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棕刚玉微粉的冶炼加工及分级筛选方法详解

2020-04-21 09:54:01

棕刚玉微粉的冶炼加工及分级筛选方法详解


涂附磨具有三大要素:基材、粘合剂和磨料。中国涂附磨具要想从一个制造大国变为一个制造强国,赶上和超过世界先进水平,不单单是涂附磨具行业自身的事业,而是整个产业链共同协作的任务和使命。棕刚玉磨料又是涂附磨具生产和使用比较广泛的一种,是涂附磨具不可缺少的一颗牙齿;.现结合我公司十几年棕刚玉磨料的生产实践,简单谈谈棕刚玉磨料的加工与节能减排。



  1、棕刚玉冶炼



  棕刚玉冶炼属于矿热电炉熔炼法,主要有三种冶炼方式:固定炉溶块法、倾倒炉冶炼法和流方式冶炼法,由于流放冶炼投资规模大,目前我国主要采用固定炉溶块法和倾倒炉冶炼法两种:



  ⑴ 倾倒炉(法)生产的刚玉,结晶集合体多,晶体尺寸小,玻璃相高且分布在晶界上,所以韧性差,脆性大,磨粒易脱落自锐性好,致密性好,较适应于固结磨具和耐火材料。



  ⑵ 熔块炉(法)生产的刚玉,结晶集合体少,晶体尺寸大,玻璃质少,所以脆性差,韧性大,耐磨度好。由于结晶体大、韧性和脆性较好,这种冶炼方式生产的棕刚玉更适应于涂附磨具制造。所以目前仍是砂带生产使用量较大的磨料。



  近几年因矾土资源问题,用于棕刚玉冶炼的矾土质量严重下降,特别是商品刚玉块质量难以达到下游产品的质量要求,因此棕刚玉磨料的生产加工和后续处理就显得越来越重要。


棕刚玉微粉

  2、棕刚玉加工



  ⑴ 破碎方式



  棕刚玉根据破碎方式不同,粒度形状有较大差别。常用的破碎方式有对辊、球磨、BMK、棒磨机、自磨机和圆锥破碎等。由于棕刚玉韧性较大,棒磨机和圆锥破碎对其破碎能力差、维修量大、颗粒形状和堆积密度相当于球磨机;自磨机由于投资规模大,生产过程存料多,而且颗粒形状和堆积密度不比棒磨机好,因此近几年多数加工企业主要以对辊、球磨和BMK为主。



  1)对辊机:由于投资规模小、工艺简单、产成品率在85%左右,加工成本低,目前还有绝大多数小型加工企业使用。但其加工的磨料粒度呈针状、片状、条状较多,堆积密度低、韧性差。



  2)球磨机:由于其投资适中、生产工艺相对对辊加工稍加复杂、在使用寿命期间维修量不大、产品成品率在80%左右,加工成本适中,目前在棕刚玉磨料加工企业中还占有一定比例。其加工的磨料粒度呈片状、球状较多、堆积密度和韧性均高于对辊机。



  3)BMK:由于投资大、工艺相对复杂、在使用寿命期间维修量大、产品成品率低(约在73%)、加工成本高,目前仅有极少数棕刚玉磨料加工企业采用。但其加工的磨料粒度等积状(或马蹄状)多、堆积密度高、产品韧性好。



  对于涂附磨具制造所使用的棕刚玉磨料来说,磨料的质量主要体现在堆积密度和韧性这两项指标。因为这两项指标具有关联性,堆积密度高,磨料的韧性就高,粒度组成也容易集中。不同破碎方法对堆积密度和韧性、亲水性的影响不同。



  ⑵ 分级方法



  目前常用的棕刚玉磨料分级法主要有:干分法和水分法。干分法又有筛分法和气流法;水分法又有溢流法和沉降法。



  一般来说,棕刚玉磨料粒度4-220目主要采用筛分法;230-1500目由于细粉含量高、透筛效率低且粒度难以分准,只能使用气流法、溢流法或沉降法;气流法因投资大、效率低、分级成本高,目前棕刚玉行业采用者较少;溢流法可以连续生产、效率高,但用水量大;沉降法只能间断性生产、效率低,但用水量较小。目前溢流法分级为行业的主流。



  ⑶ 质量提升方法



  经过破碎和分级后的棕刚玉磨料可以用于普通磨具的制造,但对于较高质量要求的磨具制造来说,需要进一步提升磨料质量。质量提升的方法主要有纯净度处理和耐磨性处理。



  1)纯净度处理



  纯净度处理的方法一般有风洗、水洗、酸洗和高温处理等。



  风洗处理投资小、效率高、成本低,但它不能彻底清除附着在磨料表面的超细颗粒,一般用于清洗磨料粗颗粒;水洗处理工艺较复杂,对提高磨料的纯净度明显优于风洗,但用水量大,且需二次干燥,成本高;针对220目以细的磨料杂质大,细分含量高,风洗和水洗不能胜任,只能使用酸洗处理,但这种方式用水量更大,二次干燥成本更高;高温处理为目前棕刚玉纯净度处理的方式,但前期投资较大。



  2)耐磨性处理



  提高棕刚玉磨料的质量主要是通过改善磨料的颗粒形状、煅烧和化学涂层手段改善其使用性能。但是采用改善颗粒形状来提高磨料性能方法目前远远不能达到制造工艺的要求,化学处理的方法由于成本高、污染环境,其效果也远远不如煅烧处理效果好。


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