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棕刚玉煅烧磨料的生产与使用

发布时间:2017-11-29作者:点击:45字号:

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下面我以公司近几年棕刚玉煅烧的情况,谈一下个人的看法,供各位同仁参考。

()  煅烧方法

有梭式窑、隧道窑、回转窑和倒烟窑(已淘汰)和立式窑。热源主要煤炭、煤气、天然气、液化气、甲烷气和电力。

()  煅烧工艺

把棕刚玉磨料盛入专用容器先预热后逐步升温至800~1350℃煅烧2~4 小时,自然冷却后水洗筛分,磨料的色泽根据不同温度表现为深棕色、棕蓝色、蓝色、浅蓝色和蓝灰色。

()  煅烧棕刚玉磨料的优点

1、消除了棕刚玉磨料反常膨胀。由于电熔刚玉在冶炼过程中,磨料中含有低价位氧化钛(Ti2O3、TiO)和碳化钛、氮化钛(TiC、TiN),它们在800℃-1350℃氧化气氛中煅烧时,会进一步氧化,体积相应增大,使磨料体积变化超出了它本身正常膨胀,即为反常膨胀。磨料反常膨胀会导致棕刚玉陶瓷砂轮在烧成时,表面出现网状裂纹,从而造成大量废品,而采用煅烧处理是消除棕刚玉磨料反常膨胀最有效手段。

2、降低了磨料的堆积密度,提高了磨料韧性。由于磨料在煅烧过程中,首先固熔于刚玉晶体内的Ti3+被氧化而引起了晶格收缩,从而提高了磨料抗压强度。其次,煅烧还会弥补在制粒过程中所造成内应力。因此,用煅烧后磨料生产各种磨具,不仅耐用而且锋利,提高了磨具磨削性能,特别是生产树脂薄片和重负荷砂轮使用较多。

表3  煅烧对磨料韧性的影响

粒度

棕刚玉

白刚玉

未煅烧

1000℃煅烧

1350℃煅烧

未煅烧

1000℃煅烧

1350℃煅烧

16

20

24

30

36

46

60

80

54

62

46

56

71

67

54

78

67

80

63

67

83

79

66

83

76

80.1

73

74

88

88

68

84.6

 

 

36

38

77

83

78

75

 

 

44

66

83

87

82

88

 

 

50

77

88

92

87

88

3、提高了棕刚玉磨料亲水性。棕刚玉磨料经800℃-1350℃灼烧2--4小时后,磨料亲水性能提高了3.5倍。这主要是由于磨料表面挥发物等杂质被清除,低熔点物质被烧掉,磨料表面毛细管现象增加的缘故。磨料堆积密度相应降低,亲水性提高,磨料用于涂附磨具,其耐用度能提高30%左右。如表4:

表4  煅烧对磨料亲水性的影响

粒度

时间(分)

亲水性高度(mm)

未煅烧

煅烧

150

3

5

10

20

30

49

60

80

103

125

116

139

190

250

300

60

3

5

10

20

30

45

47

50

52

50

120

128

157

160

167

4、提高了磨具强度。煅烧处理后,磨料除去了表面挥发物等杂质,提高了磨料纯度和清洁度,因而在磨具制造时,提高了磨粒和结合剂结合力,降低了结合剂用量,提高了磨具强度。

5、改善了磨具外观和切削能力。煅烧处理后磨料,由于包裹铁质刚玉磨粒膨胀破裂,因此磁性物质很容易被磁选掉,降低了磨料磁性物含量,在烧成磨具时不会出现锈斑,改善了磨具外观和切削能力。

()  煅烧磨料的缺点

1、流动性变差。由于煅烧磨料表面挥发物等杂质被清除,低熔点物质被烧掉,磨料表面毛细管现象增加,磨料堆积密度相应降低,比重下降,从而造成流动性变差。

2、防潮能力差。由于毛细管现象增加、磨料比表面积增大,亲水性提高,吸潮能力提高,因此会给涂附磨具植砂带来不利因素。

()  煅烧磨料的使用

任何事物都是一分为二的。虽然棕刚玉煅烧磨料相对未煅烧的棕刚玉磨料,无论是韧性、强度、亲水性、磨削能力等,和未煅烧棕刚玉磨料相比,都有大幅度提高。但毕竟它的相对价格较高,而且也有些许缺点,特别是150目以细的中温煅烧磨料吸潮能力明显提高、导致流动性差,势必会给企业现有的涂附磨具植砂造成一些困难。因此建议磨料生产企业在生产过程中要尽可能做到系统化、标准化,切实保证其产品的稳定性、持久性,为下游使用客户创造使用条件;其次、使用企业在使用煅烧磨料时一定要先行试用,逐步完善改进设备的适应性,然后批量使用;可以使用中温煅烧磨料的,尽可能不要使用高温煅烧磨料,毕竟高温磨料价格明显高于中温煅烧磨料。

总之,用煅烧来处理棕刚玉磨料是节约资源,保护环境,提高产品性能的有效措施。生产企业和使用企业要共同努力,不断完善,切实推进我国磨料磨具制造工业整体水平的提高和健康发展。                          


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