烧结刚玉
烧结温度对刚玉斜锆石复相陶瓷粉体的性能影响
Ｌｉ ｕ Ｚｈ ｅ ｎ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｘｕ Ｂｉ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ， Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ａｎ ｈ ｕ ｉ ， Ｈｕ ａ ｉ ｎ ａ ｎ ２ ３ ２ ０ ０ １ ）
第３ ６ 卷第３ 期 ２ ０ １ ３ 年５ 月
非金 属矿
Ｎ ｏｎ． Ｍ ｅｔ ａ ｌ ｌ ｉ Ｃ Ｍ ｉ ｎｅｓ
Ｖ０１ ． ３６ Ｎ Ｏ． ３
Ｍａ ｙ ，２ ０１ ３
烧结温度对 刚玉斜锆石复相 陶瓷粉体 的性能影响
刘振 英 徐 斌
２ ３ ２ ０ ０ １ ） （ 安徽理工大学 材料科学与工程学院，安徽 淮南
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｔ ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｍｐｅ ａｔ ｒ ｕ ｒ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｚ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ＸＲＤ ｎｄ ａ Ｓ ＥＭ
【精品文章】刚玉的分类及应用大全
刚玉的分类及应用大全
随着太阳能硅晶片切割行业的兴起，传统超硬、耐高温材料之一的碳化硅顿时成为超级磨料明星。
因为金刚石微分生产的切割、磨削工具广泛的应用到五金、建筑陶瓷石材切割抛光等领域，也使得金刚石粉体被普通百姓所熟知。
而刚玉作为一种非常重要的磨料、耐高温粉体材料在普通人眼中却显得有些默默无闻甚至是有些陌生。
其实刚玉作为使用历史悠久的超硬、耐高温材料，至今仍然广泛的应用在各种工业领域中，发挥着重要的作用。
本文将简要的向读者介绍刚玉的种类及其特点，以期能够加深大家对刚玉家族各成员的认识。
α型氧化铝晶体叫做刚玉，常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色．刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色，有玻璃或金刚光泽，硬度仅次于金刚石和碳化硅，能耐高温。
自然界存在天然的刚玉，红宝石、蓝宝石就是天然刚玉。
工业生产使用的刚玉多数是人工合成的，随着加工工艺和参杂的其它元素成分的不同，刚玉可分为白刚玉、棕刚玉等多种类型。
下文将向大家介绍几种常见的刚玉种类及其特性。
1、白刚玉
白刚玉是以优质铝氧化粉为原料，白刚玉经电熔提炼结晶而成，纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定。
白刚玉硬度略高于棕刚玉，韧性稍低，纯度高、自锐性好、磨削能力强、发热量小、效率高、耐酸碱腐蚀、耐高温热稳定性好。
用白刚玉粒度砂制成磨具，适用于磨削高碳钢、高速钢及不锈钢等细粒度磨料，白刚玉还可以用于精密铸造和高级耐火材料。
板状刚玉
烧结板状刚玉
一.烧结板状刚玉是以纯氧化铝原料，经磨细，成型，烘干，在1950℃
±20℃的超高温竖窑内快速升温、冷却而形成的致密结晶体，其微观晶相是片状，被称为板状刚玉。
板状刚玉的莫氏硬度是9，熔点是2050℃，化学成份和物理指标如下表：
注：物理参数检测用样品由3-6mm段粒度组成。
二.板状刚玉作为超高温耐火材料，具有高纯、低碱、高致密度、
高强度、高导热性、高抗震性、耐腐蚀性、高绝缘性等，主要作为高级耐火材料骨料和粉料，用于定型和不定型耐火材料中，只要使用电熔白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉的地方，都可以用板状刚
玉代替，且产品性能有明显提高。
主要应用在：冶金、化工、电子、陶瓷、高温窑炉、磨料磨具等行业。
电熔刚玉是高能耗、高污染行业，随着国家对环境、高能耗治理力度加大，电熔刚玉逐渐淡出市场，板状刚玉的需求越来越大。
世界刚玉硬度排行榜 碳化硅好吗
世界刚玉硬度排行榜碳化硅好吗说到刚玉的硬度，这世间莫过于金刚石的硬度高了，由于只有金刚石这种分子结构最稳定，无论如何合成正四面体 + 高强度键能，几乎不可能有其他材料高于它，所以金刚石分子是完美的，硬度也高于其它。
理论上来说是这样的，但是除了金刚石之外的很多分子强度也在不断提升，所以很难有了一个稳定的排名，那么刚玉硬度怎么鉴定呢?对于磨料来说一般分为天然磨料和人造磨料两种，而其中又有详细的分类，那么对于硬度方面，天然磨料和人造磨料的硬度又该怎么来界定呢?下面就让千家信的小编为大家详细介绍!一、天然磨料自然界一切可以用于磨削或研磨的材料统称为天然磨料。
常用的天然磨料有以下几种：1. 金刚石金刚石是目前为止已知的最硬的物质，其显微硬度为98.59Gpa。
金刚石是碳的同素异型体，主要成份是碳，另外还含有0.02~4.8%的杂质，比重为3.15~3.53g/cm3。
其产地非常有限，不但价格昂贵，而且极为缺乏。
金刚石因含杂质的不同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等，脆性较大，易沿结晶面裂开，结晶越大抵抗外力的作用越强，金刚石的计量单位是克拉，1克拉=0.2g。
天然金刚石作为磨料主要用途有两个方面：(1) 用于修整砂轮;(2) 磨削和研磨难加工材料(如硬质合金、宝石、玻璃、石料等)。
2.天然刚玉天然刚玉的主要矿物成份为α——Al2O3,其显微硬度为20.58Gpa，比重为3.93~4.00g/cm3。
自然界存在的天然刚玉主要有以下三种：(1)优质刚玉(俗称宝石)有蓝宝石(含钛)、红宝石(含铬)等;(2)普通刚玉，呈黑色或棕红色;(3)金刚砂，可分为绿宝石金刚砂和褐铁矿金刚砂，它是一种集合晶体，硬度较低。
在上述三种天然刚玉中，第一种主要用于首饰，而后二种可以作为磨料，用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。
3.石榴石石榴石的晶形较好，显微硬度为13.33Gpa。
属于石榴石的矿物种类很多，但适合于作磨料的仅有铁铝石榴石一种，其矿物组成这：3FeO.Al2O3.3SiO2,含量不低于85~90%。
刚玉莫来石材料烧成过程研究
1前言刚玉莫来石材料是一种常用的耐火材料，原料易得，价格适中，可根据形状、材质、用途等方便地选用不同的生产工艺，在许多行业获得了广泛的应用。
由于生产难度不高，现有的文献资料多数探讨和总结刚玉莫来石材料的性能和用途、原料的选择优化、成本降低途径、生产设备的改进等方面[1-4]。
在生产工艺方面，有研究探索添加不同的助剂来促进烧结，降低成本[5-6]。
正因为该种材料容易烧结，专门针对该材料烧成工艺进行的研究很少。
实际上，刚玉莫来石材料的性能不光取决于化学成分，很大程度上体现在材料内部的结构上，而最终材料中刚玉晶体、莫来石晶体、气孔、玻璃相等物相结构是在烧成过程中形成的。
烧成工艺对其结构有不同程度的影响，并因此影响到实际的使用性能。
本文就是专门针对刚玉莫来石材料的烧成工艺进行研究，揭示出烧成过程中材料内部结构的变化规律，期望对实际的生产过程起到指导作用。
2实验采用两种典型的的刚玉莫来石混合料G 料和J 料。
其中G 料为喷雾造粒料，J 料为粉碎造粒料，其成分如表1。
其中，加入的含锆原料期望形成氧化锆增强增韧效果。
在试验压片机上干压试样，试样规格为圆片φ60mm ×3mm 和长条100mm ×10mm ×10mm 。
其中长条试样用来测试抗弯强度，圆片试样用来测试其余性能。
最杨华亮1,2（1.佛山市南海金刚新材料有限公司，佛山528031；2.佛山市陶瓷研究所股份有限公司，佛山528000）探索了从低温到高温的烧结过程中，坯体烧成收缩、吸水率、密度、抗弯强度等随烧成温度的变化规律。
刚玉莫来石材料在从低温到高温的烧成过程中，经历了四个典型的特征阶段：粘土和细粉的收缩阶段；莫来石细晶大量形成阶段；莫来石晶体长大产生疏松效应阶段；液相烧结阶段。
这四个阶段都有各自典型的性能参数变化规律。
烧成研究与探讨Research &DiscussionCopyright©博看网 . All Rights Reserved.Al 2O 3SiO 2CaO+MgO K 2O+Na 2O Fe 2O 3+TiO 2ZrO 2其它G 料75~8515~200~10~0.50~10~50~1J 料70~8015~200~10~0.50~10~50~1表1混合料成分高烧成温度为1000~1650℃，温度间隔为50℃，每个温度点烧3个试样，数据取平均。
关于编制烧结板状刚玉项目可行性研究报告编制说明
烧结板状刚玉项目可行性研究报告编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：高级工程师：高建关于编制烧结板状刚玉项目可行性研究报告编制说明（模版型）【立项 批地 融资 招商】核心提示：1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国烧结板状刚玉产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (11)2.5烧结板状刚玉项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (12)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4烧结板状刚玉项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章，要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论，并对项目的可行与否提出最终建议，为可行性研究的审批提供方便。
刚玉的晶体结构及其特征
刚玉的晶体结构及其特征刚玉是一种重要的无机材料，广泛应用于电子、航空、汽车等领域。
其晶体结构和性质对其应用有很大的影响。
下面我们将围绕“刚玉的晶体结构及其特征”展开详细的阐述。
首先，刚玉是由氧化铝（Al2O3）构成的。
在自然界中，刚玉存在于石榴石、石榴子等矿物中，也可以通过高温烧结、水热合成等方法制备得到。
刚玉的晶体结构属于立方晶系，空间群为R-3c，具有AB2O3的化学式。
其中，A为铝离子，B为氧离子，O在晶体中呈八面体配位，Al在晶体中呈六面体配位，形成了一种典型的离散型的晶体结构。
在该结构中，相邻的两个氧离子构成了一个八面体空隙，铝离子被占据在八面体空隙之一，而其余的八面体空隙则留存在晶体中。
同时，刚玉的晶格常数较大，为0.475nm。
其次，刚玉具有很高的热稳定性、化学稳定性和硬度。
这些特征都与其晶体结构密切相关。
刚玉具有非常高的热稳定性，可以在1500℃以上的高温下长期稳定存在。
这是因为刚玉的晶体结构中，Al3+离子和O2-离子之间的键长较短，键能也较大，他们之间的距离和角度的变化范围较窄，因此能够保持很好的空间稳定性。
此外，刚玉具有很高的硬度，甚至可以划过其他所有材料，这也与其晶体结构相关。
刚玉的晶体结构中氧离子被四面体铝离子包围，使其化学惰性很高，同时相邻的铝离子之间也被氧离子紧密相连，形成了三维网状结构，因此使其硬度非常高。
此外，刚玉的化学稳定性也非常好，不易与其他化合物反应。
总结来说，刚玉的晶体结构及其特征为我们提供了一个深入了解刚玉性质的基础。
刚玉的高热稳定性、高化学稳定性和高硬度等特征决定了刚玉在很多领域的重要应用，例如：高压和高温下的工具和线性轴承、半导体材料等。
烧结板状刚玉节能减耗的方式
烧结板状刚玉节能减耗的方式赵义1）2）黄凯1）2）沈明科1）马铮1）方斌祥1）叶林2）1）浙江自立股份有限公司2）浙江自立氧化铝材料科技有限公司摘要：本文介绍了板状刚玉生产工艺中节能减耗的方式和方法，主要从原料的选择、球磨、干燥、窑炉烧成以及后续的破碎加工等生产工艺上分析节能减耗的方式，从而也是降低板状刚玉生产成本的一种方法，另外也简单介绍板状刚玉和电熔白刚玉在生产和使用过程中的节能对比，鼓励大量使用板状刚玉取代电熔刚玉，也可以起到耐火行业上的整体节能降耗。
关键词：板状刚玉高温烧结节能减耗前言能源是人类社会赖以生存的物质基础，是经济和社会发展的重要源泉。
节约能源不仅能够产生巨大经济效益，而且从长远考虑社会效益更为显著。
同时面对当前严峻的钢铁市场大环境，节能降耗、降本增效成为我国耐火材料行业提高竞争力的重要措施。
板状刚玉作为耐火材料中的一种大型重要原料，其生产是通过大型竖窑快速烧结而成，因此其生产过程也是一个大量能耗的过程，因此从生产工艺角度思考降低其能耗是提升板状刚玉竞争力的必要方式，同时从原料开始就节能降耗也是为整个耐火材料节能降耗起到带动作用。
1 我国国内板状刚玉生产状况1.1 国内板状刚玉发展历程早期板状刚玉是由Thomas S．Curtis于1934年在竖窑中烧成制得，接着便开始工业化生产使用，用作耐火材料和陶瓷行业窑炉的内衬材料[1]。
后来美国铝业公司（也是现在的安迈铝业公司）大力发展板状刚玉产品，并开发一系列烧结板状刚玉产品。
国内接触板状刚玉比较晚，其发展经历大致可以分为以下4个阶段[2]：初期接触阶段、了解发展阶段、尝试生产阶段、发展壮大阶段，见表1。
表1 国内板状刚玉发展历程发展阶段时间主要内容初期接触阶段 20世纪70年代武钢和宝钢生产高档耐火制品从美国引进板状刚玉做为原料，这才使得国内耐火材料行业接触到板状刚玉。
了解发展阶段 20世纪90年代洛阳耐火材料研究院开始对板状刚玉进行深度剖析，中国耐火材料行业协会对板状刚玉进行课题攻关，这期间使得国内对板状刚玉有较为全面的了解和认识。
板状刚玉的主要成分和特征
板状刚玉的主要成分和特征？板状刚玉是一种烧结刚玉，主要应用在耐材或浇注料行业。
那么你知道板状刚玉的主要成分和特征吗？今天海旭磨料板状刚玉厂家为大家介绍板状刚玉的主要成分和特征。
板状刚玉的主要成分：
矾土烧结刚玉的主要化学成份是：Al2O3的含量在99%以上、SiO2(0.1%)、Fe2O3(0.02%)、Na2O(0.4%)。
板状刚玉具有发育良好的α-Al2O3晶体结构，韧性高，可承受较大的磨削压力而不至于破碎，并能切削较厚的金属层，横向进给可高达6mm以上。
板状刚玉的主要特征：
1、对于优异的高温性能来说刚玉中氧化硅、氧化铁和氧化钛的低含量是非常重要的。
溶酸铁的超低含量典型值是小于0.002%对于磷酸盐结合耐火材料是非常重要的。
2、对比烧结板状刚玉和其他合成高铝骨料，例如电熔白刚玉，发现差别在于具有较细尺寸的杂质含量。
这会引起巨大的性能差异，尤其是高温性能。
3、较高的杂质含量以较细的尺寸引入会大大降低高温体积稳定性和抗蠕变性。
对比电熔白刚玉和板状刚玉的气孔率能看到巨大的差异。
尽管两种骨料的总气孔率一样，但晶粒气孔有显著差别。
4、电熔晶粒的开口气孔率是烧结晶粒的2-3倍。
电熔氧化铝的大部分气孔由大的开口气孔构成，而板状刚玉有超过一半的气孔是闭口气孔。
高比例的闭口气孔对于高的抗热震性是板状刚玉的典型特征。
采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法[发明专利]
![采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/88e392d49a89680203d8ce2f0066f5335a8167fc.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101085706A[43]公开日2007年12月12日[21]申请号200610042970.3[22]申请日2006.06.08[21]申请号200610042970.3[71]申请人汉中秦元新材料有限公司地址723100陕西省南郑县城关镇司法路91号[72]发明人王晓林 李荣俊 李拥军 钟大贵 [51]Int.CI.C04B 35/66 (2006.01)C04B 35/10 (2006.01)C04B 35/622 (2006.01)权利要求书 2 页 说明书 5 页[54]发明名称采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法[57]摘要本发明公开了一种采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法，它是选取低钠高纯度预烧氧化铝粉Al 2O 3＞98.5％为原料，先经过粉磨、成球和干燥，然后将料球送入高温竖窑中在1850～1920℃范围内煅烧，保温1～1.5小时，经过两次通风冷却后，使料球到达出料口时的温度降至80℃以下，烧成的料球再经过破碎加工和筛分为成品。
这种方法所烧成的板状刚玉的晶体尺寸为20～200μm，活性高，料球的欠烧比例低，不堵炉、结块，产品的质量指标达到：密度(g/cm 3)：3.58～3.62；显气孔率(％)＜5；吸水率(％)＜1.5；电镜结构：晶体尺寸0～200μm，晶间和晶内有许多小于10μm的封闭气孔，晶体结构紧密。
200610042970.3权 利 要 求 书第1/2页 1.一种采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法，其特征在于按以下工艺步骤完成：a、原料选取：采用低钠高纯度预烧氧化铝粉Al2O3＞98.5％为原料；b、粉磨：将上述原料采用连续式振动研磨机研磨，在研磨过程中通过调整研磨球配比、进料量和分级机转速，使研磨粉细度达到φ＜10μm的颗粒含量大于95％，再用风送入成球工段；c、成球：将上述磨粉先通过圆盘成球机成球，使之成长成直径为10～12mm 的料球，再通过滚筒成球机使之成长成直径为20～25mm的料球，在整个成球过程中，间歇喷洒成球液，料球的水份含量控制在18～20％；d、干燥：将上述成球分两步烘干，首先用工业微波炉烘烤，使球胚水分减少到10～12％，然后用竖窑尾气烘干，使球胚水分减少到2％以下；e.烧成：将上述烘干后的料球放入竖窑中，用液化石油气为燃料进行高温煅烧，温度控制在1850～1920℃范围内，并保温1～1.5小时；f.冷却：在竖窑的上部向烧成的料球处通入高压风，对其作第一次冷却，与此同时从炉子下部向烧成的料球通入冷却风，作为第二次冷却，使料球到达出料口时温度降至80℃以下；g.检选：将出炉料球中的欠烧球检出，合格品转入成品工段；h.加工：采用冲击破碎机破碎，使物料相互撞击而破碎，再用直线振动筛筛分出不同粒度规格的产品；i.检验、包装。
刚玉质矿物原料
由于杂质没有被完全除去，杂质含量较高，呈现特有的棕色，故 称棕刚玉。
电熔亚白刚玉
背景：
棕刚玉杂质含量高，会严重影响耐火制品 性能，同时工业氧化铝价格昂贵，来源匮乏，耐 火材料需要的氧化铝难以得到满足。
原理：冶炼亚白刚玉与冶炼棕刚玉不同，冶炼棕 刚 玉 主 要 是 将 矾 土 中 的 SiO2 和 Fe2O3 还 原 成 Si 和 Fe分离出去。
3）铁屑-稀释剂因为我国矾土中氧化铁含量低，按高铝矾土中的 SiO2 多少引入。
反应方程式
1) SiO2+CSi+CO
2) Fe2O3+CFe+CO
3)TiO2+C Ti+CO
4) TiO2+C TiC+CO
5)SiO2+Fe+CFeSi+CO
6) TiO2+Fe+CFe3Ti+CO
7)Na2O+CNa+CO
3.晶体结构：
三方晶系
刚玉型结构： O2- 呈 六 方 最 紧 密堆积构成氧 离子层，Al3+在 两层 O2-之间， 充 填 2/3 的 八 面 体空隙。
b0 a0
Al
O
4.形貌特征
晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。晶面上 常见相交的几组条纹。
通常呈 蓝灰、黄灰色，含杂质可呈各种颜色：
红宝石：含Cr，红色；蓝宝石：含Ti 和Fe2+，蓝色； 黑星石：含Fe2+、Fe3+， 黑色、透明；白宝石：纯净 无色透明的晶体；含Co、V、Ni呈绿色；含Ni呈黄色； 含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色。
方法：用高铝矾土熟料、碳素材料、铁屑三种原料，经配料混 合加入电弧炉中，经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成棕 褐色熔块。
刚玉及莫来石
碱石灰烧结法
铝土矿 石灰石
回转窑: 1) Al2O3+Na2CO3 2) FeO SiO2 TiO2 NaAlO2(可溶) Na2O· Fe2O3 2CaO· SiO2（不可溶） CaO· TiO2 （不可溶）
Fe2O3· H2O CaO· SiO2
CaO· TiO2
稀碱
脱硅处理
铝酸钠溶液
CO2
铝酸钠精液
γ-Al2O3
它是Al2O3的低温形态，属等轴晶系。属于有缺陷的 尖晶石结构。 γ-Al2O3晶体尺寸很小，一般在零点几微米，在显微
镜下无法观察清楚。通常的结构是多个（106）粒子聚集
在一起，形成多孔的球形聚集体，大小为40～70μm，最 大的超过100μm。这种聚集体内部含有25%～30%的气孔
Ti2O3＋5C—→2TiC↑＋3CO↑
有铁的情况下：TiO2＋3Fe＋2C—→Fe3Ti↓＋2CO↑ Ti2O3＋6Fe＋3C—→2Fe3Ti↓＋2CO↑
氧化精炼期
吹氧脱碳：
2C＋O2—→2CO↑
2Al4C3＋9O2—→4Al2O3＋6CO↑
脱碳剂脱碳： 3C＋Fe2O3—→2Fe↓＋3CO↑ C ＋ FeO —→ Fe↓＋CO↑ Al4C3＋3Fe2O3 —→2Al2O3＋3CO↑＋6Fe↓ Al4C3＋9FeO—→2Al2O3＋3CO↑＋9Fe↓
苛性碱
循环母液
氢氧化铝
铝土矿
偏铝酸钠溶液
氢氧化铝
碱石灰烧结法
碱石灰烧结法是将铝土矿与一定数量的石灰石（或苏 打石灰）配成炉料在回转窑中进行1250℃以上的高温烧结 ，炉料中的Al2O3 与Na2CO3反应生成可溶性的固体铝酸 钠，而杂质氧化铁、二氧化硅、二氧化钛分别生成铁酸钠 (Na2O· Fe2O3)、原硅酸钙(2CaO· SiO2)和钛酸钙 (CaO· TiO2)。原硅酸钙和钛酸钙不溶于水，与碱溶液的反 应也较微弱。将烧结产物（通称烧结块或熟料）用稀碱溶 液溶出，可以将熟料中的Na2O和A12O3溶出，得到铝酸 钠溶液，与进入赤泥的2CaO· SiO2、CaO· TiO2和 Fe2O3· H2O等不溶性残渣分离。熟料的溶出液(粗液)经过 专门的脱硅工序得到纯净的铝酸钠溶液精液，再用二氧化 碳分解铝酸钠溶液，便可以得到氢氧化铝。
新型烧结刚玉磨料概述
（ ２ ）韧性 ： 由于 这种新 型磨料 的微 晶结 构特点 ， 磨 粒 的韧性好 ．在磨 削过程 中受到 冲击时常 发生 晶粒 的沿 晶
断裂 ，并 使破裂 后 留在基 体上 的磨 粒仍然 具有 良好 的磨
这种 新 型烧 结刚 玉磨 料 出现 于 ２ Ｏ世 纪 ８ ０年代 。 由 新型烧结 刚玉磨料 与普通 电熔 刚玉 磨料相 比，除 了
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ２ 新型烧结刚玉磨料 的优越性能
生产制造 时节能 显著之外 ， 还具有一些 优越 ｌ 生 能：
（ １ ） 切 削能力 ：由于这种新 型烧 结 刚玉磨料 每颗 磨 西方 发达 国家 主导发 展 ，分 别 以不 同 的牌 号来 命名 ． 比 粒 由成千 上万个 微米 级或 亚微 米级 的细 小 晶体组 成 ， 磨 如 ，圣 戈班公 司的 Ｓ Ｇ磨料 、 ３ Ｍ 公司 的 Ｃ ｕ ｂ ｉ ｔ ｒ ｏ ｎ磨料 、 德 粒 晶体尺 寸仅 为普通刚玉磨料 的 １ ／ １ ５ ～ １ ／ ２ ０ ０ ， 这些微 晶磨
削能力 。与传 统 电熔 刚玉磨料 常发 生穿 晶断 裂或整 个磨 ２ ０ ０ ０ 年发表了论文《 陶瓷刚玉磨料制造及应用进展》 、 《 陶 ，服务 于天津 大 学后 的 粒脱落 的情形 相 比 ， 新 型磨料 具有 出色 的韧性 特征 ， 新磨 瓷 刚玉磨 具 制造 及其 磨 削应 用》 料 制备 的砂轮使 用 时磨 损小 、 形 状保 持性好 ， 在保 证 加工 ２ ０ ０ ６ 年 发表 了 《 烧结 添加剂和 晶种对新型 陶瓷刚玉磨料 精 度 的情况下减 少 了砂 轮 的修 整次 数 ，使 砂 轮的寿命 比 烧结 的影 响》 ， ２ ０ ０ ７年发表 了 《 陶瓷刚玉磨料行 星磨干法 、 《 烧 结 温 度对 陶 瓷 刚 玉磨 料 性 能 的影 响 》 、 传统磨料制品提升了 ２ — ３ 倍 。在工件的精密磨削和成型 造 粒研 究 》 磨削 时易于实现较 高 的尺 寸精度 和形状 一致性 。 （ Ｍｇ Ｏ和 Ｓ ｉ Ｏ 烧结 添加剂 对 陶瓷 刚玉磨料 性能 的影 响》 ； 随着 各机械 加工企 业调结 构 、 降成本 、 提效 率 的发展 中国铝业 股 份有 限公 司郑 州研 究 院 的陈玮 于 ２ ０ ０ ２年发 需求 ，磨具制造 企业 为了适应 新 的发展形 势也 要进 行产 表 了论 文 《 微 晶氧 化铝 磨料 的特性及 制造 》 ， 河 南 工业 大
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烧结刚玉
众所周知，α-Al2O3是刚玉制品需要的晶型，而工业氧化铝主要是γ-Al2O3，因此必须将工业氧化铝进行高温处理，使γ-Al2O3全部转变为α-Al2O3，以保证材料具有优良的性能。
高温处理还能使工业氧化铝中的碱金属氧化物得到清除，降低制品的烧成收缩率，减少制品的变形和开裂。
因此，无论是用传统的耐火材料生产方法制造普通刚玉砖，还是用陶瓷方法生产特种耐火制品，基本上都是采用具有α-Al2O3晶型的刚玉原料。
刚玉原料的制备方法主要有3种，即轻烧刚玉
(轻烧氧化铝)、电熔刚玉、烧结刚玉。
轻烧棕刚玉一般称为轻烧氧化铝，也有人称为氧化铝预烧，是特种耐火材料生产工艺中的重要工序。
其目的是使工业氧化铝中的γ-Al2O3完全转化为α-Al2O3，燃烧温度一般不超过1500℃，比烧结棕刚玉煅烧温度低，因此被称为轻烧刚玉。
烧结刚玉的生产工艺过程一般是将工业氧化铝预烧，使γ-Al2O3转化为α-Al2O3，然后再细磨、成球、高温烧成，俗称二步法;也有采用将工业氧化铝即γ-Al2O3直接磨细、成球、高温烧成的一步法生产烧结刚玉。
烧结刚玉的生产工艺，各生产厂家都不尽相同，但都采用下述基本生产工艺：原料、磨细、混料、成形、干燥、烧成、加工、检验。
由于制备棕刚玉材料的原料丰富，取材方便，在制造工艺方面，既可以用传统的耐火材料生产工艺生产刚玉耐火材料，也可以使用脱胎于传统陶瓷的方法生产特种耐火材料，即高温陶瓷。
因此，刚玉生产工艺日趋成熟，品种不断增加，成为应用范围最广的耐火材料。
登封市少林办鑫源刚玉磨料厂成立于2008年，位于风景秀丽的河南省登封市.多年来鑫源一直致力于刚玉、金刚砂磨料的经营，主要供应产品有：棕刚玉、黑刚玉、铁砂等刚玉系列产品，广泛应用于喷砂、抛光、研磨，金刚砂地坪、砂轮等，多年来积累了一批优质客户，企业发展势头旺盛，欢迎新老客户来电咨询。