本發(fā)明涉及棕剛玉加工，具體為一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝。
背景技術(shù)：
1、棕剛玉是以鋁礬土、焦炭(無(wú)煙煤)為主要原料，在電弧爐內(nèi)經(jīng)高溫冶煉而成，用它制成的磨具，適于磨削抗張較高的金屬，如各種通用鋼材、可鍛鑄鐵、硬青銅等，也可制造高級(jí)耐火材料。棕剛玉具有純度高，結(jié)晶好，流動(dòng)性強(qiáng)，線膨脹系數(shù)低，耐腐蝕的特點(diǎn)。
2、然而，壓制成型在燒結(jié)棕剛玉的加工工藝中是非常重要的一步，其主要作用是形成預(yù)定形狀：通過(guò)壓制成型，可以將燒結(jié)棕剛玉粉末或顆粒壓制成所需的初步形狀，例如板狀、塊狀或簡(jiǎn)單的幾何形狀。但是，傳統(tǒng)的壓制成型方法受模具制造精度和機(jī)械設(shè)備限制，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀和高精度的成型，尤其是對(duì)于細(xì)小結(jié)構(gòu)或高精度要求的部件，并且傳統(tǒng)壓制成型在施加壓力時(shí)可能導(dǎo)致材料密實(shí)度的不均勻性，尤其是在大塊或復(fù)雜形狀的制造中，密度分布可能不均勻，影響后續(xù)燒結(jié)過(guò)程的均勻性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝，解決了傳統(tǒng)壓制成型在施加壓力時(shí)可能導(dǎo)致材料密實(shí)度的不均勻性，尤其是在大塊或復(fù)雜形狀的制造中，密度分布可能不均勻，影響后續(xù)燒結(jié)過(guò)程的均勻性的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝，包括以下步驟：
3、s1.原料準(zhǔn)備
4、選擇鋁礬土作為原料，并將選取的鋁礬土通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后通過(guò)研磨機(jī)進(jìn)行研磨，最后再通過(guò)0.5-5.0μm的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，并對(duì)篩分后的細(xì)粉進(jìn)行收集；
5、s2.原料混合
6、將s1中收集的鋁礬土細(xì)粉加入攪拌筒內(nèi)，之后再加入還原劑、流動(dòng)改性劑、礦化劑和納米氧化鈦，并以200-300r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合，攪拌的過(guò)程中加入助溶劑，并持續(xù)攪拌混合5-15min；
7、s3.預(yù)成型
8、將s2中混合后的原料置于高壓容器中，利用液體介質(zhì)不可壓縮的性質(zhì)和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個(gè)方向?qū)υ线M(jìn)行均勻加壓，當(dāng)液體介質(zhì)通過(guò)壓力泵注入壓力容器時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)，其壓強(qiáng)大小不變且均勻地傳遞到各個(gè)方向，此時(shí)高壓容器中的粉料在各個(gè)方向上受到的壓力是均勻的和大小一致的，形成緊密的預(yù)制體；
9、s4.燒結(jié)
10、將s3得到的預(yù)制體加入電弧爐、反射爐、豎爐或隧道窯內(nèi)，并通過(guò)放電等離子進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1600-1800℃，并且燒結(jié)的過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣口的開(kāi)度，可以控制爐內(nèi)的氧氣含量，減少進(jìn)氣可以降低氧氣濃度，有利于形成還原性氣氛，以調(diào)控產(chǎn)品的物相和晶體形態(tài)，并持續(xù)進(jìn)行燒結(jié)，使其顆粒結(jié)合成為堅(jiān)硬的整體，得到燒結(jié)塊料；
11、s5.降溫出爐
12、燒結(jié)完成后，采用惰性氣體以10-50℃/h的速率進(jìn)行逐步降溫，避免快速降溫導(dǎo)致的內(nèi)部應(yīng)力和裂紋，降溫至安全溫度后，將燒結(jié)塊料從爐中取出；
13、s6.最終處理
14、將燒結(jié)塊料通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行初步破碎，然后通過(guò)振動(dòng)篩進(jìn)行篩分，得到所需粒度的棕剛玉顆粒，最后再通過(guò)磁選設(shè)備除去棕剛玉顆粒中的鐵雜質(zhì)，保證棕剛玉的純度。
15、優(yōu)選的，所述s2步驟中，還原劑為焦炭或煤炭，流動(dòng)改性劑為鐵屑、錳礦和硅鐵中的任意一種，礦化劑為硼酸鹽或氟化物；所述s2步驟中，鋁礬土細(xì)粉與還原劑、流動(dòng)改性劑、礦化劑、納米氧化鈦和助溶劑的比例為：1.0:0.2：0.1:0.5:1.0：0.5。
16、優(yōu)選的，所述s5步驟中，惰性氣體為氮?dú)?、氫氣和氦氣中的任意一種。
17、本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝。具備以下有益效果：
18、1、本發(fā)明通過(guò)利用液體介質(zhì)傳遞壓力的特性，能夠確保原料在高壓容器中從各個(gè)方向均勻受力，這種均勻加壓確保了預(yù)制體在形成過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)局部應(yīng)力集中或結(jié)構(gòu)不均勻的情況，有利于最終產(chǎn)品的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，由于原料受到均勻的壓力，形成的預(yù)制體密度高，結(jié)構(gòu)緊密，這種緊密預(yù)制體不僅在后續(xù)的燒結(jié)過(guò)程中更容易形成均勻的晶體結(jié)構(gòu)，也有助于減少燒結(jié)過(guò)程中的氣體殘留和缺陷，提高了最終產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。綜上，液體介質(zhì)的傳遞壓力方式，可以確保壓力在高壓容器中的均勻分布，從而提供了可控的加壓環(huán)境，這種流體力學(xué)優(yōu)勢(shì)使得工藝更易于操作和控制，有利于批量生產(chǎn)中的一致性和穩(wěn)定性，以及通過(guò)液體介質(zhì)傳遞壓力，加壓過(guò)程可以更加精確和高效進(jìn)行。這不僅提高了生產(chǎn)效率，減少了生產(chǎn)周期，還降低了能耗和原材料浪費(fèi)，從而在經(jīng)濟(jì)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。
19、2、本發(fā)明通過(guò)在高溫環(huán)境下，預(yù)制體經(jīng)過(guò)放電等離子燒結(jié)后，顆粒開(kāi)始結(jié)合并形成堅(jiān)硬的整體結(jié)構(gòu)，這種燒結(jié)過(guò)程不僅有助于提高材料的密度和力學(xué)強(qiáng)度，還能夠改善其耐磨性和耐高溫性能，以及通過(guò)調(diào)節(jié)爐內(nèi)進(jìn)氣口的開(kāi)度，可以控制爐內(nèi)的氧氣含量。減少進(jìn)氣量有助于形成還原性氣氛，這對(duì)于一些材料的燒結(jié)過(guò)程是至關(guān)重要的，還原性氣氛有助于減少氧化物的形成，有利于調(diào)控產(chǎn)品的物相和晶體形態(tài)，提高材料的純度和結(jié)晶質(zhì)量。
20、3、本發(fā)明通過(guò)以10℃/h的速率進(jìn)行逐步降溫，可以使材料內(nèi)部溫度均勻分布，并且緩慢釋放熱量，有助于減少內(nèi)部應(yīng)力的積累，從而降低裂紋的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，緩慢降溫有助于保持燒結(jié)塊料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和一致性，這對(duì)于保持材料的物理和化學(xué)性質(zhì)非常重要，并且采用緩慢降溫不僅有利于產(chǎn)品質(zhì)量，還有助于保護(hù)爐內(nèi)設(shè)備免受熱沖擊和熱應(yīng)力的影響，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。此外，相比于快速冷卻，逐步降溫過(guò)程中的熱能回收效率更高，能源利用更加高效。
1.一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝，其特征在于：所述s2步驟中，還原劑為焦炭或煤炭，流動(dòng)改性劑為鐵屑、錳礦和硅鐵中的任意一種，礦化劑為硼酸鹽或氟化物；所述s2步驟中，鋁礬土細(xì)粉與還原劑、流動(dòng)改性劑、礦化劑、納米氧化鈦和助溶劑的比例為：1.0:0.2：0.1:0.5:1.0：0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)燒結(jié)棕剛玉的加工工藝，其特征在于：所述s5步驟中，惰性氣體為氮?dú)狻錃夂秃庵械娜我庖环N。