专利名称：一种橄榄石陶粒砂及其制备方法
技术领域：
本发明属于橄榄石资源综合利用技术领域，具体涉及一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法。
背景技术：
目前，高锰钢铸造多采用镁砂、橄榄石矿砂、石英砂为造型砂或填充砂。镁砂使用效果好，但价格较高，且易水化，不易储存，使用较少；橄榄石矿砂含有结晶水，使用过程中会导致颗粒破损、铸件粘砂，从而降低反复利用率；石英砂在不同温度下的晶型转变会导致其颗粒粉化，严重降低反复使用率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种价格低廉、寿命长、反复利用率高的橄榄石陶粒砂及其制备方法。本发明的目的是这样实现的一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，包括以下步骤(1)配料以重量份计称取8(Γ90份橄榄石粉、2飞份轻烧MgO粉、5 15份微硅粉，加入搅拌机内混合均匀；
(2)造球将步骤(I)得到的混合物加入成球机，用喷雾器将预先配制好的水溶液喷洒到成球机内的混合料上，使混合物滚动成球；
(3)筛分将成球的混合物用70目的振动筛过筛，除去粒度小于70目的粉末；
(4)烧结将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧，烧结温度为135(T150(TC，烧结时间为
2.5 — 3. 5 小时；
(5)分级将烧后的球用振动筛过筛，得到多个粒度区间的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂。所述的橄榄石粉的MgO含量彡40wt%、粒度< 300目；轻烧MgO粉的MgO含量彡80wt%、粒度< 300目；微硅粉的SiO2含量彡90wt%、粒度< 3 μ m。烧结温度为140(Tl450°C。步骤(2)中的水溶液为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钙与水的混合溶液，以重量比计三聚磷酸钠六偏磷酸钠木质素磺酸钙=I 1 :3，溶液浓度为5 15%。本发明提供的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，通过1000°C以上的高温预先除去橄榄石中的结晶水，从而减少材料的破损粉化；随着温度的升高，微硅粉、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠促进材料烧结，堵塞橄榄石脱水后留下的孔隙，从而降低造型砂配入粘结剂的用量；轻烧MgO粉与微硅粉在高温下反应生成高温相一Mg2SiO2，可提高材料的耐火度；材料呈球形，表面光滑，流动性好、透气性好。本发明提供的橄榄石陶粒砂具有耐火度高(耐火度>1800°C)、流动性好、透气性好、强度高等特点，不仅价格低廉，远低于镁砂，而且使用寿命长、反复利用率高。
具体实施例方式实施例I
以重量份计称取90份橄榄石粉、5份轻烧MgO粉、5份微硅粉，加入搅拌机内混合均匀；再该混合物加入成球机，用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水2500g)喷洒到成球机内的混合料上，使混合物滚动成球；将成球的混合物用70目的振动筛过筛，除去粒度〈70目的粉末。将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧，烧结温度为1350°C,烧结时间为3. 5小时。将出窑的球用振动筛过筛，分为6 12目、12 18目、20 40目和40 70目等多个粒度区间的陶粒砂产品，即得到橄榄石陶粒砂。 实施例2
以重量份计称取85份橄榄石粉、4份轻烧MgO粉、11份的微硅粉，加入搅拌机内混合均匀；再该混合物加入成球机，用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水3600g)喷洒到成球机内的混合料上，使混合物滚动成球；将成球的混合物用70目的振动筛过筛，除去粒度〈70目的粉末。将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧，烧结温度为1400°C，烧结时间为3小时。实施例3
以重量份计称取80份橄榄石粉、2份轻烧MgO粉、5份微硅粉，加入搅拌机内混合均匀；再该混合物加入成球机，用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水3000g)喷洒到成球机内的混合料上，使混合物滚动成球；将成球的混合物用70目的振动筛过筛，除去粒度〈70目的粉末。将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧，烧结温度为1450°C，烧结时间为2. 5小时。实施例4:
以重量份计称取90橄榄石粉、5份轻烧MgO粉、15份微硅粉，加入搅拌机内混合均匀；再该混合物加入成球机，用喷雾器将预先配制好的水溶液(三聚磷酸钠50g、六偏磷酸钠50g、木质素磺酸钙150g、水4000g)喷洒到成球机内的混合料上，使混合物滚动成球；将成球的混合物用70目的振动筛过筛，除去粒度< 70目的粉末。将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧，烧结温度为1500°C,烧结时间为2. 5小时。以上实施例中的橄榄石粉MgO含量彡40wt%、粒度< 300目；
轻烧MgO粉的MgO含量> 80wt%、粒度< 300目；
微硅粉的SiO2含量彡90wt%、粒度< 3 μ m。
权利要求
1.一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)配料以重量份计称取8(Γ90份橄榄石粉、2飞份轻烧MgO粉、5 15份微硅粉，加入搅拌机内混合均匀； (2)造球将步骤(I)得到的混合物加入成球机，用喷雾器将预先配制好的水溶液喷洒到成球机内的混合料上，使混合物滚动成球； (3)筛分将成球的混合物用70目的振动筛过筛，除去粒度小于70目的粉末； (4)烧结将过筛剩下的球置于烧结窑内焙烧，烧结温度为135(T150(TC，烧结时间为.2.5 — 3. 5 小时； (5)分级将烧后的球用振动筛过筛，得到多个粒度区间的用于高锰钢铸造的橄榄石陶 粒砂。
2.根据权利要求I所述的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，其特征在于所述的橄榄石粉的MgO含量> 40wt%、粒度< 300目；轻烧MgO粉的MgO含量> 80wt%、粒度< 300目；微硅粉的SiO2含量彡90wt%、粒度< 3 μ m。
3.根据权利要求I所述的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，其特征在于烧结温度为140(Tl450°C。
4.根据权利要求I所述的用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，其特征在于步骤(2)中的水溶液为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钙与水的混合溶液，以重量比计三聚磷酸钠六偏磷酸钠木质素磺酸钙=I 1 :3，溶液浓度为5 15%。
全文摘要
一种用于高锰钢铸造的橄榄石陶粒砂的制备方法，以橄榄石粉、轻烧MgO粉、微硅粉为主要原料，加入搅拌机内混合均匀后喷洒三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和木质素磺酸钙与水的混合溶液，再经过筛分、烧结后得到橄榄石陶粒砂。本发明通过1000℃以上的高温预先除去橄榄石中的结晶水，减少了材料的破损粉化；随着温度的升高，微硅粉、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠促进材料烧结，堵塞橄榄石脱水后留下的孔隙，从而降低造型砂配入粘结剂的用量；轻烧MgO粉与微硅粉在高温下反应生成高温相—Mg2SiO2，可提高材料的耐火度；材料呈球形，表面光滑，流动性好、透气性好。
文档编号C04B35/63GK102964132SQ20121043911
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者易成雄, 刘定群 申请人:宜昌科博耐火材料有限公司