[发明专利]一种超低磨耗的瓷球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及非金属研磨介质技术领域，具体涉及一种超低磨耗的陶瓷球及其制备方法。

背景技术

传统生产的陶瓷球，无论产品品质或生产工艺都存在有明显的缺陷和弊端，同国外产品相比较，在质量和技术层面上差距很大。

1、传统的陶瓷工艺法生产陶瓷球，其工序繁复，厂房占地面大，设备多，产能低、能耗高。

2、传统陶瓷工艺法能生产优质的瓷器类产品，但不完全适应超低磨耗的瓷球生产，因为瓷球不是瓷器，前者是后者生产工艺装备中的|“工具”—研磨介质，所追求的终极目标是超低磨耗，以及被研磨的物料对产品不能产生质的影响。因此，传统的陶瓷工艺法，在瓷球生产工艺中，只能借鉴，不能完全套用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低磨耗的瓷球及其制备方法，以克服传统陶瓷工艺法的不足。

本发明的一种超低磨耗的瓷球是这样的，其理化指标：Al₂O₃含量71-82％，SiO₂含量26-15％，常温耐压强度≥180MPa,密度≥3.25g/cm³，莫氏硬度为8-9级，磨耗≤0.06g/kg·h。其采用天然铝矾土原料经混合研磨、成型、高温烧成；所述天然铝矾土化学成份指标为：Ae₂O₃72-85％，SiO₂ 12-25％,Fe₂O₃＜1.5％，熔融指数＜1.8。

这种超低磨耗的瓷球的制备方法是这样的：采用天然铝矾土为原料，按以下步骤制备：

(1)全粉料制备：原料经混合研磨，细度控制600目，通过量不低于98％；

(2)物料在研磨前后两次除铁，自动除铁机磁强在8000-12000高斯；

(3)泥料制备：将除铁后的全粉料加结合剂硅溶胶溶液，强力搅拌混练15-30分钟，泥料水份控制在6.5-9％；

(4)将配好的泥料静放焖料4-8小时，让泥料结合剂充分浸润，排除气体；

(5)成型：焖好的泥料经容量加料，金属钢模具等静压压制成型，压力不低于100Mpa，自动脱模得到半成品瓷球；

(6)干燥：成型的瓷球坯体剔除不合格品，送入隧道干燥器，干燥温度控制在110-180℃，干燥时间16-24小时，球坯残余水份小于1.0％；

(7)烧成：干燥完后的球坯，拣选后装入匣钵，入窑码垛并按烧成曲线烧制；

(8)烧制的成品瓷球，取样检测。

其中，步骤(3)中所述硅溶胶溶液浓度为1％-5％。步骤(5)中成型的半成品瓷球干容重控制在2.75-2.8g/cm³。步骤(7)中所述烧成曲线如下：

升温阶段：常温1650℃，48-58小时；

保温阶段：1640℃±10℃，24-32小时；

冷却阶段：自然冷却，不鼓风，控制烟道闸板的开启度；在止火温度-1350℃，可急冷；1300℃以后，缓慢自然冷却，以免冷却收缩应力产生看不见的裂纹。

本发明相比现有技术，具有如下优点：

1、与现有的普通瓷球相比较，简化了生产工序，精简了设备设施，减少了厂房及厂房占地面积，在相同产量规模的条件下，装机容量减少30％，建筑面积减少20％，占地面积减少30％，岗位用工减少25％，显然减少了投资数额。

2、与现有的普通瓷球相比较，其产品质量耐磨性提高5倍，研磨效率提高20-40％，磨机的有效率提高15-25％，使用综合成本降低，就用户而言，提高了生产效率，降低了生产成本和资金流通量。

3、与现有的普通瓷球相比较，其产品质量的提高，其销售价格提高1.5-2.5倍，利润提高2-3倍。就经济效益和社会效益而言，节约了矿产资源、人力资源，降低了能源消耗，水资源消耗，减少废气的排量，有利于环境的保护。企业本身获得最大的利益，有利于降低投资风险以及日后的发展。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

超低磨耗瓷球的理化指标：Al₂O₃含量71-82％，SiO₂含量26-15％，常温耐压强度≥180MPa,密度≥3.25g/cm³，硬度(莫氏)8-9级，磨耗≤0.06g/kg·h。

制备方法：