本發(fā)明專利涉及一種新型半脆剛玉及其制備方法。屬于剛玉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
半脆剛玉是一種新型磨料。因?yàn)樗拇嘈约绊g性都介于白剛玉與棕剛玉之間，所以稱之為半脆剛玉。半脆剛玉具有耐高溫、耐腐蝕、耐沖刷、氣孔率低、熱態(tài)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。磨粒有良好的自銳性，磨削鋒利而不易燒傷工件，當(dāng)半脆剛玉磨粒進(jìn)行后處理之后，增加了相對(duì)耐磨能力。特別適用于熱敏性鋼及合金、硬度較低的有色金屬材料如鋁、銅、鋅、鉛和非金屬材料如木材、塑料的磨削。廣泛應(yīng)用于固結(jié)磨具的生產(chǎn)制造。然而，現(xiàn)有半脆剛玉制作工藝復(fù)雜，加工效率低，加工質(zhì)量差，嚴(yán)重制約半脆剛玉的發(fā)展和應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種半脆剛玉及其制備方法，以解決現(xiàn)有半脆剛玉制作工藝復(fù)雜，加工效率低，加工質(zhì)量差等問題。
為解決上述問題，擬采用這樣一種半脆剛玉，其化學(xué)成分包括：
al2o3≥97.5%；
tio2=1.6±0.2％；
sio2≤0.45％；
fe2o3≤0.1％，余量為cao和mgo。
前述半脆剛玉的制備方法，包括如下步驟：
步驟一：開爐
擺放起弧焦，起弧焦粒度30-50mm，擺放為實(shí)心三角形、空心三角形或晶形；送電，起弧，加高電壓，電流上升至20-30%時(shí)，加礬土壓弧光，電流負(fù)荷上升至80%并穩(wěn)定后，加料進(jìn)入熔煉，逐漸投料；
步驟二：熔煉
采用間隙式加料，定期燜爐，配合進(jìn)行“控制”操作，料層厚0.4～1.0m，定期放氣，均衡、滿負(fù)荷供電，礬土塊度＜30mm；
步驟三：控制
控制加料，在一定時(shí)間內(nèi)停止或減少加料，控制電極上升，擴(kuò)大熔池面積，提高熔液溫度，放氣，保持料層和熔料的透氣性；
微粉加法：當(dāng)塌孔露出液面時(shí)，先覆蓋微粉形成硬蓋后再加料，料層出現(xiàn)燒結(jié)時(shí)用以灌入溶液面上，停爐前加入三電極中間，或從電極根灌入；
步驟四：精煉
停止加料至爐料熔完，降低電壓，活動(dòng)電極拍打爐料，把周圍爐料攛向中心，逐漸熔化干凈。
步驟五：停爐
熔完后精煉30min后停電；電極中間加入微粉覆蓋。
開爐前，連接電極，吹凈接觸面，擰緊螺紋，調(diào)整電極至合適長度，測(cè)量電極距及電極與爐壁之間的距離；測(cè)量二次導(dǎo)電系統(tǒng)絕緣：絕緣部位電阻值大于0.5mω；檢查爐體傳動(dòng)、電極升降、加料系統(tǒng)設(shè)備及水、氣管和閥門。
優(yōu)選地，在控制和精煉階段，逐步將周圍熱的爐料攛向高溫區(qū)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用自有方法制備了一種新式半脆剛玉，其硬度高于棕剛玉，韌性介于棕剛玉和白剛玉之間，加工的砂粒銳角突出、鋒利，自銳性好，同時(shí)，該制備方法加工效率和加工質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有方法，能夠很好地推進(jìn)半脆剛玉的發(fā)展和應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例：
本實(shí)施例提供一種半脆剛玉的制備方法，步驟如下：
開爐：開爐前，連接電極，吹凈接觸面，擰緊螺紋，調(diào)整電極至合適長度（電極正好接觸起弧焦，不影響爐體出入或傾倒），測(cè)量電極距及電極與爐壁之間的距離；測(cè)量二次導(dǎo)電系統(tǒng)絕緣：絕緣部位電阻值大于0.5mω；檢查爐體傳動(dòng)、電極升降、加料系統(tǒng)設(shè)備及水、氣管和閥門。
擺放起弧焦，起弧焦粒度30-50mm，擺放為實(shí)心三角形、空心三角形或晶形；送電；起弧，加高電壓，電流上升至20-30%時(shí)，加礬土壓弧光，電流負(fù)荷上升至80%并穩(wěn)定后，加料進(jìn)入熔煉，逐漸投料，防止斷弧，所使用的的流放爐是專利號(hào)為cn2013100231482的流放法剛玉冶煉爐，其爐溫比傳統(tǒng)傾倒?fàn)t高300℃以上，可以很好地保證半脆剛玉的冶煉質(zhì)量和成本控制，原材料采購與冶煉粽剛玉一樣。
熔煉：采用間隙式加料，定期燜爐，配合進(jìn)行“控制”操作，料層厚0.4～1.0m，弧光不露，熱利用率高，定期放氣，避免氣壓過大，造成噴爐；少動(dòng)電極，均衡、滿負(fù)荷供電，礬土塊度＜30mm，細(xì)粉數(shù)量要少；
控制：控制加料，在一定時(shí)間內(nèi)停止或減少加料，控制電極上升，擴(kuò)大熔池面積，提高熔液溫度，一般小反應(yīng)不作處理，配料層下降，熔液流動(dòng)性好；進(jìn)行放氣，還原反應(yīng)過程生成大量co氣體，須排除，防止大噴爐，保持料層和熔料的透氣性，燜爐期因嗤爐形成孔洞時(shí)，待氣跑凈后，再用大塊乏料堵蓋；
微粉加法：當(dāng)塌孔露出液面時(shí)，先覆蓋微粉形成硬蓋后再加料，料層出現(xiàn)燒結(jié)時(shí)用以灌入溶液面上，停爐前加入三電極中間，或從電極根灌入；
精煉：停止加料至爐料熔完，降低電壓，活動(dòng)電極拍打爐料，防止燒結(jié)，在控制和精煉階段，逐步將周圍熱的爐料攛向高溫區(qū)，逐漸熔化干凈。
停爐：熔完后精煉30min后停電；電極中間加入微粉覆蓋，經(jīng)常粘棍，保證三相質(zhì)量相近；停爐的正常情況：電極頭部冒出白藍(lán)色火焰，電弧長長作響，極不穩(wěn)定，電流不穩(wěn)，液面出現(xiàn)軟蓋。
最終得到半脆剛玉，其化學(xué)成分包括：al2o3≥97.5%；tio2=1.6±0.2％；sio2≤0.45％；fe2o3≤0.1％，余量為cao和mgo。