一种核壳结构球形石英型砂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106493284A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201611044705.9(22)申请日2016.11.24(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人张寒赵惠忠李静捷范润东江文涛王相辉余俊(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.B22C1/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种核壳结构球形石英型砂及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种核壳结构球形石英型砂及其制备方法。其技术方案是：按硅石∶碳化硅∶石灰石的质量比为100∶(10~15)∶(6~9)配料，球磨至粒度≤100μm，在马弗炉中于900~1000℃条件下煅烧0.5~1小时；再向煅烧后的混合粉末中加入占煅烧后的混合粉末30~40wt%的水，湿磨；将湿磨后的混合浆料加入喷雾干燥机中干燥5~8分钟，得到干燥后的混合粉末；然后按干燥后的混合粉末∶硅藻土∶硅粉的质量比为100∶(15~20)∶(1~4)配料，搅拌，得到前驱体粉末；将前驱体粉末在1450~1470℃条件下保温10~12小时，随炉冷却，筛选，即得核壳结构球形石英型砂。本发明工艺简单和成本低廉；制备的核壳结构球形石英型砂具有耐火度高、耐压强度大和球形度高的特点。CN106493284ACN106493284A权利要求书1/1页1.一种核壳结构球形石英型砂的制备方法，其特征在于所述制备方法的具体步骤是：第一步、按硅石∶碳化硅∶石灰石的质量比为100∶(10~15)∶(6~9)，将硅石、碳化硅和石灰石加入球磨机中，球磨至粒度≤100μm，得到球磨后的混合粉末；第二步、将球磨后的混合粉末置于马弗炉中煅烧，煅烧温度为900~1000℃，煅烧时间为0.5~1小时，得到煅烧后的混合粉末；第三步、向煅烧后的混合粉末中加入占煅烧后的混合粉末30~40wt%的水，在球磨机中湿磨至粒度≤60μm，得到湿磨后的混合浆料；第四步、将湿磨后的混合浆料加入喷雾干燥机中，在150~200℃条件下干燥5~8分钟，得到干燥后的混合粉末；第五步、按干燥后的混合粉末∶硅藻土∶硅粉的质量比为100∶(15~20)∶(1~4)，将干燥后的混合粉末、硅藻土和硅粉加入搅拌机中搅拌10~15分钟，得到前驱体粉末；第六步、将前驱体粉末置于回转窑中，在1450~1470℃条件下保温10~12小时，随炉自然冷却，筛选，即得核壳结构球形石英型砂。2.根据权利要求1所述的核壳结构球形石英型砂的制备方法，其特征在于所述硅石的主要化学成分是：SiO2含量≥98wt%，（Na2O+K2O）含量≤0.5wt%。3.根据权利要求1所述的核壳结构球形石英型砂的制备方法，其特征在于所述碳化硅的SiC含量≥98wt%。4.根据权利要求1所述的核壳结构球形石英型砂的制备方法，其特征在于所述石灰石的CaCO3含量≥98wt%。5.根据权利要求1所述的核壳结构球形石英型砂的制备方法，其特征在于所述硅藻土的主要化学成分是：SiO2含量≥94wt%，（Na2O+K2O）含量≤0.5wt%，Al2O3含量≤2wt%。6.根据权利要求1所述的核壳结构球形石英型砂的制备方法，其特征在于所述硅粉的Si含量≥98wt%。7.一种核壳结构球形石英型砂，其特征在于所述核壳结构球形石英型砂是根据权利要求1~6项中任一项所述的核壳结构球形石英型砂的制备方法所制备的核壳结构球形石英型砂。2CN106493284A说明书1/4页一种核壳结构球形石英型砂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于石英型砂技术领域。具体涉及一种核壳结构球形石英型砂及其制备方法。背景技术[0002]型砂是铸造生产过程中重要的造型材料，其质量优劣决定了铸件的成品率。型砂一般由铸造原砂、粘结剂和辅助添加剂等经混炼（或热处理）而成，根据其主要化学成分不同可分为粘土型砂、莫来石型砂和石英型砂。[0003]粘土型砂一般以粘土或高岭土等为主要原料，如“一种粘土型砂及其制备方法”（201210186998.X）、“一种可回收粘土型砂及其制备方法”（201410711119.X）、“一种手工造型用型砂及其制备方法”（201410711056.8）和“一种粘土铸造型砂及其制备方法”（201410607564.1），或引入部分矿渣，如“一种铁矿渣粘土型砂及其制备方法”（201410710042.4）。上述粘土型砂的制备虽成本低廉和工艺简单，但粘土砂杂质含量较高，导致其强度较小。[0004]莫来石型砂由于几乎不存在天然莫来石矿物，只能通过含Al2O3和SiO2的原料或预合成莫来石原料制备莫来石型砂，如“一种刚玉莫来石改性型砂及其制备方