專利名稱：藍色單晶剛玉的生產方法
技術領域：
本發明屬于單晶剛玉生產方法技術領域，特別涉及一種藍色單晶剛玉的生產方法。
背景技術：
傳統的單晶剛玉的生產方法是采用鋁礬土、黃鐵礦和含碳物質為原料，混合后送 入電弧爐熔煉，在高溫下產生八1203，之后冷卻電爐，剛玉單晶體從熔液中析出。但是原生 產方法存在很大的問題，一是在煉制的過程中會向空氣中分解、排放大量的二氧化硫氣體， 在水解的過程中產生大量的硫化氫氣體，硫化氫氣體對各類金屬(銅、鋅)導線、各類電器 的腐蝕程度驚人，各類導線不出3月即會成為銹粉而脫斷，對人體健康有害，對大氣造成污 染，排放到水中大量深沉物，污染下游水源；二是原生產方法生產的單晶剛玉做成砂輪以 后，有鐵斑和收縮現象，收縮的結果是在砂輪上出現非正常的裂紋、變形，嚴重影響砂輪的 作業能力和作業效果；另外，原生產方法的能耗大，生產每噸單晶剛玉需要耗電6000度。
發明內容
本發明提供一種不產生有害氣體、利于環境保護、抗壓強度高、能耗少的藍色單晶 剛玉的生產方法。 —種藍色單晶剛玉的生產方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉2 4kg、鈦石粉6 10kg、氟化鋁8 12kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出； f.篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。 作為本發明的一種優選，一種藍色單晶剛玉的生產方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉3kg、鈦石粉8kg、氟化鋁10kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續加熱25 32
小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出； f.篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。
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采用本發明方法生產的藍色單晶剛玉因為不使用鐵礦石，在冶煉過程中無煙無氣 味，產品加工過程無硫化氫氣體，對大氣無污染、無污水排放，生產全過程不污染環境；后期 產生的單晶體個數達95%，比原單晶體個數多50%以上(原單晶剛玉(SA)單晶體占65% 左右)；強度超過26N，韌性高達90.5X，比原單晶剛玉(SA)高出25%，單晶剛玉內AL203 含量高達99. 4%以上，各種雜質更低，Fe203含量不超過0. 08%， Si02小于O. 07%， Ti02 < 0. 45%;單晶剛玉顆粒的顏色大多數是淺藍色，它堆積密度平穩，16#為1. 89g/cm3左右， 180#為1. 65g/cm3左右，以本發明生產方法的單晶剛玉，做成砂輪后無鐵斑、無收縮現象。 陶瓷、樹脂、橡膠結合劑均可使用，砂輪窯溫度300°C _12801:都可以制成砂輪，砂輪窯溫度 超過128(TC，砂輪色澤會改變，但是砂輪使用性能不變。本發明生產方法的單晶剛玉，顆粒 形狀好、磨削能力強，工具磨砂輪更好用；更適宜切削高釩鋼、鈦鋼、不銹鋼及各種合金，而 且使用本發明生產方法生產一噸單晶剛玉，耗電能3000度，是原能耗的一半，節約了能源。
下面結合附圖對本發明做進一步地說明
圖1是利用本發明生產方法生產的單晶剛玉的微觀視圖；
圖2是利用本發明生產方法生產的單晶剛玉縱切片的微觀視圖；
圖3是利用本發明生產方法生產的單晶剛玉橫切片的微觀視具體實施例方式
實施例一 —種藍色單晶剛玉的生產方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉2kg、鈦石粉6kg、氟化鋁8kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出； f.篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。 實施例二 —種藍色單晶剛玉的生產方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉4kg、鈦石粉10kg、氟化鋁12kg混合； b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出； f.篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。
實施例三 —種藍色單晶剛玉的生產方法，包括如下步驟 a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉3kg、鈦石粉8kg、氟化鋁10kg混合；
b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續加熱25 32 小時； c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固； d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎； e.磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出； f.篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類； g. 二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。 如圖1所示利用本發明方法得到的單晶剛玉的顆料形狀好，切割面多，磨削能力 強，而且產晶體個數達到95%以上。 如圖2、圖3所示這些互相鑲嵌生長的剛玉晶體具有大致定向的拉長的結晶特 點，顯然這是由于從爐邊部向中部結晶環境、溫度規律變化造成的。剛玉晶體之間或晶粒內 部不是很致密，無論縱向、橫向切片均見有大量空洞，顯然這一特點相當有利于機械破碎， 磨粒內部基本見不到裂紋。從縱向、橫向切片的視圖上看，剛玉相呈邊界無規則界面的粒
狀，而其橫斷面上常呈蹼狀邊界。這與以往生產的晶面平直多角的結晶形狀形成鮮明的對 比，單晶體形象非常明顯。 利用本發明生產方法生產的單晶剛玉，經國家磨料磨具監督檢驗中心檢測，抗壓 強度超過26N，韌性高達90. 5%，單晶剛玉內AL203含量高達99. 4%以上，各種雜質更低， Fe203含量不超過0. 08%， Si02小于0. 07%， Ti02<0. 45%。單晶剛玉顆粒的顏色大多數 是淺藍色，它堆積密度平穩，16#為1. 89g/cm3左右，180#為1. 65g/cm3左右。
采用本發明方法生產的藍色單晶剛玉因為不使用鐵礦石，在冶煉過程中無煙無氣 味，產品加工過程無硫化氫氣體，對大氣無污染、無污水排放，生產全過程不污染環境；后期 產生的單晶體個數達95%，比原單晶體個數多50%以上(原單晶剛玉(SA)單晶體占65% 左右)；以本發明生產方法的單晶剛玉，做成砂輪后無鐵斑、無收縮現象。陶瓷、樹脂、橡膠 結合劑均可使用，砂輪窯溫度300°C _12801:都可以制成砂輪，砂輪窯溫度超過128(TC，砂 輪色澤會改變，但是砂輪使用性能不變。本發明生產方法的單晶剛玉，顆粒形狀好、磨削能 力強，工具磨砂輪更好用；更適宜切削高釩鋼、鈦鋼、不銹鋼及各種合金，而且使用本發明生 產方法生產一噸單晶剛玉，耗電能3000度，是原能耗的一半，節約了能源。
權利要求
一種藍色單晶剛玉的生產方法，其特征在于它包括如下步驟a.混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉2～4kg、鈦石粉6～10kg、氟化鋁8～12kg混合；b.熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800℃～2400℃，持續加熱25～32小時；c.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3～6日，使其充分凝固；d.開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎；e.磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出；f.篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類；g.二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。
2. 權利要求1所述的一種藍色單晶剛玉的生產方法，其特征在于它包括如下步驟a. 混料將1噸的氧化鋁、銳鈦型鈦白粉3kg、鈦石粉8kg、氟化鋁10kg混合；b. 熔煉將混合后的原料投入電弧爐，加熱到1800°C 240(TC，持續加熱25 32小時；C.降溫凝固熔煉后室溫下靜置3 6日，使其充分凝固；d. 開爐破碎將爐子打開，先用錘將剛玉擂成小塊，之后用反擊破將其擊碎；e. 磁選除雜用磁選機將剛玉砂中的磁性雜質選出；f. 篩選用適當目數的篩子對磁選出的碎粒分類；g. 二次磁選除雜再用磁選機磁選即得藍色單晶剛玉。
全文摘要
本發明公開了一種藍色單晶剛玉的生產方法，它包括如下步驟a.混料、b.熔煉、c.降溫凝固、d.開爐破碎、e.磁選除雜、f.篩選、g.二次磁選除雜。采用本發明方法生產的藍色單晶剛玉因為不使用鐵礦石，在冶煉過程中無煙無氣味，產品加工過程無硫化氫氣體，對大氣無污染、無污水排放，生產全過程不污染環境；后期產生的單晶體個數達95％，比原單晶體個數多50％以上(原單晶剛玉(SA)單晶體占65％左右)；強度超過26N，韌性高達90.5％，比原單晶剛玉(SA)高出25％。
文檔編號C30B29/20GK101748486SQ20081023123
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月5日 優先權日2008年12月5日
發明者王虎山 申請人:西峽縣正弘單晶剛玉廠