一、什么是寶珠砂
寶珠砂，學(xué)名“鑄造用熔融陶瓷砂”，是以三氧化二鋁（Al2O3）為主要成分的煅燒鋁礬土，經(jīng)熔融、噴吹、篩分制成的不同粒度的鑄造用砂。它的礦物相主要是剛玉和莫來(lái)石，還有微量的非晶質(zhì)相，主要化學(xué)成分為三氧化二鋁（Al203）和二氧化硅（Si02）。
寶珠砂又名電熔陶粒、陶粒砂、珠寶砂，具有耐高溫，不破碎，無(wú)粉塵，球形，透氣性高，填充性好，無(wú)矽塵危害等優(yōu)點(diǎn)，是綠色鑄造環(huán)保用砂。
寶珠砂是一種非石英質(zhì)型人造砂，顆粒形狀接近正圓，表面光滑，沒(méi)有不均勻的紋理。因此在鑄造行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。它適用于各種鑄造方式，如V法，VRH ，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+ CO2 硬化）、樹脂砂等；適用于各種粘結(jié)劑、各種金屬材料的鑄件生產(chǎn)，如碳鋼、合金鋼（高碳鋼、高鉻鑄鐵）、鑄鐵、鑄銅等。此外，它還廣泛用于樹脂砂（進(jìn)料樹脂和酚醛樹脂）、水玻璃砂（有機(jī)結(jié)合樹脂和CO2硬化）和覆膜砂。使用寶珠砂不僅能大大提高鑄件的質(zhì)量，而且清砂容易，配砂工藝簡(jiǎn)單方便（大型鑄鋼廠單件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），對(duì)大多數(shù)鑄件可以省去涂料，尤其適宜制作質(zhì)量要求高的鑄件。
二、寶珠砂的特點(diǎn)
1. 致密的球狀粒形:粒形為球狀，表面光滑且表面積小，流動(dòng)性及填充性**。因此在獲得良好的砂型強(qiáng)度和高誘氣性的同時(shí)與其它型砂相比能夠大量減少粘結(jié)劑使用量。同時(shí)還具有**的潰散性。
2. 熱膨脹率低: 熱膨脹率低于其它鑄造用砂。所以生產(chǎn)鑄件的尺寸精度高，裂紋及缺陷少，鑄件成品率高。
3. 耐破碎性好:熔融陶瓷砂的體積致密，強(qiáng)度高，重復(fù)再生使用也很少破碎，大幅提高型砂再生回用率，減少了廢砂排放量，利于環(huán)境保護(hù)。
4. 耐火度高:主要成分是三氧化二鋁，PH值呈中性，屬鋁硅系耐火材料，耐火性能很好，能滿足各種金屬及合金鑄造要求。
5. 堆積客度小:堆積密度小于鉻鐵礦砂、結(jié)英砂，從而降低使用高質(zhì)量型砂的成本。
三、寶珠砂行業(yè)發(fā)展
全球?qū)氈樯笆袌?chǎng)在過(guò)去的幾年中保持了穩(wěn)定的增長(zhǎng)。主要驅(qū)動(dòng)因素包括其在鑄造行業(yè)的廣泛應(yīng)用，以及對(duì)環(huán)保和可持續(xù)生產(chǎn)方法的需求增加。預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年中，隨著技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的提高，全球?qū)氈樯笆袌?chǎng)將繼續(xù)保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
中國(guó)是全球較大的寶珠砂生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。"十四五"規(guī)劃強(qiáng)調(diào)了環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的重要性，這對(duì)寶珠砂行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)機(jī)遇也是一個(gè)挑戰(zhàn)。一方面，政策的支持將有助于推動(dòng)寶珠砂行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和綠色發(fā)展；另一方面，嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)可能會(huì)增加生產(chǎn)成本，對(duì)行業(yè)的發(fā)展構(gòu)成壓力。
全球?qū)氈樯笆袌?chǎng)的主要廠商包括Kupper Corporation, 三門峽強(qiáng)芯制造， 河南銳石再生資源集團(tuán)， Chesapeake Specialty Products, Saint Gobain, 金剛新材料， 金耐源， 鄭州市電焊條材料廠， 洛陽(yáng)凱林，Hari Om Industries等。這些廠商的寶珠砂產(chǎn)能、產(chǎn)量、產(chǎn)值（萬(wàn)元）、價(jià)格、毛利率及市場(chǎng)占有率都是行業(yè)的重要參考指標(biāo)。從產(chǎn)品類型來(lái)看，寶珠砂行業(yè)可細(xì)分為70目以下， 70-100目， 100-120目， 120-200目，200目以上。
四、寶珠砂的工藝流程
首先，要有以下設(shè)備：電弧爐，空壓機(jī)，篩分機(jī)。
其次，要準(zhǔn)備好Al2O3 65-90%鋁礬土礦石作為原料。
具體步驟分3個(gè)階段：
1. 在電弧爐中加入鋁礬土礦石，利用電弧放電產(chǎn)生的高溫，將鋁礬土原料熔化成液體；
2. 在液體流出爐子時(shí)，對(duì)其施以70-85m/s的空氣壓，利用強(qiáng)風(fēng)將液體原料破碎、冷卻后，在液體表面張力的作用下，得到形狀為球狀或接近球狀、表面光滑的砂粒。
3. 經(jīng)過(guò)篩分，得到不同標(biāo)準(zhǔn)粒度的寶珠砂，然后根據(jù)客戶要求的粒度分布進(jìn)行配砂混合，妥善包裝得到合格商品。
四、寶珠砂的篩分案例
l早期篩分方案：三次元振動(dòng)篩
寶珠砂的篩分過(guò)程主要是將冷卻后的寶珠砂輸送到多級(jí)振動(dòng)篩，然后按照具體的需求將其篩分成具有單一目數(shù)的砂，例如30目、50目、70目等。這個(gè)過(guò)程中，振動(dòng)篩會(huì)以特定的頻率和振幅進(jìn)行振動(dòng)，使得寶珠砂在篩網(wǎng)上進(jìn)行分層，從而實(shí)現(xiàn)按粒度大小篩分的目的。經(jīng)過(guò)精細(xì)的篩分處理后，得到的寶珠砂可以更好地滿足不同鑄造工藝的要求，提高鑄件的質(zhì)量。
偉良S49三次元振動(dòng)篩是一種振動(dòng)篩分裝置。振動(dòng)是通過(guò)運(yùn)動(dòng)發(fā)生器軸桿上部與底端的偏心重量塊來(lái)產(chǎn)生的?！爸悄苕i緊裝置”的頂部重量塊的旋轉(zhuǎn)可產(chǎn)生水平面內(nèi)的振動(dòng)，導(dǎo)致物料穿過(guò)篩布向邊緣移動(dòng)。底部重量塊產(chǎn)生垂直和切向激振力，使機(jī)器傾斜。下部重量塊相對(duì)于上部重量塊的超前角提供了螺旋篩分形態(tài)的變化控制，操作人員可以設(shè)定物料穿過(guò)篩面的速度和螺旋狀形態(tài)，以便為任何物料提供較大的處理能力和篩分效率。
應(yīng)用局限：產(chǎn)量較低，精度較低。
l現(xiàn)在篩分方案：方形搖擺篩
搖擺篩的出現(xiàn)有效解決了寶珠砂篩分產(chǎn)量和精度便低的問(wèn)題。
偉良方形搖擺篩其本質(zhì)是由偏心輪繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)所形成的往復(fù)慣性力。篩機(jī)啟動(dòng)之后，篩機(jī)搖動(dòng)體即篩箱在慣性力的作用下作前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)，篩箱帶動(dòng)篩面作周期性搖動(dòng)，從而使篩面上的物料隨篩箱一同作定向跳躍式運(yùn)動(dòng)，期間，小于篩面孔徑的物料通過(guò)篩孔落到下層，成為篩下物，大于篩面孔徑的物料經(jīng)連續(xù)翻滾跳躍運(yùn)動(dòng)后，從排料口排出，完成篩分工作。