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1、宝珠砂一、宝珠砂简介宝珠砂又名电熔陶粒，是石英砂的高级替代品。宝珠砂显微写真 1石英砂的优点是分布广泛，成本低廉；但其缺点也相当明显：一是膨胀系数大，铸件精度低；二是铸件表面粘砂严重，清砂困难。究其因，是石英在不同的温度下会有多种同质异晶体生成，体积变化大；受耐火度 ( 石英砂的耐火度在 1400 -1700 之间 ) 的限制，铸件局部（孔、槽、及热节集中的部位）粘砂严重，清理十分困难。上述缺点在大型铸钢件的生产中尤为严重。宝珠砂能克服这些缺点，从而大大提高了铸件的质量。宝珠砂是 以优质铝钒土为原料，经 煅烧、电熔、造粒、分筛等工艺而制成的。二、宝珠砂的物理及化学性能粒形 球形 膨胀系数 (2
2、0-1000 ) 6 10-6/颜色 黑棕色 粒度 6320 目(0.0533.36mm)耐火温度 1900 Al2O3 75-85%堆积比重 1.95 -2.05g /cm SiO2 15%真 密 度 2.9g /cm TiO2 1.5%热 导 率 (1200 )5.27W/MK PH 值 7 8三、宝珠砂的特点.热膨胀系数小，性能可与锆英砂媲美，用其配制型砂，铸件不会产生膨胀缺陷；.砂粒为球形，流动性好， 易舂实，且透气性好.表面光滑 ，结构致密 ，使得粘结剂能均匀覆盖.宝珠砂属中性材料， 酸、碱粘结剂均可使用 .回用再生性能好，性价比高与铬铁矿砂、锆英砂相比，其价格只有锆英砂、铬铁矿砂
3、25 50% 。同时，因砂粒为球形，其表面积小，故树脂的加入量可减少 30 50% ，水玻璃的加入量 4% ；并减少了粘结剂所产生的铸造缺陷，提高了铸件的成品率. 耐火度高，易溃散宝珠砂的莫来石相大大高于烧结产品，具有良好的耐火性.热导率大，稳定性好，不龟裂.应用范围广水玻璃砂、树脂砂、精密铸造及铜、铝件的抛光清理宝珠砂与铬铁矿砂、锆英砂主要性能比较宝珠砂 锆英砂 铬铁矿砂PH 值 7.65 4.56 8.24堆密度(g/) 1.95-2.05 2.9-3.1 2.6-2.7真密度(g/) 2.9 4.4-4.71 3.9-4.8粒形 球形 不规则 不规则粘结剂加入量（水玻璃 +CO2 硬化）
4、 3-4% 7-8% 7-8%四、宝珠砂在大型铸件上的应用目前，宝珠砂广泛应用于树脂砂（呋喃树脂、酚醛树脂），水玻璃砂（有机脂、 CO 2 硬化），覆膜砂。适于各种金属铸件，如：碳钢、合金钢（高锰钢、高铬铸铁），铸铁、铸铜等。五、宝珠砂在大型复杂铸件上的应用玉林柴油机厂采用宝珠砂制作柴油发动机水套件，保持了原用砂的特性，克服了原用砂膨胀系数大、粘结剂加入量大、发气量大等缺点，减少了树脂的加入量，提高了产品的成品率。六、宝珠砂在大型铸钢件上的应用福建三明三重全部使用宝珠砂，加入 3.2% 的水玻璃，所有芯子、外形不刷涂料，使用后发现铸件表面光洁，不粘砂，且耗能低。砂子再生设备也相当简易。洛阳洛北
5、钢厂用生产重达 13 吨的水泥生产设备 - 回转窑托轮。其芯子 ( 90mm 、长 800mm ) 以 30-40 目的宝珠砂作原砂，加入 3.5% 的水玻璃，以 CO2 硬化。其他部位仍以硅砂作为原砂，不改变原有的使用方法。清理时发现，芯子的型壳表面只有 0.2mm 厚的黑釉，表面排列有序，未被烧结，且易被清掉；在其他用硅砂的部位，型壳表面有 3 8mm 厚的烧结黑釉层。洛阳洛北钢厂、汝阳兴荣机械厂、山东恒城铸造厂等数十家厂家，在 30 40 目砂的宝珠砂中，加入 140 320 目的细砂 20 30% ，结果表明同样不粘砂，且有足够的透气性，也易清理。有些铸钢厂为了降低生产成本，采用了局部
6、单一面砂的方法，同样起到了不粘砂的效果。经过与铸造厂家的长期摸索，总结出：面砂的厚度以 10 20mm 为宜（舂紧厚度）；对形状复杂、厚大部位、拐角处，适当增加厚度，背砂仍用普通石英砂。该砂也可和石英砂混合使用，比例根据铸件的大小、钢种改变而改变，同样达到了不粘砂，易溃散的效果。七、宝珠砂在汽车零部件上的应用前景长期以来，汽车工业稳居铸造工业的最大市场，近年来我国汽车工业的发展更是不断拉动铸造工业进入一个全新发展期，而其在迅猛发展的同时，也带动了铸造业市场的急速扩大，并赋予其广阔的发展前景。我国汽车零部件铸造市场前景广阔，预计我国汽车总产量到 2015 年达到1500 万辆左右，以均价 12
7、万元售价计算，全车配套件一般在 8 万元左右，则新产汽车配套零部件铸造市场规模在 2015 年将达到 12000 亿元左右。八、宝珠砂应用结论宝珠砂是一种非石英质型人造砂，适用于各种铸造方式；如： V 法， VRH ，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+ CO 2 硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，不但能大幅度提高铸件质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。值得注意的是：在使用水玻璃 CO 2 硬化砂中，吹干的芯、型，不宜再上窑烘干（如烘干一定要控制加热速度
8、）。随着铸造业的发展和社会环保的要求，局部和全部使用宝珠砂的厂家会越来越多，它已被誉为环保型（ GREEN BEADS ）铸造材料，有很好的推广使用前景。宝珠砂有效的解决铸件成本高及铸件质量差等问题消失模铸造企业近年来受到众多因素的影响，导致生产的铸件成品合格率不高，其中，铸件生产成本高、次品率高、质量偏低等特征已经成为摆在国内消失模铸造企业的三座巨山，如何解决这些难题、早日提升铸造产品性价比成为当前国内铸造企业的首要任务之一。众所周知，在铸造过程中型砂的选择是整个工艺流程中至关重要的环节，一旦砂子选择不恰当则会影响整个全局，所以消失模铸造企业应该在型砂的选择方面多下功夫。根据相关数据显示，目
9、前国内大多数铸造企业已经在型砂选择方面有了改进，摒弃了传统低价的石英砂或镁橄榄石砂，而采用新型的宝珠砂来改善铸件问题，这一新型的砂子是校企联合的产物，集中了耐火度高、流动性好以及高透气性等优点，在一定程度上解决了有关铸造生产中的缺陷问题，因而受到国际铸造行业的广泛关注，成为消失模铸造的新宠。消失模铸造企业的铸件成本、次品率、质量三大问题得到了有效的缓解，同时宝珠砂也得到了众多企业的喜爱。九、宝珠砂生产工艺及设备（陶粒砂生产线工艺流程）陶粒砂生产线设备是我公司多年来畅销海内外的品牌设备之一，以其完善的性能，先进的工艺，优越的性价比获得多项荣誉，并受到海内外客户广泛的赞誉与肯定。（一）陶粒砂的生产
10、工序简单的说，石油支撑剂陶粒砂的生产可以概括为破碎、配料、粉磨、制球、煅烧、煤粉制备、成品冷却、筛分、包装等工序。主要原料为高品位的铝矾土。1、破碎：开采的铝矾土，块度一般为 300500mm 左右，含有少量的水分。一般采用颚式破碎机和锤式破碎机组成的二级破碎系统，将其粒度控制在8mm。进厂后的铝矾土，可以根据品位的不同，分开堆放。使用时根据指标搭配使用。在生产陶粒砂的过程中通常加入锰（Mn）元素以降低烧结温度并将产品染成深色。目前国内大多厂家采用低品位(含量 50%)的锰矿或锰灰作为锰元素的来源。2、配料：铝矾土、锰粉、回料等几种物料，分别被输送到各自的料库，库下设置调速皮带秤实现物料自动配
11、料计量。3、粉磨：一般采用烘干兼粉磨的球磨机，配套高效选粉机，组成闭路系统。这样粉磨的效率高。 烘干物料的热风可以来自于回转窑的废气，做到余热利用；也可以设置专门的热风炉。4、制球：出磨的生料粉在生料库内储存。一般设置 23 个库，可以单独出料，也可以多库搭配出料。生料粉被送入一个小料仓，料仓下设置螺旋计量装置或者调速皮带秤装置，计量生料量。该生料进入盘式制球机。同时，采用流量计可以计量水的多少，由管道泵把水喷入盘式制球机里面。制球机旋转过程中，可以制成各种粒径的料球。料球出盘后，由皮带机送入筛分装置，合格的进入回转窑，过大的返回到原料粉磨流。可以根据不同窑的产量，配备不同数量的盘式制球机。该
12、制球系统自动化程度高，工艺连续，配套袋式收尘器后，可以实现岗位粉尘达标，净化岗位作业环境。5、煅烧：料球进入带有一定斜度的回转窑进行煅烧，随着回转窑的旋转，料球向窑头滚动，同时煤粉从窑头喷入窑内燃烧，料球在回转窑内被煅烧成强度很高的陶粒砂。煤粉燃烧器可以采用单风道喷煤管，简单可靠，一次风量高；也可以采用多风道燃烧器，一次风量可以降低为煤粉燃烧所需风量的 8%，提高了入窑二次风量，节能效果显着。多风道燃烧器分为外轴流风、煤风、内轴流风等，火焰形状非常容易调节。煤粉的计量可以采用转子式计量秤或者科氏力秤，精确控制下煤量，稳定窑内热工制度。6、煤粉制备：煤粉的制备可以采用球磨或者立磨，可以从窑头罩抽
13、取热风烘干煤粉。采用动态选粉机可以任意调节煤粉细度，为煤粉的充分燃烧提供了条件。7、成品冷却：陶粒砂的冷却一般采用回转式冷却机，工作简单可靠，冷却机的二次风完全入窑，配合多通道燃烧器的使用，更可以节约大量的能耗。出冷却机的陶粒砂温度很低，可以用手抓起来。8、筛分：出冷却机的陶粒砂，可以直接输送到多级振动筛，按要求分为多个粒径品级。陶粒砂产品规格型 0.450.9mm（20 目40 目）高强度中密度型 0.91.25mm（16 目20 目）高强度中密度型 1.01.70mm（12 目18 目）高强度中密度型 0.2240.65mm（40 目60 目）高强度中密度大块返回原料破碎流程。9、包装筛分
14、后的陶粒砂，进入不同的圆仓，仓下设置电子计量磅秤，重量合格的袋装成品，由缝包机封口后，堆放在成品库房，以备发货。在流程中所有的扬尘点，均设置袋式收尘器，做到清洁生产。（二）陶粒砂生产工艺（1）以粘土及粘土质为原料，采用塑性法生产工艺，其流程是：粘土-塑化、匀化- 对辊制粒-焙烧- 冷却- 陶粒成品。（2）以粉煤灰或其它粉状物为原料，采用泥浆成球工艺，其流程是：粉煤灰-混合匀化-陶粒锅制粒-焙烧-冷却- 成品。（3）以页岩、泥质页岩与煤矸石为原料，采用粉磨成球工艺，其流程是：页岩-烘干- 粉磨-预湿- 陶粒锅制粒- 焙烧- 冷却-陶粒成品。（4）以页岩为原料，采用破碎（干法）工艺，其流程是：页岩
15、-破碎分级- 焙烧-冷却-陶粒成品。综上所述：无论使用何种原料，陶粒砂生产工艺一般都离不开均化、制粒、焙烧、冷却这几个工艺。（三）陶粒砂生产设备高效节能球磨机节能球磨机是球磨机型号中的一种高效球磨机，节能球磨机是当代最广泛粉磨混合机械，在较高效率阶段，物料细度达 40-60UM，筛余量小于 3%，在特殊情况下，细度可达 10UM 以下。球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑色与有色金属选矿以及玻璃、陶瓷等生产行业，对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机广泛应用于建材，化工，水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料，耐火材
16、料，化肥，黑有色金属选矿以及玻璃陶瓷等行业粉磨各种中等硬度矿石及其它物料。根据加工工艺，球磨机分为干式球磨机和湿式球磨机两种粉磨方式。节能球磨机为卧式筒形旋转装置，外沿齿轮传动，两仓，格子型球磨机。物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机第一仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装不同规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。本机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机，小传动齿轮，电机，电控）等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。本机运转平稳，工作可靠冷却机又叫滚筒冷却机，也有地方叫转筒冷却机。冷
