一、宝珠砂是什么

宝珠砂，学名“铸造用熔融陶瓷砂”，是以三氧化二铝（Al₂O₃）为主要成分的煅烧铝矾土，经熔融、喷吹、筛分制成的不同粒度的铸造用砂。它的矿物相主要是刚玉和莫来石，还有微量的非晶质相，主要化学成分为三氧化二铝（Al₂0₃）和二氧化硅（Si0₂）。

宝珠砂又名电熔陶粒、陶粒砂、珠宝砂，具有耐高温，不破碎，无粉尘，球形，透气性高，填充性好，无矽尘危害等优点，是绿色铸造环保用砂。

宝珠砂是一种非石英质型人造砂，颗粒形状接近正圆，表面光滑，没有不均匀的纹理。因此在铸造行业的应用非常广泛。它适用于各种铸造方式，如V法，VRH ，消失模，熔模，一般砂型（粘土砂、水玻璃+ CO₂ 硬化）、树脂砂等；适用于各种粘结剂、各种金属材料的铸件生产，如碳钢、合金钢（高碳钢、高铬铸铁）、铸铁、铸铜等。此外，它还广泛用于树脂砂（进料树脂和酚醛树脂）、水玻璃砂（有机结合树脂和CO₂硬化）和覆膜砂。使用宝珠砂不仅能大大提高铸件的质量，而且清砂容易，配砂工艺简单方便（大型铸钢厂单件小批量局部用砂，少量用砂人工混制即可），对大多数铸件可以省去涂料，尤其适宜制作质量要求高的铸件。

二、宝珠砂的特点

1. 致密的球状粒形:粒形为球状，表面光滑且表面积小，流动性及填充性极好。因此在获得良好的砂型强度和高诱气性的同时与其它型砂相比能够大量减少粘结剂使用量。同时还具有极好的溃散性。

2. 热膨胀率低: 热膨胀率低于其它铸造用砂。所以生产铸件的尺寸精度高，裂纹及缺陷少，铸件成品率高。

3. 耐破碎性好:熔融陶瓷砂的体积致密，强度高，重复再生使用也很少破碎，大幅提高型砂再生回用率，减少了废砂排放量，利于环境保护。

4. 耐火度高:主要成分是三氧化二铝，PH值呈中性，属铝硅系耐火材料，耐火性能很好，能满足各种金属及合金铸造要求。

5. 堆积密度小:堆积密度小于铬铁矿砂、结英砂，从而降低使用高质量型砂的成本。

三、宝珠砂行业发展

全球宝珠砂市场在过去的几年中保持了稳定的增长。主要驱动因素包括其在铸造行业的广泛应用，以及对环保和可持续生产方法的需求增加。预计在未来几年中，随着技术的进步和环保意识的提高，全球宝珠砂市场将继续保持稳定的增长。

中国是全球最大的宝珠砂生产和消费国。"十四五"规划强调了环保和可持续发展的重要性，这对宝珠砂行业来说是一个机遇也是一个挑战。一方面，政策的支持将有助于推动宝珠砂行业的技术创新和绿色发展；另一方面，严格的环保法规可能会增加生产成本，对行业的发展构成压力。

全球宝珠砂市场的主要厂商包括Kupper Corporation, 三门峡强芯制造， 河南锐石再生资源集团， Chesapeake Specialty Products, Saint Gobain, 金刚新材料， 金耐源， 郑州市电焊条材料厂， 洛阳凯林，Hari Om Industries等。这些厂商的宝珠砂产能、产量、产值（万元）、价格、毛利率及市场占有率都是行业的重要参考指标。从产品类型来看，宝珠砂行业可细分为70目以下， 70-100目， 100-120目， 120-200目，200目以上。

四、宝珠砂的工艺流程

首先，要有以下设备：电弧炉，空压机，筛分机。其次，要准备好Al₂O₃ 65-90%铝矾土矿石作为原料。

具体步骤分3个阶段：

1.在电弧炉中加入铝矾土矿石，利用电弧放电产生的高温，将铝矾土原料熔化成液体；

2.在液体流出炉子时，对其施以70-85m/s的空气压，利用强风将液体原料破碎、冷却后，在液体表面张力的作用下，得到形状为球状或接近球状、表面光滑的砂粒。

3.经过筛分，得到不同标准粒度的宝珠砂，最后根据客户要求的粒度分布进行配砂混合，妥善包装得到合格商品。

五、宝珠砂的筛分案例

1.早期筛分方案：三次元振动筛

宝珠砂的筛分过程主要是将冷却后的宝珠砂输送到多级振动筛，然后按照具体的需求将其筛分成具有单一目数的砂，例如30目、50目、70目等。这个过程中，振动筛会以特定的频率和振幅进行振动，使得宝珠砂在筛网上进行分层，从而实现按粒度大小筛分的目的。经过精细的筛分处理后，得到的宝珠砂可以更好地满足不同铸造工艺的要求，提高铸件的质量。

三次元振动筛是一种振动筛分装置，它围绕它的重心来振动。振动是通过运动发生器轴杆上部与底端的偏心重量块来产生的。“智能锁紧装置”的顶部重量块的旋转可产生水平面内的振动，导致物料穿过筛布向边缘移动。底部重量块产生垂直和切向激振力，使机器倾斜。下部重量块相对于上部重量块的超前角提供了螺旋筛分形态的变化控制，操作人员可以设定物料穿过筛面的速度和螺旋状形态，以便为任何物料提供最大的处理能力和筛分效率。

应用局限：产量低，精度低（当筛机五层，一次性筛分六个粒度时）。

2. 现在筛分方案：方形摇摆筛

摇摆筛的出现解决了宝珠砂筛分产量低、精度低的问题。

方形摇摆筛其本质是由偏心轮绕定轴转动所形成的往复惯性力。筛机启动之后，筛机摇动体即筛箱在惯性力的作用下作前后往复运动，筛箱带动筛面作周期性摇动，从而使筛面上的物料随筛箱一同作定向跳跃式运动，期间，小于筛面孔径的物料通过筛孔落到下层，成为筛下物，大于筛面孔径的物料经连续翻滚跳跃运动后，从排料口排出，最终完成筛分工作。

在宝珠砂筛分中，方形摇摆筛凭借其独特的优势，逐步替代三次元振动筛，被众多客户选择。