[发明专利]一种特种砂-球形高岭土砂及其制备方法

说明书

本发明提供一种特种砂‑球形高岭土砂及其制备方法，采用生高岭土通过高温熔融法生产，得到球形高岭土砂，生高岭土包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃和TiO₂，其中，Al₂O₃含量≥45％，SiO₂含量≥45％，Fe₂O₃含量≤0.5％,TiO₂含量≤0.5％。本发明的有益效果是采用生高岭土Al₂O₃含量大于等于45％，晶相含量大于90％以上，经过高温熔融成球，晶相发生变化形成莫来石相大于90％以上，晶态的球形熔融生高岭土砂具有极低的膨胀率，制作型壳后可以保证铸件的尺寸精度。

技术领域

本发明属于铸造技术领域，尤其是涉及一种特种砂-球形高岭土砂及其制备方法。

背景技术

目前，铸造使用较为广泛的型砂是角形硅砂，因价格低廉，来源简单，故使用广泛，但因其具有不规则的角形形状，导致流动性差，填充率低，导致用硅砂形成的砂型不密实，表面粗糙，从而得到的铸件表面光洁度差，增大了后续工序难度。同时，硅砂主要成分是石英，浇注时受高温影响发生晶相变化，形成方石英，体积变化大，无法得到尺寸精度高的铸件，同样增大了后续工序难度。因此，出现了很多非角形的型砂，以提高砂型填充率和铸件尺寸精度。

中国专利02802406.0公开了一种球状氧化物粉末的制造方法及球状粉末制造装置、复合电介质材料、基板及基板的制造方法，提供一种球状氧化物粉末的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：由氧化物组合物构成的颗粒粉末与载气一起供给至燃烧火焰内的供给步骤；将供给的颗粒粉末在燃烧火焰内熔融来得到熔融处理物的熔融步骤和熔融处理物通过向燃烧火焰外移动而凝固的凝固步骤。

中国专利200810121382.8公开了一种微细的球形颗粒状二氧化硅的制备方法。它包括以下步骤：角形二氧化硅通过天然气和氧气的燃烧火焰的步骤；通过冷却区的步骤；颗粒分级的步骤。本发明采用纯氧和天然气相对格价低的能源，用高温火焰熔融角形二氧化硅颗粒，靠其熔融后的表面张力使之球化，由于纯氧和天然气的流量大，能将二氧化硅颗粒有效分散，减少了二氧化硅颗粒在表面熔融情况下结团的可能性，保证了最终产品的真球度。

200380105426.3球状型砂及其制造方法，其发明的特征在于：采用火焰熔融法将以Al₂O₃和SiO₂为主成分的粉末球状化，由此制造球形度高、吸湿率小的型砂，进而制造强度优良、具有平滑表面的铸型。

上述公开的专利中，有利用原料混合造粒成球并烧结制得的球形型砂及高硅质球形型砂，但其球形度不高，砂粒表面粗糙，使用粘结剂多，造成成本高，同时并没有提高填充率即铸件表面光洁度；另有公开专利的球形型砂，降低了砂粒的表面粗糙度，使用粘结剂少，球形度高，流动性好，提高了砂型填充率和铸件表面光洁度，因主要成分是氧化铝和氧化硅，比重大，砂型重，使工人劳动强度大，同时存在成本较高的问题。因此，目前铸造领域需研究一种比重小、角形系数低、砂粒表面光滑的型砂、膨胀系数低的型砂，以提高砂型填充率和铸件尺寸精度。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种特种砂-球形高岭土砂及其制备方法，尤其适合铸造用铸型时使用，通过在高温富氧气氛下，将原料生高岭土颗粒熔融，得到表面光滑、膨胀系数低、角形系数地、灼减度低、密度小、耐火度高的球形高岭土砂。