棕剛玉冶煉及加工

不管是磨料磨具行業(yè)還是涂附磨具行業(yè)，都離不開棕剛玉磨料，我國(guó)從磨料磨具制造大國(guó)變成磨料磨具制造強(qiáng)國(guó)離不開棕剛玉的存在，棕剛玉磨料作為磨具磨具行業(yè)不可缺少的原材料，今天帶大家了解一下棕剛玉冶煉及加工。

1、棕剛玉冶煉

棕剛玉冶煉屬于礦熱電爐熔煉法，主要有三種冶煉方式：固定爐溶塊法、傾倒?fàn)t冶煉法和流方式冶煉法，由于流放冶煉投資規(guī)模大，目前我國(guó)主要采用固定爐溶塊法和傾倒?fàn)t冶煉法兩種：

⑴ 傾倒?fàn)t（法）生產(chǎn)的剛玉，結(jié)晶集合體多，晶體尺寸小，玻璃相高且分布在晶界上，所以韌性差，脆性大，磨粒易脫落自銳性好，致密性好，較適應(yīng)于固結(jié)磨具和耐火材料。

⑵ 熔塊爐（法）生產(chǎn)的剛玉，結(jié)晶集合體少，晶體尺寸大，玻璃質(zhì)少，所以脆性差，韌性大，耐磨度好。由于結(jié)晶體大、韌性和脆性較好，這種冶煉方式生產(chǎn)的棕剛玉更適應(yīng)于涂附磨具制造。所以目前仍是砂帶生產(chǎn)使用量最大的磨料。

近幾年因礬土資源問題，用于棕剛玉冶煉的礬土質(zhì)量嚴(yán)重下降，特別是商品剛玉塊質(zhì)量難以達(dá)到下游產(chǎn)品的質(zhì)量要求，因此棕剛玉磨料的生產(chǎn)加工和后續(xù)處理就顯得越來越重要。

2、棕剛玉加工

⑴ 破碎方式

棕剛玉根據(jù)破碎方式不同，粒度形狀有較大差別。常用的破碎方式有對(duì)輥、球磨、BMK、棒磨機(jī)、自磨機(jī)和圓錐破碎等。由于棕剛玉韌性較大，棒磨機(jī)和圓錐破碎對(duì)其破碎能力差、維修量大、顆粒形狀和堆積密度相當(dāng)于球磨機(jī)；自磨機(jī)由于投資規(guī)模大，生產(chǎn)過程存料多，而且顆粒形狀和堆積密度不比棒磨機(jī)好，因此近幾年多數(shù)加工企業(yè)主要以對(duì)輥、球磨和BMK為主。

）對(duì)輥機(jī)：由于投資規(guī)模小、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)成品率在85%左右，加工成本低，目前還有絕大多數(shù)小型加工企業(yè)使用。但其加工的磨料粒度呈針狀、片狀、條狀較多，堆積密度低、韌性差。

2）球磨機(jī)：由于其投資適中、生產(chǎn)工藝相對(duì)對(duì)輥加工稍加復(fù)雜、在使用壽命期間維修量不大、產(chǎn)品成品率在80%左右，加工成本適中，目前在棕剛玉磨料加工企業(yè)中還占有一定比例。其加工的磨料粒度呈片狀、球狀較多、堆積密度和韌性均高于對(duì)輥機(jī)。

3）BMK:由于投資大、工藝相對(duì)復(fù)雜、在使用壽命期間維修量大、產(chǎn)品成品率低（約在73%）、加工成本高，目前僅有極少數(shù)棕剛玉磨料加工企業(yè)采用。但其加工的磨料粒度等積狀（或馬蹄狀）多、堆積密度高、產(chǎn)品韌性好。

對(duì)于涂附磨具制造所使用的棕剛玉磨料來說，磨料的質(zhì)量主要體現(xiàn)在堆積密度和韌性這兩項(xiàng)指標(biāo)。因?yàn)檫@兩項(xiàng)指標(biāo)具有關(guān)聯(lián)性，堆積密度高，磨料的韌性就高，粒度組成也容易集中。不同破碎方法對(duì)堆積密度和韌性、親水性的影響不同。

⑵ 分級(jí)方法

目前常用的棕剛玉磨料分級(jí)法主要有：干分法和水分法。干分法又有篩分法和氣流法；水分法又有溢流法和沉降法。

一般來說，棕剛玉磨料粒度4-220目主要采用篩分法；230-1500目由于細(xì)粉含量高、透篩效率低且粒度難以分準(zhǔn)，只能使用氣流法、溢流法或沉降法；氣流法因投資大、效率低、分級(jí)成本高，目前棕剛玉行業(yè)采用者較少；溢流法可以連續(xù)生產(chǎn)、效率高，但用水量大；沉降法只能間斷性生產(chǎn)、效率低，但用水量較小。目前溢流法分級(jí)為行業(yè)的主流。

⑶ 質(zhì)量提升方法

經(jīng)過破碎和分級(jí)后的棕剛玉磨料可以用于普通磨具的制造，但對(duì)于較高質(zhì)量要求的磨具制造來說，需要進(jìn)一步提升磨料質(zhì)量。質(zhì)量提升的方法主要有純凈度處理和耐磨性處理。

1）純凈度處理

純凈度處理的方法一般有風(fēng)洗、水洗、酸洗和高溫處理等。

風(fēng)洗處理投資小、效率高、成本低，但它不能徹底清除附著在磨料表面的超細(xì)顆粒，一般用于清洗磨料粗顆粒；水洗處理工藝較復(fù)雜，對(duì)提高磨料的純凈度明顯優(yōu)于風(fēng)洗，但用水量大，且需二次干燥，成本高；針對(duì)220目以細(xì)的磨料雜質(zhì)大，細(xì)分含量高，風(fēng)洗和水洗不能勝任，只能使用酸洗處理，但這種方式用水量更大，二次干燥成本更高；高溫處理為目前棕剛玉純凈度處理的最優(yōu)方式，但前期投資較大。

2）耐磨性處理

提高棕剛玉磨料的質(zhì)量主要是通過改善磨料的顆粒形狀、煅燒和化學(xué)涂層手段改善其使用性能。但是采用改善顆粒形狀來提高磨料性能方法目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到制造工藝的要求，化學(xué)處理的方法由于成本高、污染環(huán)境，其效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如煅燒處理效果好。

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