旋转法熔炼彩色硅质玉石系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及玉石生产设备，尤其涉及一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统。
【背景技术】
[0002]硅质玉石是指化学成分在硅质为主的一系列玉石，如石英岩、玉髓、玛瑙、欧泊、木变石等。根据结晶状态、结构及杂质成分的不同，硅质玉石主要云'母、锂云母、絹云母等。其化学组成主要为Si02，另有少量的Ca、Al、Mg、k等杂质元素及Fe、Mn、N1、Cr、Cu等致色元素。主要组成晶系为三方晶系，可呈细细晶质、微晶质、隐晶质及粒状多晶集合体。密度通常在2.6g/cm3左右，硬度略低于单晶体石英，为6.5左右。
[0003]硅质玉石的应用历史悠久，早在50万年前周口店北京文化遗址中就有玉石制作的石器。目前硅质玉石主要用于制作小挂件、手镯、项链和雕刻件等，深受人们的喜爱。通常的硅质玉石主要来自于天然矿区，是在漫长的地壳变迀过程中，在特定的自然条件下形成的。随着现代开采技术的提高，优质的矿物资源利用速度大大加快，人类可利用资源量大大减少。同时，由于资源的需缺性，在许多高档家居装饰领域，人们都通常以廉价的玻璃制品等作为代用品，硅质玉石的应用受到较大限制。
[0004]近年来，人工合成硅质玉石受到了人们的普遍关注，但由于合成工艺复杂、成本高昂，没有专有设备等客观条件限制，真正的合成玉石难以在市场中占有一席之地。所以亟待一种能实现彩色硅质玉石批量化生产的专有设备。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于，针对上述现有彩色硅质玉石加工设备处于空白的问题，提出一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其结构简单、合理，能模拟自然条件下玉石合成过程，实现彩色硅质玉石的生产，有效弥补了彩色硅质玉石设备的空白。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，包括顺次连接的混料池、烘箱、研磨装置、电阻旋转式熔炼炉和切割装置。
[0007]进一步地，所述电阻旋转式恪炼炉包括精确控温单元，所述精确控温单元包括电联的测温装置和控制装置，所述测温装置设置在电阻旋转式熔炼炉炉体内，所述控制装置设置在电阻旋转式熔炼炉炉体外。
[0008]进一步地，所述电阻旋转式熔炼炉的旋转速度为2转/分钟。
[0009]进一步地，所述电阻旋转式熔炼炉内侧设置有保温层，以保护炉体。
[0010]进一步地，所述保温层为石墨碳毡。
[0011]进一步地，所述石墨碳租厚度为30_50mm，优选为40mm。
[0012]采用本实用新型旋转法熔炼彩色硅质玉石系统制备彩色硅质玉石的步骤如下:
[0013](I)、选取彩色硅质玉石的添加剂。
[0014](2)、将石英粉与添加剂在混料池中混合均匀，用去离子浸泡混合粉体3-5小时，将含水混合料放入烘箱中加热烘干。
[0015](3)、将烘干后的混合料在研磨装置中研磨，使物料混合均匀，色彩一致。
[0016](4)、将研磨混匀的原料放于炉内进行熔炼，熔炼过程采用电阻旋转式熔炼炉。
[0017](5)、升温阶段:自室温至1400°C，在电阻旋转式熔炼炉允许的条件下进行快速加热(50°C /min以下)；1400°C _1650°C范围内需要控制升温速度(小于5°C /min)。然后快速升温至1750°C -1800°C并保持3-4h。
[0018](6)、冷却阶段:保温结束后，切断加热电源，在保持旋转条件下进行随炉冷却。当冷却温度降低至1100°c恒温保持30min以消除由于快速冷却而产生的内应力，保温结束后随炉冷却至室温。
[0019](7)、经高温熔制后的玉石经切割装置切割，去掉内外层皮砂废料、精选后进行包装储存。
[0020]本实用新型旋转法熔炼彩色硅质玉石系统结构简单、合理、紧凑，旋转法熔炼彩色硅质玉石系统采用高温熔炼装置(电阻旋转式熔炼炉)模拟自然条件下的玉石合成过程，制备得到高品质彩色硅质玉石，弥补了硅质玉石设备的空白，该系统具有生产周期短、控制精度高等显著特点，具有极高的市场应用及科学探索价值。同时，采用本实用新型工艺生产彩色玉石生产速度快、产品质量稳定，适用于玉石材料得出工业化生产。采用本实用新型旋转法熔炼彩色硅质玉石系统制备的彩色硅质玉石，摩氏硬度为5?7，密度为2.5?2.Sg/cm3，其优异的耐高温性能，热加工过程不变形、不褪色，是制备宝石级玉石及工艺品级彩色玉石的理想原料，可在高档饰品和工艺品等行业得到广泛应用。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型旋转法熔炼彩色硅质玉石系统的结构示意图；
[0022]图2为旋转法熔炼彩色硅质玉石的流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合实施例对本实用新型进一步说明:
[0024]实施例1
[0025]本实施例公开了一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，如图1所示，包括顺次连接的混料池、烘箱、研磨装置、电阻旋转式熔炼炉和切割装置。所述混料池的原料出口与烘箱入口连接，所述烘箱出口与研磨装置入口连接，所述研磨装置出口与电阻旋转式熔炼炉入口连接，所述电阻旋转式熔炼炉的出口与切割装置入口连接。
[0026]所述电阻旋转式熔炼炉包括精确控温单元，所述精确控温单元包括电联的测温装置和控制装置，所述测温装置设置在电阻旋转式熔炼炉炉体内，所述控制装置设置在电阻旋转式熔炼炉炉体外。所述电阻旋转式熔炼炉的旋转速度为2转/分钟。所述电阻旋转式熔炼炉内侧设置有40_的石墨碳毡保温层。所述电阻旋转式熔炼炉的最高温度不低于1800。。。
[0027]采用本实用新型旋转法熔炼彩色硅质玉石系统制备彩色硅质玉石的步骤如图2所示:
[0028](I)、选取三氧化二钴、二氧化钛及氧化锌等化学试剂作为彩色硅质玉石的添加剂。
[0029](2)、将100-140目的石英粉与所述添加剂按质量比100:3_5在混料池中混合均匀，用纯净的去离子水使混合粉体全部浸泡在水中。浸泡3-5小时后，将含水混合料放入烘箱中，加热至120°C，烘干3-5小时，将水全部蒸发。
[0030](3)、将烘干后的混合料用研磨装置(如陶瓷坩祸)进行研磨，使物料混合均匀，色彩一致。
[0031](4)、将研磨混匀的原料放于炉内进行熔炼，熔炼过程采用电阻旋转式熔炼炉。
[0032](5)、升温阶段:自室温至1400°C，在电阻旋转式熔炼炉允许的条件下进行快速加热(50°C /min以下)；1400°C -1650°C范围内需要控制升温速度(小于5°C /min)，以利于粉体间气体的顺利排出。然后快速升温至1750°C -1800°C并保持3-4h。熔炼过程中旋转速度控制在2转/分钟。
[0033](6)、冷却阶段:保温结束后，切断加热电源，在保持旋转条件下进行随炉冷却。当冷却温度降低至1100°c恒温保持30min以消除由于快速冷却而产生的内应力，保温结束后随炉冷却至室温。
[0034](7)、经高温熔制后的玉石经切割装置切割，去掉内外层皮砂废料、精选后进行包装储存。
[0035]本实施例制备得到的彩色硅质玉石具有均匀的色泽，体积密度高，无气孔，能够承受火焰高温烧灼而不褪色。
[0036]实施例2
[0037]本实施例公开了一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其结构与实施例1基本相同，不同的是:本实施例中电阻旋转式熔炼炉内侧设置有50_的石墨碳毡保温层。
[0038]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其特征在于，包括顺次连接的混料池、烘箱、研磨装置、电阻旋转式熔炼炉和切割装置。2.根据权利要求1所述旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其特征在于，所述电阻旋转式熔炼炉包括精确控温单元，所述精确控温单元包括电联的测温装置和控制装置，所述测温装置设置在电阻旋转式熔炼炉炉体内，所述控制装置设置在电阻旋转式熔炼炉炉体外。3.根据权利要求1所述旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其特征在于，所述电阻旋转式熔炼炉的旋转速度为2转/分钟。4.根据权利要求1所述旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其特征在于，所述电阻旋转式熔炼炉内侧设置有保温层。5.根据权利要求4所述旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其特征在于，所述保温层为石墨碳租。6.根据权利要求5所述旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，其特征在于，所述石墨碳毡厚度为 30_50mm。
【专利摘要】本实用新型提供一种旋转法熔炼彩色硅质玉石系统，该系统包括顺次连接的混料池、烘箱、研磨装置、电阻旋转式熔炼炉和切割装置。该旋转法熔炼彩色硅质玉石系统结构简单、合理、紧凑，采用高温熔炼装置(电阻旋转式熔炼炉)模拟自然条件下的玉石合成过程，实现了彩色硅质玉石的批量化生产，有效弥补了彩色硅质玉石生产设备的空白。此外该系统具有生产周期短、控制精度高等显著特点，具有极高的市场应用及科学探索价值。
【IPC分类】C04B32/00
【公开号】CN204661569
【申请号】CN201520332545
【发明人】于盟, 齐国超, 舒欣
【申请人】辽宁工业大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月21日