产品详细
铸造砂是铸造生产中用来配制砂型和芯砂的一种颗粒状耐火材料。如果以粘土作为型砂粘结剂，那么每生产1吨合格铸件，就需要补充大约1吨的新铸造砂，因此在砂型铸造生产中铸造砂的用量最大。
铸造砂按矿物组成不同，可分为硅砂和非硅质砂。非硅质砂种类较多，用途各异，比如：①石灰石砂：由石灰岩破碎而成，主要矿物组成是caco3，用于铸钢件的型砂和芯砂；②镁砂：主要矿物组成是mgo，用于高锰钢铸件的面砂、芯砂，其粉料可用作涂料；③刚玉砂：主要矿物组成是刚玉α-al2o3，用于熔模、陶瓷型铸造的制壳材料；④宝珠砂：主要矿物组成是al2o3，耐高温、易溃散、粒型好、抗酸碱侵蚀、破碎率低、回用性强等优点，是铸铁、铸钢、铸铜、铸铝以及芯砂的理想造型材料。
其中，宝珠砂的性能指标较其他非硅质砂高，所以其大多数都用在高精密度、大型铸件的铸造，市场需求量大。
宝珠砂的制作流程与工艺最重要的包含如下步骤：在电炉中加入高铝矾土原材料，通过电弧将高铝矾土融化成液体，强风吹扫高温液体，形成接近球形的颗粒。而这种工艺也决定了宝珠砂是一种高耗能、高成本、环保治理困难的非硅质铸造砂产品。
同时，随着环保问题的日益严峻，对生产中所产生污染物的处理也极大的增加了企业的成本。然而，一方面宝珠砂制备所用原料为优质高铝矾土，需要大量开采矿石，并进行筛选；另一方面，宝珠砂的制备工艺流程也属于高污染、高耗能工艺。因而，无论是前期矿石原料开采，还是宝珠砂的制备，都会产生大量难以治理的污染，这些都造成了宝珠砂制作成本的居高不下，间接提高了铸造的成本。
因此，研发生产一种能够代替宝珠砂的铸造砂产品，也日益成为研究的热点所在。
本发明的第一目的是提供一种铸造陶粒的制备方法，本发明方法中，所用原料简便易得，制备工艺简单、能耗低、且生产效率高，同时生产废物环保处理容易，能够大大降低成本。
本发明的第二目的是提供一种由本发明所述制备方法得到的铸造陶粒，本发明铸造陶粒耐火度高、强度大，且热膨胀率低，同时重复利用率高，不仅仅可以满足铸造需要，还能够有效降低铸造成本。
(d)将陈腐均化后的混合原料雾化制粒，然后将所制得颗粒筛分、干燥后，进行表面处理，然后将表面处理后的颗粒储存均化；
(e)将储存均化的颗粒烧结，然后冷却均化，筛分后再次进行表面处理，得到铸造陶粒。
优选的，本发明所述铸造陶粒的制备方法中，步骤(a)中所述铝矾土熟料为铝矾土三级熟料；和/或，所述铝矾土为三级铝矾土。
优选的，本发明所述铸造陶粒的制备方法中，步骤(b)中，按照重量百分数计，各粉碎后的原料的用量分别为：铝矾土熟料20～50％，高岭土20～45％，以及铝矾土30～55％。
优选的，本发明所述铸造陶粒的制备方法中，步骤(b)中，按照重量百分数计，各粉碎后的原料的用量分别为：铝矾土熟料30～50％，高岭土30～40％，以及铝矾土30～40％。
优选的，本发明所述铸造陶粒的制备方法中，步骤(d)中所述雾化制粒为将水雾化后与沉腐均化后的混合原料进行混合后，在转动中聚团制粒；更优选的，水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的5～20％。
优选的，本发明所述铸造陶粒的制备方法中，步骤(d)中所述表面处理为将烘干后所得的颗粒进行表面抛光处理。
优选的，本发明所述铸造陶粒的制备方法中，步骤(e)中所述烧结的温度为1000～1500℃，烧结的时间为0.5～2h。
(1)本发明制备方法中所用原料价廉易得，且相较于宝珠砂而言，本发明方法能耗更低，且环保处理更易，能够有效降低铸造砂的生产成本；
(2)本发明铸造陶瓷的耐火度等关键指标均能够很好的满足铸造使用要求，同时还能够较好的重复利用，而这也有利于对成本进行控制。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
鉴于目前铸造用砂存在着性能指标低，或者成本高、污染难以处理等问题，本发明特提出了一种新型铸造陶粒的制备方法，本发明方法原料易得、且工艺简便，不仅能够降造成本，同时还能够有效减少污染。
具体的，本发明铸造陶粒是将铝矾土熟料、高岭土以及铝矾土粉碎后，并作为原料所制备的；优选的，所述铝矾土熟料为铝矾土三级熟料，所述铝矾土为三级铝矾土；
进一步优选的，按照重量百分数计，作为原料的粉碎后的铝矾土熟料的用量为20～50％，例如可以为，但不限于30、35、40，或者45％等；同时，作为原料的粉碎后的高岭土的用量为20～45％，例如可以为，但不限于25、30、35，或者40％等；以及，作为原料的粉碎后的铝矾土的用量为30～55％，例如可以为，但不限于35、40、45，或者50％等；
更优选的，按照重量百分数计，作为原料的粉碎后的铝矾土熟料的用量为30～50％；同时，作为原料的粉碎后的高岭土的用量为30～40％；以及，作为原料的粉碎后的铝矾土的用量为30～40％。
(a)取适量铝矾土熟料、高岭土以及铝矾土，并粉碎；优选的，是分别取铝矾土三级熟料、高岭土以及三级铝矾土；
(b)按照如上所述的原料比例，分别称取适量粉碎后的铝矾土熟料、高岭土，以及铝矾土作为原料，并混合均化；
优选的，由于本发明中，铸造陶粒是多批次连续生产，因而，本发明中，所述混合均化为将多批次混合后的原料再次混合静置，然后研磨，从而进行混合均化；
(c)将混合均化的混合原料研磨，优选的，所述研磨为多次研磨，例如可以为2、3或者跟多次的研磨；然后进行陈腐均化；
优选的，所述陈腐均化为将此步骤中研磨后的原料再次进行均质混合，然后静置，进行均化；
(d)将陈腐均化后的混合原料雾化制粒，优选的，所述雾化制粒为将水雾化后与陈腐均化后的混合原料进行混合后，在转动条件下聚团制粒，更优选的，水的质量克数为沉腐均化后的混合原料的质量克数的5～20％，例如可以为但不限于6％、8％、10％、12％、15％、17％或者19％等；
然后，将所制得颗粒筛分、干燥(优选的采用烘干的方式进行)后，进行表面处理，优选的，所述表面处理为将干燥后所得颗粒进行表面抛光处理，从而除去陶粒表面附着的粉状颗粒，提高陶粒的光洁度；
(e)将储存均化的颗粒烧结，优选的，烧结的温度为1000～1500℃，烧结的时间为0.5～2h，更优选的，烧结的温度为1200～1300℃，烧结的时间为1～1.5h；
然后冷却均化，并优选的在自然条件下冷却至室温，并进行均化；筛分后再次进行表面处理，并优选的采用打磨的方式进行表面处理，得到铸造陶粒。
而在如上的制备方法中，通过进行多次均化，不仅使得所用原料的化学组成更为均匀，同时还能够降低原料混合物粉体的内部应力，从而增大铸造陶粒的密实度以及强度。
进一步的，由上述制备方法所得到的铸造陶粒具有良好的耐火度高、强度大，且热膨胀率低，同时重复利用率高，因而能够作为铸造砂而使用，并应用于铸件的铸造工艺流程中。
(2)按照重量百分数：铝矾土三级熟料25％，高岭土25％以及三级铝矾土50％，分别称取适量粉碎后的铝矾土三级熟料、高岭土以及三级铝矾土，并混合均化；
(4)将水雾化后与沉腐均化后的混合原料进行混合，在转动中聚团制粒，然后将制得的颗粒筛分后烘干，并进行表面抛光处理，然后将表面处理的颗粒储存均化；
(5)将储存均化的颗粒在1250℃条件下烧结1h，然后冷却均化，并再次筛分，然后对烧结后的颗粒再次进行表面打磨处理，即得到实施例1的铸造陶粒。
(2)按照重量百分数：铝矾土四级熟料25％，高岭土25％以及三级铝矾土50％，分别称取适量粉碎后的铝矾土四级熟料、高岭土以及三级铝矾土，并混合均化；
(4)将水雾化后与沉腐均化后的混合原料进行混合，在转动中聚团制粒，然后将制得的颗粒筛分后烘干，并进行表面抛光处理，然后将表面处理的颗粒储存均化；
(5)将储存均化的颗粒在1250℃条件下烧结1h，然后冷却均化，并再次筛分，然后对烧结后的颗粒再次进行表面打磨处理，得到实施例2的铸造陶粒。
(2)按照重量百分数：铝矾土三级熟料25％，高岭土25％以及二级铝矾土50％，分别称取适量粉碎后的铝矾土三级熟料、高岭土以及二级铝矾土，并混合均化；
(4)将水雾化后与沉腐均化后的混合原料进行混合，在转动中聚团制粒，然后将制得的颗粒筛分后烘干，并进行表面抛光处理，然后将表面处理的颗粒储存均化；
(5)将储存均化的颗粒在1250℃条件下烧结1h，然后冷却均化，并再次筛分，然后对烧结后的颗粒再次进行表面打磨处理，得到实施例3的铸造陶粒。
(2)按照重量百分数：铝矾土三级熟料40％，高岭土30％以及三级铝矾土30％，分别称取适量粉碎后的铝矾土三级熟料、高岭土以及三级铝矾土，并混合均化；
(4)将水雾化后与沉腐均化后的混合原料进行混合，在转动中聚团制粒，然后将制得的颗粒筛分后烘干，并进行表面抛光处理，然后将表面处理的颗粒储存均化；
(5)将储存均化的颗粒在1250℃条件下烧结1h，然后冷却均化，并再次筛分，然后对烧结后的颗粒再次进行表面打磨处理，得到实施例4的铸造陶粒。
(2)按照重量百分数：铝矾土三级熟料20％，高岭土45％以及三级铝矾土35％，分别称取适量粉碎后的铝矾土三级熟料、高岭土以及三级铝矾土，并混合均化；
(4)将水雾化后与沉腐均化后的混合原料进行混合，在转动中聚团制粒，然后将制得的颗粒筛分后烘干，并进行表面抛光处理，然后将表面处理的颗粒储存均化；
(5)将储存均化的颗粒在1250℃条件下烧结1h，然后冷却均化，并再次筛分，然后对烧结后的颗粒再次进行表面打磨处理，得到实施例5的铸造陶粒。
其中，对比例1中，所用原料为粉碎后的高岭土和粉碎后的三级铝矾土，二者质量比为1:1。
其中，对比例2中，所用原料为粉碎后的高岭土和粉碎后的铝矾土三级熟料，二者质量比为1:1。
其中，对比例3中，所用原料为粉碎后的三级铝矾土和粉碎后的铝矾土三级熟料，二者质量比为1:1。
分别随机从实施例1-5以及对比例1-3所制得的铸造陶粒中称取等量陶粒，并进行性能测试，结果如下表所示：
而由如上的实验对比数据可知，本发明铸造陶粒具有较好的硬度以及耐火度，适于作为铸造砂而使用。同时，由本发明方法所制备的铸造陶粒还能够多次使用，可以达到50次以上循环使用次数，而这也能够大大降低铸造成本。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这在某种程度上预示着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
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