旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及玉石生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]硅質(zhì)玉石是指化學(xué)成分在硅質(zhì)為主的一系列玉石，如石英巖、玉髓、瑪瑙、歐泊、木變石等。根據(jù)結(jié)晶狀態(tài)、結(jié)構(gòu)及雜質(zhì)成分的不同，硅質(zhì)玉石主要云'母、鋰云母、絹云母等。其化學(xué)組成主要為Si02，另有少量的Ca、Al、Mg、k等雜質(zhì)元素及Fe、Mn、N1、Cr、Cu等致色元素。主要組成晶系為三方晶系，可呈細(xì)細(xì)晶質(zhì)、微晶質(zhì)、隱晶質(zhì)及粒狀多晶集合體。密度通常在2.6g/cm3左右，硬度略低于單晶體石英，為6.5左右。
[0003]硅質(zhì)玉石的應(yīng)用歷史悠久，早在50萬年前周口店北京文化遺址中就有玉石制作的石器。目前硅質(zhì)玉石主要用于制作小掛件、手鐲、項(xiàng)鏈和雕刻件等，深受人們的喜愛。通常的硅質(zhì)玉石主要來自于天然礦區(qū)，是在漫長的地殼變迀過程中，在特定的自然條件下形成的。隨著現(xiàn)代開采技術(shù)的提高，優(yōu)質(zhì)的礦物資源利用速度大大加快，人類可利用資源量大大減少。同時(shí)，由于資源的需缺性，在許多高檔家居裝飾領(lǐng)域，人們都通常以廉價(jià)的玻璃制品等作為代用品，硅質(zhì)玉石的應(yīng)用受到較大限制。
[0004]近年來，人工合成硅質(zhì)玉石受到了人們的普遍關(guān)注，但由于合成工藝復(fù)雜、成本高昂，沒有專有設(shè)備等客觀條件限制，真正的合成玉石難以在市場中占有一席之地。所以亟待一種能實(shí)現(xiàn)彩色硅質(zhì)玉石批量化生產(chǎn)的專有設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有彩色硅質(zhì)玉石加工設(shè)備處于空白的問題，提出一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、合理，能模擬自然條件下玉石合成過程，實(shí)現(xiàn)彩色硅質(zhì)玉石的生產(chǎn)，有效彌補(bǔ)了彩色硅質(zhì)玉石設(shè)備的空白。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，包括順次連接的混料池、烘箱、研磨裝置、電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐和切割裝置。
[0007]進(jìn)一步地，所述電阻旋轉(zhuǎn)式恪煉爐包括精確控溫單元，所述精確控溫單元包括電聯(lián)的測溫裝置和控制裝置，所述測溫裝置設(shè)置在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐爐體內(nèi)，所述控制裝置設(shè)置在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐爐體外。
[0008]進(jìn)一步地，所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐的旋轉(zhuǎn)速度為2轉(zhuǎn)/分鐘。
[0009]進(jìn)一步地，所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐內(nèi)側(cè)設(shè)置有保溫層，以保護(hù)爐體。
[0010]進(jìn)一步地，所述保溫層為石墨碳?xì)帧?br>[0011]進(jìn)一步地，所述石墨碳租厚度為30_50mm，優(yōu)選為40mm。
[0012]采用本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)制備彩色硅質(zhì)玉石的步驟如下:
[0013](I)、選取彩色硅質(zhì)玉石的添加劑。
[0014](2)、將石英粉與添加劑在混料池中混合均勻，用去離子浸泡混合粉體3-5小時(shí)，將含水混合料放入烘箱中加熱烘干。
[0015](3)、將烘干后的混合料在研磨裝置中研磨，使物料混合均勻，色彩一致。
[0016](4)、將研磨混勻的原料放于爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，熔煉過程采用電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐。
[0017](5)、升溫階段:自室溫至1400°C，在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐允許的條件下進(jìn)行快速加熱(50°C /min以下)；1400°C _1650°C范圍內(nèi)需要控制升溫速度(小于5°C /min)。然后快速升溫至1750°C -1800°C并保持3-4h。
[0018](6)、冷卻階段:保溫結(jié)束后，切斷加熱電源，在保持旋轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行隨爐冷卻。當(dāng)冷卻溫度降低至1100°c恒溫保持30min以消除由于快速冷卻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，保溫結(jié)束后隨爐冷卻至室溫。
[0019](7)、經(jīng)高溫熔制后的玉石經(jīng)切割裝置切割，去掉內(nèi)外層皮砂廢料、精選后進(jìn)行包裝儲存。
[0020]本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)采用高溫熔煉裝置(電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐)模擬自然條件下的玉石合成過程，制備得到高品質(zhì)彩色硅質(zhì)玉石，彌補(bǔ)了硅質(zhì)玉石設(shè)備的空白，該系統(tǒng)具有生產(chǎn)周期短、控制精度高等顯著特點(diǎn)，具有極高的市場應(yīng)用及科學(xué)探索價(jià)值。同時(shí)，采用本實(shí)用新型工藝生產(chǎn)彩色玉石生產(chǎn)速度快、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適用于玉石材料得出工業(yè)化生產(chǎn)。采用本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)制備的彩色硅質(zhì)玉石，摩氏硬度為5?7，密度為2.5?2.Sg/cm3，其優(yōu)異的耐高溫性能，熱加工過程不變形、不褪色，是制備寶石級玉石及工藝品級彩色玉石的理想原料，可在高檔飾品和工藝品等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0024]實(shí)施例1
[0025]本實(shí)施例公開了一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，如圖1所示，包括順次連接的混料池、烘箱、研磨裝置、電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐和切割裝置。所述混料池的原料出口與烘箱入口連接，所述烘箱出口與研磨裝置入口連接，所述研磨裝置出口與電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐入口連接，所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐的出口與切割裝置入口連接。
[0026]所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐包括精確控溫單元，所述精確控溫單元包括電聯(lián)的測溫裝置和控制裝置，所述測溫裝置設(shè)置在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐爐體內(nèi)，所述控制裝置設(shè)置在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐爐體外。所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐的旋轉(zhuǎn)速度為2轉(zhuǎn)/分鐘。所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐內(nèi)側(cè)設(shè)置有40_的石墨碳?xì)直貙?。所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐的最高溫度不低于1800。。。
[0027]采用本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)制備彩色硅質(zhì)玉石的步驟如圖2所示:
[0028](I)、選取三氧化二鈷、二氧化鈦及氧化鋅等化學(xué)試劑作為彩色硅質(zhì)玉石的添加劑。
[0029](2)、將100-140目的石英粉與所述添加劑按質(zhì)量比100:3_5在混料池中混合均勻，用純凈的去離子水使混合粉體全部浸泡在水中。浸泡3-5小時(shí)后，將含水混合料放入烘箱中，加熱至120°C，烘干3-5小時(shí)，將水全部蒸發(fā)。
[0030](3)、將烘干后的混合料用研磨裝置(如陶瓷坩禍)進(jìn)行研磨，使物料混合均勻，色彩一致。
[0031](4)、將研磨混勻的原料放于爐內(nèi)進(jìn)行熔煉，熔煉過程采用電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐。
[0032](5)、升溫階段:自室溫至1400°C，在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐允許的條件下進(jìn)行快速加熱(50°C /min以下)；1400°C -1650°C范圍內(nèi)需要控制升溫速度(小于5°C /min)，以利于粉體間氣體的順利排出。然后快速升溫至1750°C -1800°C并保持3-4h。熔煉過程中旋轉(zhuǎn)速度控制在2轉(zhuǎn)/分鐘。
[0033](6)、冷卻階段:保溫結(jié)束后，切斷加熱電源，在保持旋轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行隨爐冷卻。當(dāng)冷卻溫度降低至1100°c恒溫保持30min以消除由于快速冷卻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，保溫結(jié)束后隨爐冷卻至室溫。
[0034](7)、經(jīng)高溫熔制后的玉石經(jīng)切割裝置切割，去掉內(nèi)外層皮砂廢料、精選后進(jìn)行包裝儲存。
[0035]本實(shí)施例制備得到的彩色硅質(zhì)玉石具有均勻的色澤，體積密度高，無氣孔，能夠承受火焰高溫?zé)贫煌噬?br>[0036]實(shí)施例2
[0037]本實(shí)施例公開了一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，不同的是:本實(shí)施例中電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐內(nèi)側(cè)設(shè)置有50_的石墨碳?xì)直貙印?br>[0038]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其特征在于，包括順次連接的混料池、烘箱、研磨裝置、電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐和切割裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐包括精確控溫單元，所述精確控溫單元包括電聯(lián)的測溫裝置和控制裝置，所述測溫裝置設(shè)置在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐爐體內(nèi)，所述控制裝置設(shè)置在電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐爐體外。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐的旋轉(zhuǎn)速度為2轉(zhuǎn)/分鐘。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐內(nèi)側(cè)設(shè)置有保溫層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫層為石墨碳租。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，其特征在于，所述石墨碳?xì)趾穸葹?30_50mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括順次連接的混料池、烘箱、研磨裝置、電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐和切割裝置。該旋轉(zhuǎn)法熔煉彩色硅質(zhì)玉石系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，采用高溫熔煉裝置(電阻旋轉(zhuǎn)式熔煉爐)模擬自然條件下的玉石合成過程，實(shí)現(xiàn)了彩色硅質(zhì)玉石的批量化生產(chǎn)，有效彌補(bǔ)了彩色硅質(zhì)玉石生產(chǎn)設(shè)備的空白。此外該系統(tǒng)具有生產(chǎn)周期短、控制精度高等顯著特點(diǎn)，具有極高的市場應(yīng)用及科學(xué)探索價(jià)值。
【IPC分類】C04B32/00
【公開號】CN204661569
【申請?zhí)枴緾N201520332545
【發(fā)明人】于盟, 齊國超, 舒欣
【申請人】遼寧工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月21日