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白刚玉磨具烧成发红原因分析

发布时间:2017-09-22 作者:管理员 来源:本站

导读:据悉,为查找白刚玉磨具烧成发红问题,相关专家人士做了一些试验和验证,并对结果进行了分析和对比。那么都有哪些因素造成的呢?

       自2010年9月以来我厂白刚玉磨具烧成发红问题接踵而来,为查找原因,我们作了一些试验和验证,并对结果进行了分析和对比。
 

形成白刚玉磨具发红的主要机理
 

在高温烧成中,白刚玉磨具随着温度的升高,结合剂熔融生成大量液相并侵润刚玉颗粒表面且与之反应,一些磨粒与结合剂接触的边界被侵蚀,Al2O3溶解到结合剂中,与此同时,与刚玉伴生的杂质物相亦熔入结合剂内,使结合剂形成不均质的玻璃相组织,一些杂质特别是铁的化合物由于窑内的氧化气氛而形成Fe2O3,呈现出其特有的紫红色,由于温度的升高,烧成时间的延续使结合剂液相不断增加,对磨具伴生着起到染色的作用也不断加强,特别是在制品中铁杂质多,烧成氧化气氛强,大量的Fe2O3形成,会使染色效果更为明显。
 

影响白刚玉砂轮发红的因素
 

1、原材料质量的影响
 

白刚玉磨料和结合剂是砂轮制造的主体,结合剂矿物的形成和磨料的冶炼过程就伴随有大量的铁质化合物的生成;其加工过程主要都是使用铁质机械,总会带入一些机械铁,虽然有磁选等工序加以处理,但稍有疏漏,就会给磨具制造带来不可估量的影响,是造成白刚玉砂轮发红的重要因素之一。
 

2、烧成气氛制度的影响
 

窑内气氛表示窑内气体成分的组成及其氧化能力和还原能力,根据其气体成分组成不同分为氧化气氛、还原气氛及中性气氛三种。实践证明:氧化气氛也是导致白刚玉磨具发红的主要原因之一。因此,在原材料质量保证的情况下适当增强烧成时的还原气氛可减少磨具发红现象的产生。
 

3、生产工艺过程的影响
 

生产过程所用的铁质器械、模具等的清理和一些含有铁质的尘埃也是造成白刚玉砂轮发红的原因之一。
 

原因分析
 

在我厂9月某日出窑的产品中我们发现,装于同一窑的使用某厂生产的1#砂制作的白刚玉砂轮都有不同程度的发红现象,而使用某厂生产的2#砂制作的白刚玉砂轮都未出现异常(见图2),两者有着鲜明的对比。加工完成后将砂轮破碎,两者之截面色泽亦各自表里如一。由此可以排除这一窑部分白刚玉产品发红的原因是烧成过程氧化气氛过强的影响。
 

当时,1#砂和2#砂还有其它粒度的砂轮均用同批次的结合剂,而1#砂发红,2#砂并不发红。与此同时,我们还对结合剂及其所用原材料进行高温焙烧,其流动性、耐火度以及色泽均未出现异常。由此可也排除由结合剂造成磨具发红的原因。
 

以后的该窑的1#砂白刚玉砂轮发红的现象更为严重,大部分犹如加入了铁红,呈明显的橘红色,同时发现,平铺于耐火板上进行焙烧的垫砂,其周边亦有一圈橘红色的圆环,垫板上也有明显的红色低熔物烧熔的痕迹。
 

为及时补充生产计划,我们又用2#砂将第一窑的发红产品重新压制装窑,结果出窑后产品一切正常,并无发红等异常现象。
 

为此,我们对库房中的1#砂和2#砂进行随机抽样,用磁选机重复进行磁选,将选好的磨料作成几种磨头样品,结果磨头样品并不发红。由以上的分析和实验可以证明造成白刚玉砂轮发红的主要原因是1#白刚玉砂中铁质含量太高所致。
 

结论
 

1、生产过程中混入杂质,以及模具锈蚀等都能引起白刚玉磨具发红。
 

2、烧成过程中过强的氧化气氛也易造成白刚玉磨具发红。
 

3、白刚玉磨料中铁杂质含量太高能造成磨具整体发红,我厂这一生产阶段中白刚玉磨具发红的主要原因就是因为1#白刚玉磨料中铁杂质含量太高所致。(晓彤,磨料磨具工程师,从事陶瓷、树脂磨具研发、制造、管理工作20多年,有丰富的实践经验)