利用玄武巖制備鑄石研磨球的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于復合材料技術領域，具體設及一種利用玄武巖制備鑄石研磨球的方 法。
【背景技術】
[0002] 鑄石是一種經加工而成的娃酸鹽結晶無機非金屬材料，主要是采用天然巖石 (玄武巖、輝綠巖等基性巖）或工業廢渣（高爐礦渣、鋼渣、銅渣、銘渣、鐵合金渣等） 為主要原料，經配料、烙融、誘注、熱處理等工序制成的晶體排列規整、質地堅硬、細膩的非 金屬工業材料。鑄石具有很好的耐腐蝕、耐磨性能，但其初性、抗沖擊性較差，切削加工困 難。鑄石制品主要有鑄石管、鑄石復合管和鑄石板，已被廣泛應用在電力、煤炭、礦山、冶金、 化工、建筑等工業部口的嚴重磨損、腐蝕部位。鑄石制品的硬度高（莫氏硬度為7~8)，耐 磨性好（耐磨系數為0. 09~0. 14克/厘米2)，抗腐蝕性能強，除氨氣酸和熱憐酸外，能抗 任何酸堿的腐蝕（耐酸性大于96%，耐堿性大于98% )。
[0003] 近年來隨著粉末超細工藝的發展和對超細粉體要求的不斷提高，對研磨體的要求 也越來越高。要求研磨介質研磨效率高，磨耗低。現有的各種研磨體存在強度低、研磨效率 低、磨耗高等問題。利用鑄石材料的硬度高、耐磨性好的性質，可W作為研磨體材料用于粉 體材料的加工。雖然現有的鑄石作為研磨體材料具有非常好的性能，但由于其脆性高、初性 差，導致其使用耐久性有待提高。

【發明內容】

[0004] 本發明目的在于針對鑄石作為研磨體材料存在的脆性、初性和耐久性及成型方面 的問題，進行組分與制備工藝方面的改進，提高了鑄石材料的初性，使其適用于現代粉體加 工的要求。
[0005] 為達到上述目的，采用技術方案如下：
[0006] 利用玄武巖制備鑄石研磨球的方法，包括W下步驟：
[0007] 1)原料按重量份數計：玄武巖礦粉42-48份，石英砂6-8份，氧化侶4-8份，石灰 石6-10份，純堿5-7份，氧化錯4-7份，碳酸領2-4份，棚酸1-2份，氧化亞鐵4-8份；原料 混合得到鑄石配合料；將鑄石配合料在1500-1550°C下保溫10-1化得到鑄石烙體；
[0008] 2)將高溫鑄石烙體引入供料槽，微冷后導入料碗并形成料股，料股按鑄石球直徑 的大小被機械手剪斷成為小料段并落入耐熱鋼成球模具中，通過兩塊對扣的半球模具組件 將落入其中的鑄石烙體擠壓成規則的鑄石球體；
[0009] 3)將鑄石球體的表面噴涂上氨氧化侶粉后鋪裝入耐火材料模具中，放入晶化爐， 晶化過程包括核化和晶化兩個階段，然后W2-5°C/分鐘的降溫速率退火、冷卻，表面研磨 后得到鑄石研磨球成品。
[0010] 按上述方案，所述原料按重量份數計玄武巖礦粉45份，石英砂7份，氧化侶6份， 石灰石8份，純堿6份，氧化錯5份，碳酸領3份，棚酸2份，氧化亞鐵6份。
[0011] 按上述方案，所述晶化過程：從室溫至核化溫度880-980°C，升溫速率為4-6°C/ 分鐘并保溫2-化；由核化溫度至晶化溫度1200-1300°C，升溫速率為2-4°C/分鐘并保溫 2-4h〇
[0012] W玄武巖為主要原料并配合一定的輔料制備成配合料，利用電烙害對配合料進行 烙融后，將烙體壓制成型，待成型后的鑄石球體定型后，利用電阻爐對鑄石球體進行晶化處 理。制備高性能鑄石研磨球，為提高其初性、成型性質，其中的組分設計、烙制、成型和晶化 是非常關鍵的過程，其中二氧化錯的引入可W很好地增加玄武巖鑄石球的初性。 陽013] 本發明有益效果如下：
[0014] 本發明所制備的玄武巖鑄石球具有尺寸規則、同屯、度高、密度和強度大的特點，密 度為2.9-3. 3g/cm3,抗折強度高達120-280MPa。采用該玄武巖鑄石球為研磨體具有研磨效 率高，磨耗低的優點，耐磨系數為0.08~0.12克/厘米2。
【具體實施方式】
[0015]W下實施例進一步闡釋本發明的技術方案，但不作為對本發明保護范圍的限制。
[0016] 利用XAxiosadvancedX射線巧光光譜儀對本實施方案中玄武巖的化學成分進 行分析，氧化物主要成分見表1:
[0017]表1
[0018]
[0019] 實施例1
[0020] 本發明W玄武巖為主要原料，采用烙融的鑄石液壓制成型成鑄石球體并結合晶化 處理的方法制備高性能玄武巖鑄石研磨球，該方法包括W下步驟：
[0021] (1)基礎鑄石配方：一種W玄武巖為主原料的鑄石研磨球，按質量百分比計，其原 料包括如下組分：玄武巖礦粉42份，石英砂8份，氧化侶8份，石灰石6份，純堿5份，氧化 錯7份，碳酸領2份，棚酸1份，氧化亞鐵4份。
[0022] (2)基礎鑄石配合料的制備：按（I)中重量份數稱取各原料，稱量好后放入混合機 中，混合5分鐘，即可制得混合均勻的鑄石配合料。
[0023] (3)鑄石配合料的烙化：用電烙害將步驟（1)中所得的配合料烙化成烙體，烙化條 件為：烙化溫度1500°C，保溫10小時。
[0024] (4)鑄石球的制備：將高溫烙化的烙體引入供料槽，微冷后導入料碗并形成料股。 料股按鑄石球直徑的大小被機械手剪斷成為小料段并落入耐熱鋼成球模具中，通過兩塊對 扣的半球模具組件將落入其中鑄石烙體擠壓成規則的球體。鑄石球的粒徑范圍為：30mm。 [00巧](5)鑄石球的晶化與退火：將鑄石球的表面噴涂上氨氧化侶粉后鋪裝入耐火材料 模具中，晶化爐為電加熱爐。玄武巖鑄石球的晶化過程包括核化和晶化兩個階段，從室溫至 核化溫度880°C，升溫速率為4°C/分鐘并保溫2小時；由核化溫度至晶化溫度1200°C，升 溫速率為2°C/分鐘并保溫2小時；然后W2°C/分鐘的降溫速率退火、冷卻至100°CW下。
[0026] (6)鑄石球的表面研磨：對制得的玄武巖鑄石球進行表面研磨后成為成品。
[0027] 本發明所制備的玄武巖鑄石球具有尺寸規則、同屯、度高、密度和強度大的特點，密 度為2. 9g/cm3,抗折強度高達120MPa。采用該玄武巖鑄石球為研磨體具有初性好、研磨效 率高，磨耗低的優點，耐磨系數為0.08克/厘米2。 陽0測 實施例2
[0029] 本發明W玄武巖為主要原料，采用烙融的鑄石液壓制成型成鑄石球體并結合晶化 處