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1、10申请公布号CN104150882A43申请公布日20141119CN104150882A21申请号201410307176122申请日20140630C04B35/10200601C04B35/622200601C09K3/1420060171申请人金刚新材料股份有限公司地址256216山东省滨州市邹平县明集镇经济开发区邹魏路5号72发明人赵友谊王瑞生王琦王晋槐马晓兵刘菲菲74专利代理机构济南诚智商标专利事务所有限公司37105代理人韩百翠54发明名称一种氧化铝微珠制备方法57摘要本发明公开了一种氧化铝微珠制备方法。它采用相转化率较低8090的氧化铝粉为主要原料，配以复合烧结助剂，经间歇式。
2、球磨机和立式砂磨机球磨后，再经离心式喷雾造粒、滚至成型、烘干、回转窑烧成及连续磨抛光后，得到氧化铝微珠。本发明通过采用相转化率较低的氧化铝粉，氧化铝粉中余下氧化铝相的活性促进氧化铝的烧结，减少烧结助剂的添加，同时也避免了在回转窑烧成中氧化铝微珠因玻璃相偏多而出现粘结和碰撞变形的问题。本发明引入回转窑烧成设备，微珠在回转窑烧成过程中处于运动状态，在烧结过程中受热均匀，产品结构和性能均一。本发明制备的氧化铝微珠具有低磨耗、高强度、高密度、粒径均匀、无碎球等特点。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布。
3、号CN104150882ACN104150882A1/1页21一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，1原料及重量份主料氧化铝粉8092份，高岭土315份；所述氧化铝粉中相转化率占8090，原晶粒径D9035M，属于球状晶型结构；复合烧结助剂透辉石055份，滑石055份，硅微粉055份；2将氧化铝粉、高岭土和复合烧结助剂分别称量后一起放入间歇式球磨机中湿法球磨，浆料水分控制在3555，球磨至浆料细度D907M后过180目筛放入中转浆池，再将浆料泵入立式砂磨机中研磨至浆料细度D9035M后过180目筛，电磁除铁后得到陶瓷泥浆；3将步骤2得到的陶瓷泥浆采用离心式喷雾造粒塔干燥成陶瓷造粒粉；4将步骤3得到。
4、的陶瓷造粒粉在糖衣机中滚制、过筛和抛光，制成025MM的半成品球坯；5将步骤4所得到半成品球坯以60150温度下干燥4650H后，在回转窑中以820/MIN的加热速度自室温升温至13201460烧成；所述回转窑转速为0830R/MIN；6烧制好的产品经冷却降温后过筛，使用提升机直接将产品送进连续式球磨机加水自磨抛光，过筛得到氧化铝微珠。2如权利要求1所述的一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，所述步骤1氧化铝粉的制备方法为含水量为23的氢氧化铝中添加其质量110的复合矿化剂装入高温匣钵中在隧道窑中13001480温度中烧制而成；所述复合矿化剂的组分及其重量比为，氟化铝氯化铵氧化镁硝酸胺105030。
5、3。3如权利要求1所述的一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，所述步骤2间歇式球磨机采用氧化铝球石作为研磨介质；按质量比计，料球水1231；所述间歇式球磨工艺参数为外形尺寸30004500MM，转速13R/MIN，球磨时间2535小时。4如权利要求1所述的一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，所述步骤2的立式砂磨机的研磨介质采用耐磨氧化铝微珠，按质量比计，浆料球14；所述立式砂磨机工艺参数缸筒容积30L，主轴转速14001450R/MIN。5如权利要求1所述的一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，所述步骤3的离心式喷雾干燥塔塔顶温度为450750，下口温度80120，粉料水分控制在055。6如权利要求15。
6、中任意一项所述的一种氧化铝微珠及其制备方法，其特征是，所述步骤4在滚制过程中完成3次过筛；在滚制过程中加一次料后需要抛光10180S，出锅前过完筛的半成品再加入锅内进行220260S抛光。7如权利要求6所述的一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，所述步骤6抛光用连续式球磨机参数产品加入等质量的水进行自磨抛光。权利要求书CN104150882A1/5页3一种氧化铝微珠制备方法技术领域0001本发明涉及一种研磨介质氧化铝微珠的制备方法，属于陶瓷材料技术领域。背景技术0002研磨设备从使用粒径较大的研磨球的搅拌式球磨机发展到使用小粒径研磨微珠的立式砂磨机、卧式砂磨机以及各种性能改良能进行超细研磨的新型砂。
7、磨机，使用的研磨介质的粒径愈来愈小。由于研磨机内的物料是通过与运动中的研磨介质的接触作剪切、碰撞和研磨而被磨细，因此研磨介质粒径越小，物料单位体积中的接触点越多，从而获得较高的研磨效率及较小的研磨细度。0003通用的研磨微珠其直径小于5MM。按材质分为玻璃珠、石珠、氧化铝微珠、硅酸锆珠、氧化锆珠纯锆珠和铬钢珠，它们的比重依次递增，而它们的硬度、抗压强度和耐磨性除铬钢珠外也依次增大。他们各自的特点是硅酸锆珠和纯锆珠需要高额的原料费用与制造成本；玻璃珠和石珠比重低，磨耗大；铬钢球具有高的比重，却易在球磨过中引入大量的杂质；氧化铝微珠具有高白、高密度、高强度、低磨耗等特点，具有较高的性价比。0004。
8、目前作为研磨介质的氧化铝球，其直径尺寸规格为005110MM。此外，氧化铝研磨球的外观质量、理化性能都有严格的要求参照国家标准JCT84812010耐磨氧化铝球。其通用工艺流程为配料、球磨、制粒、压制成型和烧成。如中国专利CN102491735A公开了一种氧化铝陶瓷球生产方法，其中由895945的氧化铝粉、36的苏州土、152的白云石、0515的烧滑石和051重钙通过搅拌磨球磨、滚制成型、烧成、抛光得到氧化铝陶瓷球。本发明采用的氧化铝粉中相转化率占96，D90376M，经滚制成10MM的球坯，在最低温度1490下烧成，可以满足湿法球磨介质的要求，但尺寸偏大不属于氧化铝微珠产品类型。同时由于使用。
9、的氧化铝粉中相转化率偏高，伴随着铝粉细度偏粗，较难球磨；烧成温度偏高会造成氧化铝晶粒二次重结晶异常长大，无法做到氧化铝微珠细晶化结构，因此不适合做为氧化铝微珠直径5MM，并且生产成本偏高。发明内容0005本发明在氧化铝微珠方面经过大量的技术攻关突破了高温快烧氧化铝微珠的技术难题，提供了一种新的氧化铝微珠制备方法。该方法首先采用相转化率较低8090的氧化铝粉为主要原料；其次，创造性的引入回转窑烧成氧化铝微珠。此外，依靠氧化铝粉中余下氧化铝相的活性促进氧化铝的烧结，减少烧结助剂的添加，同时也避免了在回转窑烧成中氧化铝微珠因玻璃相偏多而出现粘结和碰撞变形问题。其特点是原料价格较低、生产效率高、制造成。
10、本低，产品具有低磨耗、高强度、高密度、粒径均匀、抗冲击性能好等特点，完全适用各种行业砂磨机对微珠研磨介质的质量要求。0006本发明的技术方案如下一种氧化铝微珠制备方法，其特征是，00071原料及重量份0008主料氧化铝粉8092份，高岭土315份；说明书CN104150882A2/5页40009复合烧结助剂透辉石055份，滑石055份，硅微粉055份；00102将氧化铝粉、高岭土和复合烧结助剂分别称量后一起放入间歇式球磨机中湿法球磨采用氧化铝球石作为研磨介质，料球水1231，细度合格后过180目筛放入中转浆池，再用泥浆泵将泥浆泵入立式砂磨机中研磨研磨介质采用耐磨氧化铝微珠，浆球14，细度合格后。
11、过180目筛，电磁除铁后得到陶瓷泥浆；00113将步骤2得到的陶瓷泥浆采用离心式喷雾造粒塔干燥成陶瓷造粒粉；00124将步骤3得到的陶瓷造粒粉在糖衣机中滚制、过筛、抛光，制成025MM的半成品球坯；00135将步骤4所得到半成品球坯以60150温度下干燥4650H后，大倾角提升机进回转窑，在回转窑中以820/MIN的加热速度自室温升温至13201460烧成；00146样品冷却降温后过筛，使用大倾角提升机直接将产品送进连续式球磨机加水自磨抛光产品水11，过筛得到氧化铝微珠。0015上述制备方法如附图1所示。0016本发明步骤1氧化铝粉的制备方法为氢氧化铝含水量为23中添加其质量110的复合矿化剂。
12、所述复合矿化剂的组分及其重量比为，氟化铝氯化铵氧化镁硝酸胺1050303装入高温匣钵中在隧道窑中13001480温度中烧制而成。所制备的氧化铝粉中相转化率占8090其余为相氧化铝，原晶粒径D9035M，属于球状晶型结构，具有较大的活性。如果市场有满足以上条件的铝粉也可以使用。0017本发明步骤2的间歇式球磨工艺参数为外形尺寸30004500MM，转速13R/MIN，球磨时间2535小时，浆料细度D907M浆料细度合格后再过180目筛，除去小球石和未研磨细的粗物料，浆料水分控制在3555；立式砂磨机工艺参数缸筒容积30L，主轴转速14001450R/MIN，产能0512T/H，浆料细度控制在D9。
13、035M浆料细度合格后再过180目筛，除去小球石和未研磨细的粗物料。0018本发明步骤3的离心式喷雾干燥塔的塔顶温度为450750，下口温度80120，粉料水分控制在055。0019本发明步骤4的滚制过程随时用游标卡尺测量半成品球坯尺寸，在滚制过程中保证完成3次过筛1、滚制尺寸约1/2处过筛，2、出锅前过筛，3、重复过筛；为了确保半成品到达一定的致密度，在滚制过程中加一次料后需要抛光10180S，出锅前过完筛的半成品再加入锅内进行220260S抛光，属于氧化铝微珠半成品滚制工艺抛光。0020本发明步骤5回转窑工艺参数，转速0830R/MIN，半成品在回转窑中转动避免了在其他种类窑炉堆放烧成不均。
14、匀的问题。0021本发明步骤6抛光用连续式球磨机参数，产品水11。0022所述的高岭土属于粘土物质，有助于浆料的悬浮与半成品成型。0023本发明在配方中添加由透辉石、滑石构成的微量复合助烧剂，通过固相烧结达到降低烧成温度的目的，同时产生极微量液相，避免烧结过程中产生粘连或者软化变形。0024本发明与现有的技术相比，具有以下显著的特点00251本发明通过采用相转化率较低的氧化铝粉，氧化铝粉中余下氧化铝相说明书CN104150882A3/5页5的活性促进氧化铝的烧结，减少烧结助剂的添加，同时也避免了在回转窑烧成中氧化铝微珠因玻璃相偏多而出现粘结和碰撞变形问题，同时氧化铝粉原晶粒度小、分布均匀，达到。
15、了氧化铝微珠微晶结构致密的效果。00262本发明的成型工艺重点是采用长时间抛光和多次过筛确保半成品尺寸分布均匀、无空腔，从而达到烧制的氧化铝微珠作为球磨介质时有自磨耗小、不碎球、引入杂质少，对设备磨损低等优点。00273本发明最大的创造性是在氧化铝微珠生产工艺中引入回转窑烧成设备。微珠在回转窑烧成过程中处于运动状态，在烧结过程中受热均匀，产品结构、性能均一，每吨燃料费用大费降低；冷却后直接送入球磨机进行成品预磨抛光，设备联产工艺组合全部自动化完成，有利用节省大量人力，方便批量化生产。00284本发明制备的氧化铝微珠具有低磨耗、高强度、高密度、粒径均匀、无碎球等特点氧化铝微珠磨耗005G/KGH。
16、，密度372G/CM3，粒径偏差005MM，完全适用各种行业砂磨机研磨介质的质量要求。附图说明0029图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式0030实施例对本发明仅作进一步说明，但不仅限于此，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下获得其他实施例，均属于本发明保护的范围。0031氧化铝粉制备方法氢氧化铝含水量为25中添加其质量25的复合矿化剂所述复合矿化剂的组分及其重量比为，氟化铝氯化铵氧化镁硝酸胺1050303装入高温匣钵中在隧道窑中14001420温度中烧制而成。所制备的氧化铝粉中相转化率占82其余为相氧化铝，原晶粒径D9024M，属于球状晶型结构。他原料的性能指标见表1。0032表1其。
17、他原料的化学组成及重量份00330034实施例100351原料及重量份0036主料氧化铝粉92份，高岭土5份；0037复合烧结助剂透辉石05份，滑石05份，硅微粉2份；说明书CN104150882A4/5页600382将氧化铝粉、高岭土和复合烧结助剂分别放入间歇式球磨机中球磨，水分控制在4548，球磨时间32小时，料球水121，浆料细度D9054M，过180目筛放入中转浆池，在用泥浆泵将泥浆泵入立式砂磨机中球磨，主轴转速1400R/MIN，产能08T/H，浆球14，浆料细度D9032M，过180目筛，电磁除铁后得到陶瓷泥浆；00393将步骤2得到的陶瓷泥浆采用离心式喷雾造粒塔干燥成陶瓷造粒粉，。
18、塔顶温度为550，下口温度120，粉料水分控制在3；00404将步骤3得到的陶瓷造粒粉在糖衣机成球机中滚制成半成品球坯，在滚制过程中保证完成3次过筛1、滚制尺寸过筛，2、滚制尺寸过筛，3、烧制前重复过筛；在滚制过程中加一次料后需要抛光180S，出锅前过完筛的半成品再加入锅内进行260S抛光；00415将步骤4所得到半成品球坯以70温度下干燥50H后，在回转窑中以820/MIN的加热速度自室温升温至1450烧成，转速18R/MIN；再以1530/MIN的冷却速度降温，过筛，直接进连续式球磨机加水自磨抛光，产品水11，过筛得到氧化铝微珠。产品性能检测见表3。0042实施例200431原料及重量份0。
19、044主料氧化铝粉90份，高岭土7份；0045复合烧结助剂透辉石15份，滑石05份，硅微粉1份；00462将氧化铝粉、高岭土、硅微粉和复合烧结助剂分别放入间歇式球磨机中球磨，水分控制在4750，球磨时间34小时，料球水131，浆料细度D9066M，过180目筛放入中转浆池，在用泥浆泵将泥浆泵入立式砂磨机中球磨，主轴转速1430R/MIN，产能07T/H，浆球14，浆料细度D9032M，过180目筛，电磁除铁后得到陶瓷泥浆；00473将步骤2得到的陶瓷泥浆采用离心式喷雾造粒塔干燥成陶瓷造粒粉，塔顶温度为590，下口温度100，粉料水分控制在2；00484将步骤3得到的陶瓷造粒粉在糖衣机成球机中滚。
20、制成半成品球坯，在滚制过程中保证完成3次过筛1、在过筛，2、滚制尺寸过筛，3、烧制前重复过筛；在滚制过程中加一次料后需要抛光18S，出锅前过完筛的半成品再加入锅内进行240S抛光；00495将步骤4所得到半成品球坯以70温度下干燥48H后，在回转窑中以820/MIN的加热速度自室温升温至1450烧成，转速22R/MIN；再以1530/MIN的冷却速度降温，过筛，直接进连续式球磨机加水自磨抛光，产品水11，过筛得到氧化铝微珠。产品性能检测见表3。0050实施例300511原料及重量份0052主料自烧氧化铝粉88份，高岭土9份；0053复合烧结助剂透辉石1份，滑石1份，硅微粉1份；00542将自烧。
21、氧化铝粉、高岭土、硅微粉和复合烧结助剂分别放入间歇式球磨机中球磨，水分控制在5053，球磨时间30小时，料球水1281，浆料细度D9069M，说明书CN104150882A5/5页7过180目筛放入中转浆池，在用泥浆泵将泥浆泵入立式砂磨机中球磨，主轴转速1440R/MIN，产能11T/H，浆球14，浆料细度D9031M，过180目筛，电磁除铁后得到陶瓷泥浆。00553将步骤2得到的陶瓷泥浆采用离心式喷雾造粒塔干燥成陶瓷造粒粉，塔顶温度为650，下口温度100，粉料水分控制在07。00564将步骤3得到的陶瓷造粒粉在糖衣机成球机中滚制成半成品球坯，在滚制过程中保证完成3次过筛1、滚制过筛，2、滚制尺寸过筛，3、烧制前重复过筛；在滚制过程中加一次料后需要抛光15S，出锅前过完筛的半成品在加入锅内进行225S抛光。00575将步骤4所得到半成品球坯以70温度下干燥50H后，在回转窑中以820/MIN的加热速度自室温升温至1430烧成，转速28R/MIN；再以1530/MIN的冷却速度降温，过筛，直接进连续式球磨机加水自磨抛光，产品水11，过筛得到氧化铝微珠。产品性能检测见表3。0058表3实施例13产品的性能指标0059说明书CN104150882A1/1页8图1说明书附图CN104150882A。