密封板上設(shè)有與第一配合齒相咬合的第二配合齒。進(jìn)給裝置工作時(shí)兩個(gè)進(jìn)給輪的輪面相互緊密貼合，凹槽處與電極緊密貼合，通過(guò)進(jìn)給輪與電極之間的摩擦力將電極向上推進(jìn)；兩個(gè)進(jìn)給輪還與密封板緊密貼合，且在定位條上設(shè)置于第一配合齒相適配的第二配合齒，工作時(shí)開啟電機(jī)，將其調(diào)到合適的轉(zhuǎn)速使其帶動(dòng)進(jìn)給輪轉(zhuǎn)動(dòng)，密封板打開的同時(shí)在兩個(gè)進(jìn)給輪的擠壓力下將電極向上進(jìn)給，電極到達(dá)指定位置后，控制電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，將密封板閉合。由于第一配合齒和第二配合齒相適配，第二配合齒向遠(yuǎn)離電極的方向傾斜，所以當(dāng)電極想上進(jìn)給時(shí)，第一配合齒和第二配合齒之間的摩擦力并不大，再加上密封板左右兩端設(shè)置有限位塊，可以保證密封板只是微微向兩端移動(dòng)，但是當(dāng)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一配合齒和第二配合齒剛好嚙合，相互間作用力大，可以迅速將密封板密封。當(dāng)定位塊與密封板之間設(shè)有彈簧之后，不在需要電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，密封板可以在彈簧彈力的作用下自動(dòng)回位，更加方便控制。作為優(yōu)選的，所述第二配合齒與密封板之間設(shè)有限位條，保持進(jìn)給裝置的密封，防止高溫物料進(jìn)入影響進(jìn)給裝置的壽命。作為優(yōu)選的，電極進(jìn)給裝置還包括兩個(gè)定位輪，所述電極夾緊在兩個(gè)定位輪之間，所述定位輪的中心軸在水平方向上與進(jìn)給輪的中心軸有夾角。兩個(gè)定位輪的交線和兩個(gè)進(jìn)給輪的交線不平行，因此可以確定一條直線，保證電極在這條直線上運(yùn)動(dòng)，防止電極走偏；另一方面電極可能存在彎曲的現(xiàn)象，通過(guò)定位輪后，可以在一定程度上將電極縷直。作為優(yōu)選的，所述空氣壓為3-8Kg/cm2?？諝鈮哼^(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響寶珠砂的粒徑或均勻性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果至少是如下之一：1)本專利技術(shù)方法得到的寶珠砂耐火溫度大于1800攝氏度，能滿足各種逐漸的耐火度要求。2)本專利技術(shù)寶珠砂有近乎球狀的外形，有很好的流動(dòng)性和填充性能，需要加入的宅階級(jí)數(shù)量也很少，不但經(jīng)濟(jì)且澆注后鑄型也不易破壞。3)寶珠砂有地膨脹性的特點(diǎn)，對(duì)于鑄件來(lái)說(shuō)，可以防止由于型砂膨脹而產(chǎn)生的鑄造缺陷，可以提高復(fù)雜鑄件的尺寸精度。4)寶珠砂的高強(qiáng)度、低破損，使砂子在回收及再利用時(shí)不會(huì)破損，回收再利用率高，且粉塵量很小，可以改善作業(yè)環(huán)境，減少鑄造垃圾，這是符合時(shí)代環(huán)保要求的。5)與鉻鐵礦砂、鋯英砂相比，其價(jià)格只有鋯英砂的25％-50％。同時(shí)，因砂粒為球形，其表面積小，故樹脂的加入量可以減少30-50％，水玻璃的加入量小于等于4％；并減少了粘接劑所產(chǎn)生的鑄造缺陷，提高了鑄件的成品率。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)電弧爐結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)電極進(jìn)給裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)電極進(jìn)給裝置A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。實(shí)施例1：一種寶珠砂的生產(chǎn)方法，包括選料、高溫熔融、造粒、篩分，其中，選料：選擇三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60％以上的鋁礦；高溫熔融：將所述鋁礦加入到電弧爐中，將鋁礦加熱到2000攝氏度以上熔融；造粒：對(duì)電弧爐中流出的熔融液體施加空氣壓，將液體原料破碎冷卻，得到粗寶珠砂；篩分：根據(jù)粒徑對(duì)粗寶珠砂進(jìn)行篩分得到寶珠砂產(chǎn)品。通過(guò)控制空氣壓，利用強(qiáng)風(fēng)將液體原料破碎、冷卻后，得到球形或接近球形、表面光滑的沙粒。實(shí)施例2：本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定了：圖1為本實(shí)施例所用電弧爐，所述電弧爐以三相交流電為電源，電弧爐的爐腔1頂部開口，底端側(cè)壁上設(shè)有出液口2，爐腔1內(nèi)有三個(gè)穿過(guò)爐腔1側(cè)壁且豎直設(shè)置的電極3，所述電極3均與電源電連接，相比于傳統(tǒng)水平設(shè)置的電極3加熱的體積更大，有利于爐腔1內(nèi)的物料充分混合，得到的寶珠砂產(chǎn)品各理化性質(zhì)更均一，受各批次鋁礦原料成分的差異影響較小。實(shí)施例3：本實(shí)施例在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定了：三個(gè)所述電極3在水平面上的投影呈三角形，電極3頂端位于爐腔1高度的1/2-2/3處、底端高于爐腔1底部。電極3位于爐腔1液面以下，將融融的鋁礦加熱，爐腔1上部有缸進(jìn)入?yún)螐?qiáng)的固體鋁礦，可以進(jìn)行預(yù)熱。實(shí)施例4：本實(shí)施例在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步限定了：所述爐腔1的側(cè)壁和底面均設(shè)有用于承載冷卻水的夾層4，所述夾層4底端設(shè)有冷卻水入口5，頂端設(shè)有冷卻水出口6。由于爐腔1需要長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫狀態(tài)，會(huì)大大縮減電弧爐的壽命，因本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種寶珠砂的生產(chǎn)方法，其特征在于：包括選料、高溫熔融、造粒、篩分，其中，選料：選擇三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60％以上的鋁礦；高溫熔融：將所述鋁礦加入到電弧爐中，將鋁礦加熱到2000攝氏度以上熔融；造粒：對(duì)電弧爐中流出的熔融液體施加空氣壓，將液體原料破碎冷卻，得到粗寶珠砂；篩分：根據(jù)粒徑對(duì)粗寶珠砂進(jìn)行篩分得到寶珠砂產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種寶珠砂的生產(chǎn)方法，其特征在于：包括選料、高溫熔融、造粒、篩分，其中，選料：選擇三氧化二鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)在60％以上的鋁礦；高溫熔融：將所述鋁礦加入到電弧爐中，將鋁礦加熱到2000攝氏度以上熔融；造粒：對(duì)電弧爐中流出的熔融液體施加空氣壓，將液體原料破碎冷卻，得到粗寶珠砂；篩分：根據(jù)粒徑對(duì)粗寶珠砂進(jìn)行篩分得到寶珠砂產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寶珠砂的生產(chǎn)方法，其特征在于，電弧爐的爐腔(1)頂部開口，底端側(cè)壁上設(shè)有出液口(2)，爐腔(1)內(nèi)有三個(gè)穿過(guò)爐腔(1)側(cè)壁且豎直設(shè)置的電極(3)，所述電極(3)均與電源電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寶珠砂的生產(chǎn)方法，其特征在于，三個(gè)所述電極(3)在水平面上的投影呈三角形，電極(3)頂端位于爐腔(1)高度的1/2-2/3處、底端高于爐腔(1)底部。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寶珠砂的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述爐腔(1)的側(cè)壁和底面均設(shè)有用于承載冷卻水的夾層(4)，所述夾層(4)底端設(shè)有冷卻水入口(5)，頂端設(shè)有冷卻水出口(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寶珠砂的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述冷卻水入口(5)處設(shè)有壓力控制裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寶珠砂的生產(chǎn)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉滿對(duì)，王柏勤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：洛陽(yáng)凱林鑄材有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：河南,41