[发明专利]一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种微晶陶瓷研磨球，按重量份计，所述微晶陶瓷研磨球由包括如下成分的原料制备而成：氧化铝粉86～94份，氮化硅铁粉3～10份，铝硅合金粉0.5～5份，菱镁石粉0.5～3份，白云石粉0.5～1份，结合剂0.05～0.1份。本发明同时提供了所述微晶陶瓷研磨球的制备方法。本发明提供的微晶陶瓷研磨球韧性好、强度匹配合理、磨削性能高。所述微晶陶瓷研磨球用于水泥磨中，能耗小、性能稳定、破损率低，解决了陶瓷球的破损问题，提高了陶瓷球的磨削能力，从而增强磨粉效率。

技术领域

本发明属于研磨介质技术领域，具体涉及一种用微晶陶瓷研磨球及其制备方法。

背景技术

传统水泥磨使用的研磨体钢球、钢段比重大，磨机动力负荷大，铁质材料易产生静电、影响粉磨效率，使用一段时间后表面光滑，而且产生不规则的变形，使研磨效率降低。

陶瓷研磨体陶瓷球硬度高、比重适中、磨内研磨体重量减少，降低了磨机负荷，起到了降电耗、降噪、降温、降低过粉磨等作用。但在使用过程中同时也出现了陶瓷球破损和磨粉效率下降的问题。

目前，亟待开发一种韧性高、磨削能力强、磨粉效率高的研磨球。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种微晶陶瓷研磨球。本发明提供微晶陶瓷研磨球具有较高的韧性、提升的磨削能力、合理匹配的强度，从而实现较高的磨粉效率。

具体而言，本发明提供的微晶陶瓷研磨球按重量份计，由包括如下成分的原料制备而成：氧化铝粉86～94份，氮化硅铁粉3～10份，铝硅合金粉0.5～5份，菱镁石粉0.5～3份，白云石粉0.5～1份，结合剂0.05～0.1份。

其中，所述结合剂可选用本领域常规的可起到结合作用的原料，如聚乙烯醇、聚乙烯二醇或聚丙烯酰胺等，本发明不做特殊限定。

本发明通过对原料的组成和相对用量进行优化，可以确保所得陶瓷球产品具有优异的体积密度以及力学性能。

本发明进一步提供了所述微晶陶瓷研磨球的制备方法，包括如下步骤：

(1)将原料混合，湿法球磨后喷雾造粒，得混合粉体；

(2)将所述混合粉体加工成型，得球形坯体；

(3)对所述球形坯体进行烧成；

(4)将所述烧成后的产物进行酸蚀处理，清洗，干燥。

本发明所述步骤(1)中，将原料混合后，在球磨机中采用湿法球磨对混合原料进行研磨，如研磨至粒度小于2～2.5μm，然后进行喷雾造粒。所述喷雾造粒后得到粒径小且均匀的混合粉体，可用于后续步骤的加工成型。

本发明步骤(2)中可采用滚动成球或等静压压制成球的方法加工成型。本发明优选所述成型时进行分类成型，即根据目标产物微晶陶瓷球的大小选择不同的成型方法。具体而言：对于直径＞15mm、优选为17～25mm的微晶陶瓷球产品而言，由于其直径较大，容易成型，因此可采用较为简便、成本较低的滚动成球的成型方法，得到直径＞15mm、优选为17～25mm的球形坯体。对于直径≤15mm、优选为15～10mm的微晶陶瓷球产品而言，由于其直径较小，成型较为困难，为了确保其与大直径的陶瓷球具有相同的密度、压力等物理性质，优选采用等静压压制成球的成型方法，得到直径≤15mm、优选为15～10mm的球形坯体。由于水泥磨需要同时使用到大直径和小直径的陶瓷球，且要求不同直径的陶瓷球具有相同的密度、力度等性能，因此，在制备用于水泥磨的陶瓷球时需要针对不同的陶瓷球直径选择相应的成型方法。