[发明专利]精密铸造用陶粒砂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体来说涉及一种铸造用造型砂。同时还涉及该铸造用造型砂的生产方法

背景技术

目前大量使用的铸造砂，主要有两种：一种是产自于天然的硅砂或人工破碎的硅砂，另一种是以铝钒土为主要原料制得的铸造砂。天然的硅砂或人工破碎的硅砂在造型浇铸过程中存在以下几个缺点：耐火温度不够理想；硅砂受热后膨胀，容易破碎，污染环境；硅砂的热膨胀率高，有多次相变，很容易产生铸造缺陷；硅砂特别是人工破碎砂粒型不好；回收利用率低，再生性能不好。而以铝钒土为主要原料制得的铸造砂，成本较高，回用性能较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种提高了产品溃散性、节约了能源，降低了生产成本、回用性能好且环保的精密铸造用陶粒砂。

本发明的精密铸造用陶粒砂，由如下重量份的原料制得：

铝矾土熟矿70-90％，硅矿10-30％。

其中：铝矾土熟矿是含Al₂O₃50-90％的铝矾土矿石烧成熟料；硅矿为含SiO₂80-99.5％的硅矿。

本发明的精密铸造用陶粒砂的生产方法，包括如下步骤：

(1)将Al₂O₃50-90％的铝矾土矿石加工成块料，加入烧成窑烧成熟料；将熟料和SiO₂80-99.5％的硅矿加工成粗颗粒，按上述比例加入电弧炉利用电弧放电熔融成液体；

(2)熔融液体在电弧炉端口受到来自压缩机的强风(86-96m/s的空气压，压力4.0-7.5kg/cm²)，将液体物料吹出成雾状；

(3)雾状物料在喷雾室的空气中形成球体，在空气中自由飘落，并迅速冷却，得到形状为球形或接近球形的砂粒即得。

本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知，降低了生产成本，例如使用80％铝矾土矿，费用为640元；使用20％铝矾土矿，费用为24元；按1.2吨原材料生产1吨产品计算：800×1.2-(640+24)×1.2＝960-796.8＝163.2元，每吨可以节省成本163.2元。由于硅矿的熔点低，使得产品生产过程中每吨耗电量降低150度电，按0.6元/度计算，每吨可省电费90元，因而节约了能源。使用硅矿可以使产品的重要质量指标溃散性提高20％以上，使得精密铸造砂的再使用次数增加2-3次，使得产品可重复使用达到14次，对于减少污染物的排放，减少对环境污染具有重要意义。因而具有环保、耐高温、热膨胀率低、回用性能好的特点。

以下通过具体实施方式进一步说明本发明的有益效果。

具体实施方式

实施例1：

精密铸造用陶粒砂的生产方法，包括如下步骤：

(1)将含Al₂O₃50％的铝矾土矿石加工成块料，加入烧成窑烧成熟料；将熟料900kg和含SiO₂80％的硅矿100kg加工成粗颗粒，加入电弧炉利用电弧放电熔融成液体；

(2)熔融液体在电弧炉端口受到来自压缩机的强风(86m/s的空气压，压力7.5kg/cm²)，将液体物料吹出成雾状；

(3)雾状物料在喷雾室的空气中形成球体，在空气中自由飘落，并迅速冷却，得到形状为球形或接近球形的砂粒即得。

经测试，本产品在1650℃时测得其溃散性为21.4％，成本降低5％。

实施例2：

精密铸造用陶粒砂的生产方法，包括如下步骤：

(1)将含Al₂O₃70％的铝矾土矿石加工成块料，加入烧成窑烧成熟料；将熟料800kg和含SiO₂85％的硅矿200kg加工成粗颗粒，按上述比例加入电弧炉利用电弧放电熔融成液体；

(2)熔融液体在电弧炉端口受到来自压缩机的强风(86m/s的空气压，压力4.0kg/cm²)，将液体物料吹出成雾状；

(3)雾状物料在喷雾室的空气中形成球体，在空气中自由飘落，并迅速冷却，得到形状为球形或接近球形的砂粒即得。

经测试，本产品在1650℃时测得其溃散性为31.9％，成本降低8％。

实施例3：

精密铸造用陶粒砂的生产方法，包括如下步骤：