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一种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料及其制备方法技术

技术编号:8156473 阅读:198 留言:0更新日期:2013-01-06 12:57
本发明专利技术属于节能新材料领域,具体地说就是一种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料及其制备方法。按重量百分比计,微晶玻璃的组成为:霞石粉10-30%,锆英砂5-10%,钛铁矿砂5-15%,铬铁矿砂5-10%,钢渣20-30%,纯碱3-5%,锂云母5-10%,石英砂10-30%。采用热压铸方式或冷成型方式后,将毛坯放入辊道晶化窑或隧道式晶化窑中烧结后晶化,温度:850-1250℃,时间:120-240分钟;然后冷却到退火温度650-750℃,恒温时间:40-60分钟,然后随炉冷却。本发明专利技术微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的抗磨性能,比传统金属锰钢合金材质衬板高2-3倍,比重仅是锰钢的1/2-1/3,同产量机型电机功率减少25%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于节能新材料领域,具体地说就是。
技术介绍
截止到2010年,全世界年需要破碎粉磨的原材料达300多亿吨,其中铁矿石占15% (约50亿吨,4吨矿石出一吨铁水),水泥40亿吨,电厂煤粉30亿吨,有色金属150亿吨(包括金矿、金刚石矿都需要粉磨后才能提取),陶瓷、玻璃都超亿吨,绝大多数使用球磨机,部分用雷蒙磨,无论使用何种机型,均需用鄂破机、锤片机、锥式机将大块破成小粒,再进入球磨机细磨。所以,粉磨行业上的内衬板就是ー项耗损极大的机械行业。 传统耐磨设备球磨机衬板大部分使用锰钢合金,这种材料不但价格昂贵,而且比重很大,相对驱动电机的功率很大,以ー种日产500-800吨的中型球磨机为例,装机功率在140-180KW,这是很大的能量损耗。由于球磨机衬板更换频繁,这对功效的影响是巨大的,大型矿山几乎每天都有球磨机在停产更换衬板。截止到目前,还没有ー种非金属材料可以替代锰钢衬板。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,解决现有技术中存在的球磨机衬板比重较大、相对驱动电机的功率较大,导致能量损耗大等问题。本专利技术的技术方案是—种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料,按重量百分比计,微晶玻璃的组成为霞石粉10-30 %,锆英砂5-10 %,钛铁矿砂5_15 %,铬铁矿砂5_10 %,钢渣20-30 %,纯碱 3-5 %,锂云母 5-10 %,石英砂 10-30 %。一种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料,按重量百分比计,微晶玻璃的组成为霞石粉20-40 %,铬渣30-50 %,钛渣5_ 15 %,锆铁矿砂5-15%,盐卤占5-15%;其中,盐卤的浓度30-50wt%。一种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料,按重量百分比计,微晶玻璃的组成为霞石粉20-30 %,硼泥40-50 %,锆废泥5_15 %,金红石5_15 %,石英砂10-20 %,盐卤占5-10% ;其中,盐卤的浓度30-50wt%。一种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料,按重量百分比计,微晶玻璃的组成为霞石粉10-20%;铝矾土 30-50% ;钛白粉5-15%;锆英砂10-20% ;高炉渣20-30% ;盐卤占5-15% ;其中,盐卤的浓度30-50wt%。所述的微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的制备方法,采用热压铸方式,先按配方混合进熔化炉经高温1500-1700°C熔化后,直接注入耐热铸铁磨具中,在100吨压机平台上压铸成型毛坯,压机压强100-300MPa,成型时间2_3分钟;再将毛坯放入辊道晶化窑或隧道式晶化窑中烧结后晶化,温度850-1250°C,时间100-240分钟;然后冷却到退火温度650-750°C,恒温时间40-60分钟,随炉冷却。所述的微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的制备方法,采用冷成型方式,按重量百分比计,冷成型エ艺的配方微晶玻璃粉30% -45%,刚玉45-60%,莫来石粉5-10%,粘结剂ト5% ;按所述抗磨材料配方混合进熔化炉经高温1500-1700で熔化后,水淬成1_5毫米的渣料,再将渣料磨成80-120目的微晶玻璃粉;按所述冷成型配方,将微晶玻璃粉与刚玉粉、莫来石粉和粘结剂混磨1-3小时后,装入钢模,用2500吨-3000吨振动型压机冷压成型毛坯,压机压强1000-2000MPa,成型时间3_6分钟;再将毛坯放入辊道晶化窑或隧道式晶化窑中烧结后晶化,温度850-1250°C,时间100-240分钟;然后冷却到退火温度650-750°C,恒温时间40-60分钟,然后随炉冷却。 所述的微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的制备方法,粘结剂包括木质素磺酸钠、偏硅酸钠、聚こ烯醇和石蜡,按重量百分比计,木质素磺酸钠O. 2-1%,偏硅酸钠O. 2-2%,聚こ烯醇O. 2-1 %,石蜡O. 2-1 %。所述的微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的制备方法,微晶玻璃粉的粒度80-120目,刚玉的粒度20目-150目,莫来石粉的粒度=200-300目。本专利技术的有益效果是I、本专利技术微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的抗磨性能,比传统金属锰钢合金材质衬板高2-3倍,比重仅是锰钢的1/2-1/3,同产量机型电机功率减少25%。2、本专利技术使用高强霞石微晶玻璃与刚玉、莫来石粉复合,经压型、烧结而形成各种型号的球磨机衬板材料,也可直接做成球磨机的机体材料。3、本专利技术利用天然霞石为主要原料,霞石粉(KNa3(AlSi4)4)是ー种碱性岩体,其化学成份为 SiO2 54%, Al2O3 20. 5%, Fe2O3 4. 7%, FeO I. 8%, Mn O. 09%, CaO 2. 8%, K6.94%,Na2O 4. 3%, TiO2 I. 8%以及多种稀土元素如La、Ce、Py、Nd、Sm等,它是低硅、高铝、高铁、富含稀土元素,对微晶玻璃组份十分有利,并且可以大大降低原料成本,提高晶化度和缩短晶化时间,从而提闻生广效率。4、本专利技术使用的微晶玻璃及相关设备,请參见中国专利申请“利用霞石制备微晶玻璃的エ艺及设备(申请号96115271. O) ”以及“利用霞石微晶玻璃处理城市污水污泥的エ艺及设备(申请号200710011239. 9) ”的记载。本专利技术特别是在环境保护方面有更突出的意义,因为霞石微晶玻璃不但可以大量使用废弃物,而且可以催化水分子的氢氧分离和氢碳单氧的超值放热,加快实现了水氢能源的エ业化应用。具体实施例方式实施例I本实施例中,按重量百分比计,微晶玻璃的组成为霞石粉20% ;错英砂6% ;钛铁矿砂10% ;铬铁矿砂8% ;钢渣25% ;纯碱4% ;锂z 母7% ;石央砂20%。其中,霞石粉20-40目,锆英砂100-120目,钛铁矿砂60-80目,铬铁矿砂80-100目,钢洛4-20目,锂云母20-40目,石英砂80-100目。上述组分所含的元素中,硅、钙、铝的作用是玻璃形成物;锆的作用是耐高温、耐磨、抗腐蚀、成核剂;钛的作用是成核剂、抗腐蚀;铬的作用是耐磨;铁的作用是成核剂;纯碱、锂云母的作用是助熔剂。本实施例中,微晶玻璃与非金属复合抗磨材料的制备方法,采用热压铸方式或冷成型方式I、热压铸方式先按配方混合进熔化炉经高温1700°C熔化,冷却至1300°C后直接注入耐热铸铁磨具中,在100吨压机平台上压铸成型毛坯,压机压强300MPa,成型时间2分钟;再将毛坯放入辊道晶化窑或隧道式晶化窑中烧结后晶化,温度1250°C,时间240分钟;然后冷却到退火温度650°C,恒温时间60分钟,然后随炉冷却。2、冷成型方式按重量百分比计,冷成型エ艺的配方微晶玻璃粉35%,刚玉57%,莫来石粉5%, 粘结剂3%。粘结剂包括木质素磺酸钠、偏硅酸钠、聚こ烯醇和石蜡,木质素磺酸钠O. 5%,偏硅酸钠1.5%,聚こ烯醇0.5%,石蜡O. 5 %。其中,微晶玻璃粉的粒度80-120目,刚玉的粒度20目-150目,莫来石粉的粒度200-300目。按热压铸方式所述抗磨材料配方混合进熔化炉经高温1700°C熔化后,水淬成1-5毫米的渣料,再将渣料磨成80-120目的微晶玻璃粉;按所述冷成型配方,将微晶玻璃粉与刚玉粉、莫来石粉和粘结剂混磨2小时后,装入钢模,用3000吨振动型压机冷压成型毛坯,压机压强1000MPa,成型时间5分钟;再将毛坯放入辊道晶化窑或隧道式晶化窑中烧结后晶化,温度1250°C,时间24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微晶玻璃与非金属复合抗磨材料,其特征在于,按重量百分比计,微晶玻璃的组成为:霞石粉10?30%,锆英砂5?10%,钛铁矿砂5?15%,铬铁矿砂5?10%,钢渣20?30%,纯碱3?5%,锂云母5?10%,石英砂10?30%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵凤宇
申请(专利权)人:赵凤宇
类型:发明
国别省市:

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