[发明专利]一种铝镁尖晶石重熔球形铸造砂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造砂的制备方法，具体涉及一种铝镁尖晶石重熔球形铸造砂的制备方法。

背景技术

传统铸造用型砂在应用中存在耐火度低、热膨胀量大等影响铸件质量的问题。非石英质原砂，具有耐火度高、膨胀系数低等优点，但其资源稀少、价格高，增加了铸件的成本，易与某些特殊成分的金属液体发生化学反应，造成铸件缺陷，应用具有局限性。铸造用人造球形砂具有耐火度高、热膨胀量小、回用性好等优点，在厚大件、铸钢件、制作砂芯及覆膜砂中获得了良好的应用，用量逐年增加。

目前我国人造球形砂在使用过程中存在以下问题：1、球形砂品种与体系单一，球形砂在实际应用中系列化与商品化程度较低。2、球形砂主要集中于铝硅系球形砂，耐火度仍然不够理想。3、化学成分杂乱，高温抗渣性较低。4、在高温下无烧结能力，存在渗透性粘砂问题。5、高温力学性能较低。6、强度较低，易破碎。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种铝镁尖晶石重熔球形铸造砂的制备方法，旨在解决现有人造球形砂存在耐火度低、高温条件下渗透性粘砂、回用性能低以及强度较低易破碎的缺陷。

为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：

一种铝镁尖晶石重熔球形铸造砂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将工业氧化铝粉料与工业氧化镁粉料按质量比为7:3的比例混合；

S2：将混合的混料置于电弧炉内加热至熔融状态的液体；

S3：将熔融状态的混料液体经高压空气喷吹成微型液滴，利用液滴在自身表面张力的作用下形成近似完全球形的颗粒；

S4：将形成的球形颗粒以每分钟下降1-150℃的条件下逐渐冷却至室温，使其球形颗粒的结构高度尖晶石化；

S5：将冷却后的球形颗粒经过筛分，取直径在38-3000微米范围内的球形颗粒，制得高度尖晶石化的球形铸造砂。

本发明的有益效果：本发明制备的球形铸造砂为尖晶石质，属于新品种与新体系，具有环保、耐高温、高强度、热膨胀率低、回用性能好等优点，由于耐火度高于1800℃，完全满足型砂的耐火度要求；同时试样的荷重软化温度T5高于1500℃，角形系数小于1.1，大幅度提高型砂填充率与铸型透气率；此外，制备球形铸造砂的原材料廉价、制造工艺简单。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请中的实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

一种铝镁尖晶石重熔球形铸造砂的制备方法，包括以下步骤：

S1：将工业氧化铝粉料与工业氧化镁粉料按质量比为7:3的比例混合；其中，工业氧化铝粉料的主要成分为AI₃O₂，工业氧化镁粉料的主要成分为MgO；

S2：将混合的混料置于电弧炉内加热至熔融状态的液体；由于混料的熔点为2000℃，因此，要加热温度在2000℃以上使其达到熔融状态；

S3：将熔融状态的混料液体经高压空气喷吹成微型液滴，利用液滴在自身表面张力的作用下形成近似完全球形的颗粒；

S4：将形成的球形颗粒在每分钟下降1-150℃的条件下逐渐冷却至室温，使其球形颗粒的结构高度尖晶石化；本例中可以采用水冷、空冷、油冷等多种手段来冷却，以使其达到每分钟下降1-150℃的结果即可；

S5：将冷却后的球形颗粒经过筛分，取直径在38-3000微米范围内的球形颗粒，制得高度尖晶石化的球形铸造砂。

本发明的有益效果：本发明制备的球形铸造砂为尖晶石质，属于新品种与新体系，具有环保、耐高温、高强度、热膨胀率低、回用性能好等优点，由于耐火度高于1800℃，完全满足型砂的耐火度要求；同时试样的荷重软化温度T5高于1500℃，角形系数小于1.1，大幅度提高型砂填充率与铸型透气率；此外，制备球形铸造砂的原材料廉价、制造工艺简单。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。