專利名稱：一種氧化鋁陶瓷球生產方法
一種氧化鋁陶瓷球生產方法技術領域
一種氧化鋁陶瓷球生產方法，涉及一種高耐磨的特種氧化鋁陶瓷球生產方法。
技術背景
氧化鋁陶瓷球因具有硬度高、密度大、耐磨、耐腐蝕、價格低等優(yōu)點，被廣泛應用于建筑衛(wèi)生陶瓷、工業(yè)陶瓷、電子陶瓷、高檔耐火材料、特種水泥、非金屬礦物以及涂料、油漆等行業(yè)原材料的粉磨和加工。氧化鋁陶瓷球作為研磨介質，耐磨性是考核氧化鋁陶瓷球質量最重要的指標。
中國專利CN 1931784 B公開了一種高溫耐磨氧化鋁瓷管的配方，通過添加碳化硅以提高氧化鋁陶瓷耐800-90(TC高溫高速油氣流沖刷磨損性能和耐冷熱急變性能。一般情況下，氧化鋁陶瓷球的使用溫度不會這么高，800°C以上高溫耐磨性能對瓷球來說并不重要，因此沒有必要在瓷球中添加昂貴的碳化硅，而且添加碳化硅后瓷球體積密度顯著減小， 將降低氧化鋁瓷球的磨粉效率。
中國專利CN 101525230A和CN 101525231A分別公開了一種微晶耐磨氧化鋁陶瓷的配方和一種制備微晶耐磨氧化鋁陶瓷的工藝，通過在配方中引入復合添加劑聚乙烯醇、 三聚磷酸鈉、解凝劑，減小氧化鋁晶粒的尺寸從而提高氧化鋁復相陶瓷的抗彎強度和硬度。 而事實上，聚乙烯醇為有機物，高溫燒成過程中并不會減小氧化鋁晶粒的尺寸，三聚磷酸鈉也可能因為引入鈉離子而降低陶瓷的性能。
在不添加碳化硅、稀土、氧化鋯等昂貴的原料的條件下，利用常規(guī)的辦法制得耐磨性能優(yōu)異的的氧化鋁陶瓷球，仍需要做大量細致的研究工作。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種燒成溫度低、原料成本低、容易推廣，實現產業(yè)化，高耐磨的氧化鋁陶瓷球生產方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的。
一種氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于包括以下步驟(1)按以下重量比配方稱量陶瓷粉料89.5%-94. 5%α -Al203、3%-6%蘇州土、1. 5%_2. 0% 白云石、0. 5%-1· 5%燒滑石、0. 5%-1· 0%重鈣；(2)將步驟1所稱量的陶瓷粉料加入高能攪拌磨中，再加入水和0.l%_lwt%分散劑聚丙烯酸胺，配成固含為60%的料漿，并球磨120-180min ；(3)將步驟2所制得的料漿進行噴霧干燥，干燥后陶瓷粉體水份重量小于m；(4)將步驟3所制得的粉體緩慢加入到滾球機中，一邊滾動粉體，一邊以噴霧的方式噴入重量濃度為0. 2%-0. 4 %的PVA聚乙烯醇溶液，直到制成直徑為3-6mm的氧化鋁陶瓷球種子；(5)將步驟4所制得的瓷球種子置于滾球機中，一邊滾動種子并緩慢加粉，一邊以噴霧的方式噴入重量濃度為0. 5%-1 %的PVA聚乙烯醇溶液，直到制成所想要大小的瓷球坯體，之后噴入少量水，并讓瓷球坯體再滾動30-60min ；(6)將步驟5所制得的瓷球坯體烘干至含水率為2%-6%；(7)將步驟6烘干的瓷球坯體置于高溫窯中煅燒，燒成溫度為1490-1580°C，保溫 1. 5-3h ；(8)將步驟7所得瓷球與水1:1的重量比例加入到球磨機中進行拋光，直到瓷球表面有光亮的光澤為止，出磨干燥后包裝。
本發(fā)明的一種高耐磨的氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于所用的α -Al2O3原料一次粒徑d5Q小于1 μ m，二次粒徑d5Q小于1. 4 μ m，d9(1小于4 μ m，d99小于6 μ m，α相轉化率大于95%，純度大于99. 9%。
本發(fā)明的一種高耐磨的氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于氧化鋁陶瓷球的配方是89. 5-94. 5wt% α -Al2O3、3-6wt% 蘇州土、1. 5-2. 0wt% 白云石、0. 5-1. 5wt% 燒滑石、 0. 5-1. 0wt% 重鈣。
利用本發(fā)明的方法，制得的直徑為IOmm的耐磨氧化鋁陶瓷球磨耗僅為 0. 02-0. 04g/(kg · h)，本發(fā)明的方法燒成溫度低、原料成本低、容易推廣，實現產業(yè)化。


圖1是一種高耐磨的氧化鋁陶瓷球生產流程圖。
具體實施例方式以下實施方案中α -Al2O3原料一次粒徑d5Q小于1 μ m, 二次粒徑d5(1為1.觀μ m, d90為 3. 76 μ m, d99 為 5· 83 μ m，α 相轉化率為 96%，純度為 99. 91%。
實施案例1按配比為 94. 5wt%a -Al203、3wt%#州土、1. 5wt%g 云石、0. 5wt%燒滑石、0. 5wt%重鈣稱量1000公斤陶瓷粉體置于高能攪拌磨中，加入水和0. 1%的聚丙烯酸胺配成固含為60%的料漿，磨120min，噴霧干燥，干燥后粉體含水率為1% ；將干燥后粉體置于滾球機中，一邊滾動粉體，一邊以噴霧的方式噴入濃度為0. 2wt %的PVA溶液，直到制成直徑約為3mm的氧化鋁陶瓷球種子；將所制得的種子加入到滾球機中，繼續(xù)加粉和濃度為0. 5wt%&PVA溶液，直到滾成直徑約為12mm的瓷球坯體后，噴入少量水，并讓坯體再滾動30min ；烘干瓷球坯體至含水率為1 ；將烘干的瓷球坯體置于高溫窯中煅燒，燒成溫度為1580°C，保溫池；將燒成后瓷球與水1 :1的比例加入到球磨機中進行拋光，直到瓷球表面有光亮的光澤為止，出磨干燥后包裝。
實施案例2按配比為89. 5wt% a -Al2O3、6wt%蘇州土、2. 0wt%白云石、1. 5wt%燒滑石、1. 0wt%重鈣稱量1000公斤置于高能攪拌磨中，加入水和0. 5%的聚丙烯酸胺配成固含為60%的料漿，磨 150min，噴霧干燥，干燥后粉體含水率為0. 5% ；將干燥后粉體緩慢加入到滾球機中，一邊滾動粉體，一邊以噴霧的方式噴入濃度為0. 3wt%的PVA溶液，直到制成直徑約為4mm的氧化鋁陶瓷球種子；將所制得的種子置于滾球機中，繼續(xù)加粉和濃度為0. 8wt%&PVA溶液，直到滾成直徑約為12mm的瓷球坯體后，噴入少量水，并讓坯體再滾動40min ；烘干瓷球坯體至含水率為4% ；將烘干的瓷球坯體置于高溫窯中煅燒，燒成溫度為1490°C，保溫1. 5h ；將燒成后瓷球與水1 :1的比例加入到球磨機中進行拋光，直到瓷球表面有光亮的光澤為止，出磨干燥后包裝。
實施案例3按配比為 92. 0wt%a -Α1203、4· 5wt% 蘇州土、1. 8wt% 白云石、1. (^{%燒滑石、0. 7wt% 重鈣稱量1000公斤置于高能攪拌磨中，加入水和1%的聚丙烯酸胺配成固含為60%的料漿，球磨180min，噴霧干燥，干燥后粉體含水率為1. 5% ；將干燥后粉體緩慢加入到滾球機中，一邊滾動粉體，一邊以噴霧的方式噴入濃度為0. 4wt%的PVA溶液，直到制成直徑約為6mm的氧化鋁陶瓷球種子；將所制得的種子置于滾球機中，繼續(xù)加粉和1. 0wt%&PVA溶液，直到滾成直徑約為12mm的瓷球坯體后，不再噴PVA溶液，并讓坯體再滾動30min ；烘干瓷球坯體至含水率為6% ；將烘干的瓷球坯體置于高溫窯中煅燒，燒成溫度為1530°C，保溫池；將燒成后瓷球與水1 :1的比例加入到球磨機中進行拋光，直到瓷球表面有光亮的光澤為止，出磨干燥后包裝。
磨耗檢測方法及實施案例磨耗檢測結果分別取上述實施案例中直徑約為IOmm拋光好的瓷球樣品mlg，置于7L聚氨酯磨罐中， 加4L自來水，在耐磨沖擊試驗機上以80r/min研磨Mh。取出樣品用水清洗、烘干，測干重為 m2g。
瓷球的磨耗計算公式為(Hi1-Hi2) X 1000/ On1 X 24)，單位為g/ (kg · h)。
表1實施案例瓷球磨耗
權利要求
1.一種氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于包括以下步驟(1)按以下重量比配方稱量陶瓷粉料89.5%-94. 5%α -Al203、3%-6%蘇州土、1. 5%_2. 0% 白云石、0. 5%-1· 5%燒滑石、0. 5%-1· 0%重鈣；(2)將步驟1所稱量的陶瓷粉料加入高能攪拌磨中，再加入水和0.l%_lwt%分散劑聚丙烯酸胺，配成固含為60%的料漿，并球磨120-180min ；(3)將步驟2所制得的料漿進行噴霧干燥，干燥后陶瓷粉體水份重量小于m；(4)將步驟3所制得的粉體緩慢加入到滾球機中，一邊滾動粉體，一邊以噴霧的方式噴入重量濃度為0. 2%-0. 4 %的PVA聚乙烯醇溶液，直到制成直徑為3-6mm的氧化鋁陶瓷球種子；(5)將步驟4所制得的瓷球種子置于滾球機中，一邊滾動種子并緩慢加粉，一邊以噴霧的方式噴入重量濃度為0. 5%-1 %的PVA聚乙烯醇溶液，直到制成所想要大小的瓷球坯體， 之后噴入少量水，并讓瓷球坯體再滾動30-60min ；(6)將步驟5所制得的瓷球坯體烘干至含水率為2%-6%；(7)將步驟6烘干的瓷球坯體置于高溫窯中煅燒，燒成溫度為1490-1580°C，保溫 1. 5-3h ；(8)將步驟7所得瓷球與水1:1的重量比例加入到球磨機中進行拋光，直到瓷球表面有光亮的光澤為止，出磨干燥后包裝。
2.根據權利要求1所述的一種高耐磨的氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于所用的 α -Al2O3原料一次粒徑d50小于1 μ m, 二次粒徑d50小于1. 4 μ m，d90小于4 μ m, d99小于6 μ m， α相轉化率大于95%，純度大于99. 9%。
3.根據權利要求1所述的一種高耐磨的氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于氧化鋁陶瓷球的配方是:89. 5-94. 5wt% α -Al2O3>3-6wt% 蘇州土、1. 5-2. 0wt% 白云石、0. 5-1. 5wt% 燒滑石、0. 5-1. 0wt%重鈣。
全文摘要
一種氧化鋁陶瓷球生產方法，涉及一種高耐磨的特種氧化鋁陶瓷球生產方法。一種氧化鋁陶瓷球生產方法，其特征在于包括以下步驟(1)按以下重量比配方稱量陶瓷粉料(2)在陶瓷粉料加入水和0.1%-1wt%分散劑聚丙烯酸胺，配成料漿，并球磨；(3)進行噴霧干燥；(4)制成氧化鋁陶瓷球種子；(5)瓷球種子置于滾球機中，制成瓷球坯體；(6)瓷球坯體烘干；(7)烘干的瓷球坯體置于高溫窯中煅燒，燒成；(8)瓷球進行拋光，直到瓷球表面有光亮的光澤為止，出磨干燥后包裝。利用本發(fā)明的方法，制得的直徑為10mm的耐磨氧化鋁陶瓷球磨耗僅為0.02-0.04g/(kg·h)，本發(fā)明的方法燒成溫度低、原料成本低、容易推廣，實現產業(yè)化。
文檔編號C04B35/10GK102491735SQ20111037219
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者劉萬超, 孟德安, 段光福, 陳湘清 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司