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，無粉塵，球形，透氣性高，填充性好，無矽塵危害等優(yōu)點，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
1. 致密的球狀粒形:粒形為球狀，表面光滑且表面積小，流動性及填充性**。因此在獲得良好的砂型強度和高誘氣性的同時與其它型砂相比能夠大量減少粘結(jié)劑使用量。同時還具有**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)氈樯笆袌鲈谶^去的幾年中保持了穩(wěn)定的增長。主要驅(qū)動因素包括其在鑄造行業(yè)的廣泛應(yīng)用，以及對環(huán)保和可持續(xù)生產(chǎn)方法的需求增加。預(yù)計在未來幾年中，隨著技術(shù)的進(jìn)步和環(huán)保意識的提高，全球?qū)氈樯笆袌鰧⒗^續(xù)保持穩(wěn)定的增長。
中國是全球較大的寶珠砂生產(chǎn)和消費國。"十四五"規(guī)劃強調(diào)了環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的重要性，這對寶珠砂行業(yè)來說是一個機遇也是一個挑戰(zhàn)。一方面，政策的支持將有助于推動寶珠砂行業(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)可能會增加生產(chǎn)成本，對行業(yè)的發(fā)展構(gòu)成壓力。
全球?qū)氈樯笆袌龅闹饕獜S商包括Kupper Corporation, 三門峽強芯制造， 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， 洛陽凱林，Hari Om Industries等。這些廠商的寶珠砂產(chǎn)能、產(chǎn)量、產(chǎn)值（萬元）、價格、毛利率及市場占有率都是行業(yè)的重要參考指標(biāo)。從產(chǎn)品類型來看，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，篩分機。
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，對其施以70-85m/s的空氣壓，利用強風(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：三次元振動篩
寶珠砂的篩分過程主要是將冷卻后的寶珠砂輸送到多級振動篩，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。這個過程中，振動篩會以特定的頻率和振幅進(jìn)行振動，使得寶珠砂在篩網(wǎng)上進(jìn)行分層，從而實現(xiàn)按粒度大小篩分的目的。經(jīng)過精細(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S49三次元振動篩是一種振動篩分裝置。振動是通過運動發(fā)生器軸桿上部與底端的偏心重量塊來產(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，導(dǎo)致物料穿過篩布向邊緣移動。底部重量塊產(chǎn)生垂直和切向激振力，使機器傾斜。下部重量塊相對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)量和精度便低的問題。
偉良方形搖擺篩其本質(zhì)是由偏心輪繞定軸轉(zhuǎn)動所形成的往復(fù)慣性力。篩機啟動之后，篩機搖動體即篩箱在慣性力的作用下作前后往復(fù)運動，篩箱帶動篩面作周期性搖動，從而使篩面上的物料隨篩箱一同作定向跳躍式運動，期間，小于篩面孔徑的物料通過篩孔落到下層，成為篩下物，大于篩面孔徑的物料經(jīng)連續(xù)翻滾跳躍運動后，從排料口排出，完成篩分工作。