[發明專利]鑄造陶粒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710587451.3
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107324781B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 安麗麗;王景碩;許麗芳;李維鵬
• 申請（專利權）人: 邯鄲市馬頭盛火陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101;C04B35/622;B22C1/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 劉書芝

本發明提供了鑄造陶粒及其制備方法和應用。本發明方法中，以鋁礬土熟料、高嶺土以及鋁礬土為原料，不僅原料簡便易得，而且制備工藝簡單、能耗低、且生產效率高，同時生產廢物環保處理容易，能夠有效降低成本。同時，本發明鑄造陶粒耐火度高、強度大，且熱膨脹率低，同時重復利用率高，不僅能夠滿足鑄造需要，還能夠有效降低鑄造成本。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，具體而言，涉及鑄造陶粒及其制備方法和應用。

背景技術

鑄造砂是鑄造生產中用來配制砂型和芯砂的一種顆粒狀耐火材料。如果以粘土作為型砂粘結劑，那么每生產1噸合格鑄件，就需要補充大約1噸的新鑄造砂，因此在砂型鑄造生產中鑄造砂的用量最大。

鑄造砂按礦物組成不同，可分為硅砂和非硅質砂。非硅質砂種類較多，用途各異，比如：①石灰石砂：由石灰巖破碎而成，主要礦物組成是CaCO₃，用于鑄鋼件的型砂和芯砂；②鎂砂：主要礦物組成是MgO，用于高錳鋼鑄件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料；③剛玉砂：主要礦物組成是剛玉α-Al₂O₃，用于熔模、陶瓷型鑄造的制殼材料；④寶珠砂：主要礦物組成是Al₂O₃，耐高溫、易潰散、粒型好、抗酸堿侵蝕、破碎率低、回用性強等優點，是鑄鐵、鑄鋼、鑄銅、鑄鋁以及芯砂的理想造型材料。

其中，寶珠砂的性能指標較其他非硅質砂高，所以其主要用于高精密度、大型鑄件的鑄造，市場需求量大。

寶珠砂的制作工藝主要包括如下步驟：在電爐中加入高鋁礬土原材料，通過電弧將高鋁礬土融化成液體，強風吹掃高溫液體，形成接近球形的顆粒。而這種工藝也決定了寶珠砂是一種高耗能、高成本、環保治理困難的非硅質鑄造砂產品。

同時，隨著環保問題的日益嚴峻，對生產中所產生污染物的處理也極大的增加了企業的成本。然而，一方面寶珠砂制備所用原料為優質高鋁礬土，需要大量開采礦石，并進行篩選；另一方面，寶珠砂的制備工藝流程也屬于高污染、高耗能工藝。因而，無論是前期礦石原料開采，還是寶珠砂的制備，都會產生大量難以治理的污染，這些都造成了寶珠砂制作成本的居高不下，間接提高了鑄造的成本。

因此，研發生產一種能夠代替寶珠砂的鑄造砂產品，也日益成為研究的熱點所在。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種鑄造陶粒的制備方法，本發明方法中，所用原料簡便易得，制備工藝簡單、能耗低、且生產效率高，同時生產廢物環保處理容易，能夠有效降低成本。

本發明的第二目的在于提供一種由本發明所述制備方法得到的鑄造陶粒，本發明鑄造陶粒耐火度高、強度大，且熱膨脹率低，同時重復利用率高，不僅能夠滿足鑄造需要，還能夠有效降低鑄造成本。

本發明的第三個目的在于提供本發明鑄造陶粒在冶金鑄造中的應用。

本發明的第四個目的在于提供一種使用了本發明鑄造陶粒的鑄造方法。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種鑄造陶粒的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(a)分別取鋁礬土熟料、高嶺土以及鋁礬土，并粉碎；

(b)分別稱取粉碎后的鋁礬土熟料、高嶺土以及鋁礬土，并混合均化；

(c)將混合均化的混合原料研磨，然后進行陳腐均化；

(d)將陳腐均化后的混合原料霧化制粒，然后將所制得顆粒篩分、干燥后，進行表面處理，然后將表面處理后的顆粒儲存均化；

(e)將儲存均化的顆粒燒結，然后冷卻均化，篩分后再次進行表面處理，得到鑄造陶粒。