[发明专利]一种铸造用烧结陶粒

说明书

本发明提供了一种铸造用烧结陶粒，由以下原料组成：铝矾土三级熟料、高岭土、三级铝矾土和复合添加剂，其中复合添加剂由以下原料组成：Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂。本发明提供的铸造用烧结陶粒，筛析粒度，耐火度、溃散性、堆积密度、含泥量等关键指标达标，且本发明的铸造用烧结陶粒能耗低、成本低、可重复回收再利用。

技术领域

本发明涉及铸造材料领域，具体涉及一种铸造用烧结陶粒。

背景技术

铸造用砂是指铸造生产中用来配制型砂和芯砂的一种颗粒状耐火材料。铸造砂按矿物组成不同分为硅砂和非硅质砂。

硅砂，主要是天然石英砂，石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO₂，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状。硅砂在物理方面有比较特殊的性质，如抗热震性、硬度大等特点，因此在模芯、模具等的铸造上有很大的应用。铸造对硅砂的物理性质要求较高，如硅砂颗粒的粒度及形状等。

非硅质砂种类较多，用途各异。有镁砂、锆英砂、铬铁矿砂、宝珠砂等。宝珠砂又名电熔陶粒、陶粒砂、珠宝砂、学名“熔融陶瓷砂”，具有耐高温，不破碎，无粉尘，球形，透气性高，填充性好，无矽尘危害等优点，是绿色铸造环保用砂。其主要用于高精密度、风电配件、汽车用零部件的铸造，市场需求量大。

中国专利CN106862479B提供了一种宝珠砂的生产方法，包括选择三氧化二铝质量分数在60％以上的铝矿；将所述铝矿加入到电弧炉中，将铝矿加热到2000摄氏度以上熔融；对电弧炉中流出的熔融液体施加空气压，将液体原料破碎冷却，得到粗宝珠砂；根据粒径对粗宝珠砂进行筛分得到宝珠砂产品。

宝珠砂的制作工艺采取了通过在电炉中加入高含量铝矾土矿石，通过高温电弧将高含量铝矾土矿石融化成液体，高压气体对高温液体吹扫塑性，形成接近球形的颗粒。这种工艺决定了其是一种高耗能、高成本、环保治理困难的一种产品。

因而随着环保问题的日益严峻，客户产品成本的日益攀升，研发生产一种代替宝珠砂的产品成为热点所在。宝珠砂采用的是优质高铝矾土，需要大量开采矿石；采用的工艺流程属于高耗能工艺，产生的污染治理困难，这些都造成了制作成本的居高不下，间接提高了客户的成本。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种铸造用烧结陶粒，由以下重量份比例的原料组成：铝矾土三级熟料10～20％、高岭土20～40％、三级铝矾土60～70％、复合添加剂0.5～3％，上述各组分之和为百分之百。

优选的，所述复合添加剂由以下重量份比例的原料组成：Al₂O₃10～20％、SiO₂75～90％、Fe₂O₃0.5～1.5％、TiO₂1～2％，上述各组分之和为百分之百。

本发明的铸造用烧结陶粒，添加了复合添加剂，能够提高产品的表面光滑度，减少球粒表面微观显气孔。在高温反应阶段，提高了液相量，在保证耐火度的情况下使莫来石相的反应更彻底，保证了产品的自身强度。在生产成本方面，通过降低烧成温度，直接降低了烧成费用。

本发明的另一目的是提供一种铸造用烧结陶粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝矾土三级熟料、高岭土、三级铝矾土以及复合添加剂粉碎；

(2)按比例分别称取粉碎后的铝矾土三级熟料、高岭土、三级铝矾土以及复合添加剂，并混合均化；

(3)将混合均化后的混合原料进行超细研磨，再进行水分喷湿，苫盖闷腐10-15h；