[發明專利]寶珠砂的生產方法

有效

• 申請號: 201710104127.1
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106862479B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉滿對;王柏勤
• 申請（專利權）人: 洛陽凱林鑄材有限公司
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02
• 代理公司: 北京鼎宏元正知識產權代理事務所(普通合伙) 11458
• 代理人: 鄧金濤

本發明公開了一種寶珠砂的生產方法，包括選擇三氧化二鋁質量分數在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；根據粒徑對粗寶珠砂進行篩分得到寶珠砂產品。本發明方法得到的寶珠砂耐火溫度大于1800攝氏度；外形近乎球狀，有很好的流動性和填充性能，不但經濟且澆注后鑄型也不易破壞；可以防止由于型砂膨脹而產生的鑄造缺陷，可以提高復雜鑄件的尺寸精度；具有高強度、低破損的性質，回收再利用率高，且粉塵量很小；與鉻鐵礦砂、鋯英砂相比，價格便宜。

技術領域

本發明涉及鑄造砂，具體涉及寶珠砂的生產方法。

背景技術

鑄造在中國是一種古老傳統的制造業，一直是一個嚴重污染環境的部門，也已在民間形成了不良的口碑。在鑄造生產中，材料和能源的投入占到產值的55％-70％。我國鑄造行業每年的排污物總量為：廢渣300萬噸、廢砂1650萬噸和廢氣110億立方米。目前大量使用的人造鑄造砂主要產自于天然的硅砂或人工破碎的硅砂，它們在造型澆注過程中受熱容易破碎，成為垃圾、污染環境，危害生產工人的健康(二氧化硅粉塵容易產生硅肺病)，對于砂型鑄造來講，沒生產一噸鑄件，大約生產1.3-1.5噸的廢砂。因此，研究一種能夠改善鑄件質量并減少環境的污染，改善產業工人的勞動環境的鑄造材料已經變得十分重要了。

發明內容

本發明的目的在于提供一種寶珠砂的生產方法，解決現有技術鑄造砂對環境污染大、受熱容易破碎的問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種寶珠砂的生產方法，包括選料、高溫熔融、造粒、篩分，其中，

選料：選擇三氧化二鋁質量分數在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：根據粒徑對粗寶珠砂進行篩分得到寶珠砂產品。

通過控制空氣壓，利用強風將液體原料破碎、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，底端側壁上設有出液口，爐腔內有三個穿過爐腔側壁且豎直設置的電極，所述電極均與電源電連接，相比于傳統水平設置的電極加熱的體積更大，有利于爐腔內的物料充分混合，得到的寶珠砂產品各理化性質更均一，受各批次鋁礦原料成分的差異影響較小。

作為優選的，三個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，爐腔上部有缸進入呂強的固體鋁礦，可以進行預熱。

作為優選的，所述爐腔的側壁和底面均設有用于承載冷卻水的夾層，所述夾層底端設有冷卻水入口，頂端設有冷卻水出口。由于爐腔需要長時間的處于高溫狀態，會大大縮減電弧爐的壽命，因此在爐腔的周圍設有夾層為電弧爐降溫，降低高溫對電弧爐的損害，延長電弧爐的壽命。

作為優選的，所述冷卻水入口處設有壓力控制裝置，通過控制冷卻水的壓力控制冷卻水的循環速度，從而控制電弧爐側壁和底面的降溫速度。

作為優選的，所述電極為石墨電極并與電極進給裝置相連。由于電極在使用過程中會有一定的損耗，因此需要一個電極進給裝置不斷地將電極深入液面。