陶瓷生产技术及设备-2
2章特种陶瓷成型工艺.11.12
3）造粒的方法
A.一般造粒法：将坯料加入适当的塑化剂后，经 混合过筛，得到一定大小的团粒。
B.加压造粒法：将坯料加入塑化剂后，经预压成 块，然后破碎过筛而成团粒。
C.喷雾造粒法：把坯料与塑化剂混合好（一般用 水）形成料浆，再用喷雾器喷入造粒塔进行雾化、 干燥，出来的粒子即为较好的团粒。
D.冻结干燥法：将金属盐水溶液喷雾到低温有机 液体中，液体立即冻结，然后使冻结物在低温减 压条件下升华，脱水后进行热分解，可获得所需 的成型粉料。
MgO
CaO
SiO2
wt%
93
1.3
1.0
4.7
用原料氧化铝、滑石、碳酸钙、苏州高岭土配制，求出其质 量百分组成。
[解] 设：氧化铝、碳酸钙的纯度为100%；滑石为纯滑石 （3MgO • 4SiO263.5%， H2O 4.8%；苏州高岭土为纯高岭土（Al2O3•2SiO2 • 2H2O ），其理论组成为Al2O3 39.5%，SiO2 46.5%，H2O 14%。
➢ 制备蜡浆时，在粉料中加入少量的表面活性剂（一般为 0.4~0.8%，如蜂蜡等），可以减少石蜡的含量，改善成型性能 等。
➢ 料浆的性能指标如下： 1）稳定性 是指料浆在长时间加热而不搅拌的条件下，仍然保 持其均匀不分层的性能。通常用稳定性指标来表示：
u=V0/Vt
式中 u -------稳定性指标； V0-------被测试的料浆体积（cm3） Vt -------加热后分离出的蜡液体积（cm3）_
② 原料中如有水分则需烘干，否则要扣除水分。
例 1 ： 配 方 为 (Ba0.85Ca0.15)TiO3 ， 采 用 BaCO3 ， CaCO3 ，TiO2原料进行配料，计算出各原料的质 量百分比。[见表2-1（P44）]
特种陶瓷工艺学2
挤压制造蜂窝状坯体模具
特种陶瓷
注射成型
成型
注射成型就是陶瓷粉料与热塑 性有机载体配比、混合、造粒后， 将其加入注射机中注射进模具型腔， 经充填保压、冷却和脱模。即得含 塑坯体，臵排塑炉内，缓缓加热， 排除有机成分，从而获得成型坯体。
特种陶瓷
模压成型
成型
又称为干压成形，是将粉料填充到模具内部后，通过单向或双向 加压，将粉料压制成所需形状。 工艺要求： 注意加压速度和保压时间
特种陶瓷
注浆成型
空心注浆
注浆过程操作实例
成型
实心注浆
特种陶瓷
离心注浆
成型
压力注浆
① 缩短吸浆时间 ② 减少坯体干燥时的收缩量 ③ 降低坯体脱模后的残留水分
特种陶瓷
成型
热压铸成型
主要是利用石蜡料浆加热融化后具有流动性和可塑性，冷 却后能在金属模中凝固成一定形状这一特点来完成的。和注浆 成型相比，要多了排蜡这一工序。
特种陶瓷
造粒
成型
在很细的粉料中加入一定塑化剂，制成粒度较细。具有一 定假粒度级配、流动性好的粒子（20～80目），又叫团粒
① 一般造粒法
团粒质量较差，大小不一，体积密度小
② 加压造粒法
体积密度较大
③ 喷雾造粒法
质量好，产量大，可连续生产
④ 冻结造粒法
组成均匀，反应性与烧结性良好，主要用于实验
特种陶瓷
特种陶瓷
塑化剂
成型
常用塑化剂：聚乙烯醇（PVA），聚醋酸乙烯脂，石蜡等等 塑化剂的选择： 根据成型方法、坯料的性质、制品性能的要求、以及塑化剂 的性质、价格和其对制品性能的影响来选择，还要考虑塑化剂的 排除难易程度。
特种陶瓷
成型
特种陶瓷2粉体的制备方法
测定方法 扩散法 吸附法（气相） 吸附法（液相） 润湿热法 渗透法 反应速度法 散射法（光线） 散射法（X射线）
粒度范围（μm）
0.5-0.001 10-0.001 10-0.001 10-0.001 100-0.5
50-0.1 10-0.001 0.05-0.001
5.粉体颗粒的粒度分布
粉体颗粒是构成粉体的基本单位，由于粉体是具有粒度分 布的大量固体颗粒的分散相，因而不能用单一的大小来描 述。
完全, 不容易获得高纯的均匀粉体, 并且需要先高温合 成再粉碎的过程, 能耗较大, 因此不是主要的发展方向。 目前研究开发的有机前驱体热解法，可以认为是固相 法的一个新发展。与传统的固相法相比, 有机前驱体 热解法利用含C, Si, B, N等元素的有机前驱体, 在较低 的温度下（低于1200℃） 热解生成具有特定结构的、 高反应活性的碳化物、氮化物等陶瓷粉体。
4.颗粒群粒度的表示法
等体积球相当径 等面积球相当径 等沉降速度相当径 显微镜下观测法
测定方法 筛析法 光学显微镜 电子显微镜 通过细孔法 沉淀法（液相） 风筛法（气相） 离心力法
ห้องสมุดไป่ตู้
粒度范围（ μm）
>40 500-0.5 10-0.001 500-0.5 500-0.5 100-1 5-0.01
气相法需要的设备较为复杂, 产量较低, 缺乏大规模工 业化生产的优势。
液相法的工艺过程相对简单, 成分容易控制, 得到了广 泛的研究与发展。
目前，陶瓷粉体合成方法已突破了传统的固相法、液 相法和气相法的分类,出现了各类方法融合的趋势。如 将提高反应活性的湿化学法与强调低价离子氧化物活 性的二次合成法工艺相结合的半化学法, 结合了湿化 学法和自蔓延高温合成优点的低温燃烧合成法, 结合 了液相法和气相法特点的喷雾热解法, 以及将外场作 用与液相沉淀法结合的超重力反应沉淀法。
窑炉及陶瓷烧成
隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了 1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用 来烧瓷胎。
隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶 部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行 着窑车。
据不同的制品来调节烧成温度。 缺点： 1、由于装窑、出窑均在窑内操作，故劳动强度大
2、热量损耗大，排出温度要很高，不然下部产品 烧不熟。
3 、是间歇式的，余热利用困难。
窑炉及陶瓷烧成
3. 梭式窑：
是间歇烧成的窑， 跟火柴盒的结构 类似，窑车推进 窑内烧成，烧完 了再往相反的方 向拉出来，卸下 烧好的陶瓷，窑 车如同梭子，故 而称为梭式窑。
窑炉及陶瓷烧成
火焰流向仍采用倒焰式，以对制品进行较 为均匀、全面的加热。
烧成后冷却了的制品随窑车拉出窑外，再 将另一部装好坯件的窑车推入窑内，进行 焙烧。
如此循环往复，象织布的梭子、桌子的抽 屉，故称为梭式窑、抽屉窑。
窑炉及陶瓷烧成
（二） 连续式窑
连续式窑炉的分类方法有多种，按制品的输送 方式可分为隧道窑、高温推板窑和辊道窑。
时燃料的灰渣经常会沾污制品而导致颜色不
良，为确保质量，就要采用匣钵。
清人朱琰在《陶说》中谈及匣钵时云：“瓷坯宜净， 一沾泥滓，即成斑驳，且窑风火气冲突伤坯，此所以 必用匣钵也。”
窑炉及陶瓷烧成
（2）若采用燃气窑、电窑等洁净能源的窑炉烧 制时（如陶艺），则趋向无钵烧制，窑内坯胎
的搁置主要以硅碳棚板为主。
窑炉及陶瓷烧成
2. 发热元件 电炉按炉温的高低可以分为低温（工作温度
陶瓷清洁生产及综合利用技术开发方案(二)
陶瓷清洁生产及综合利用技术开发方案一、实施背景随着中国经济的快速发展和人民生活水平的提高，陶瓷制品的需求量逐年增加。
然而，传统的陶瓷生产方式存在严重的资源浪费和环境污染问题。
据统计，陶瓷行业每年的能源消耗和污染物排放均居高不下。
此外，陶瓷废弃物的处理也成为一大难题，导致大量资源浪费和环境污染。
因此，开展陶瓷清洁生产及综合利用技术的研究和开发，对于推动陶瓷产业的可持续发展具有重要意义。
二、工作原理陶瓷清洁生产及综合利用技术方案主要包括两个关键部分：陶瓷清洁生产技术和陶瓷废弃物综合利用技术。
1.陶瓷清洁生产技术：该技术主要通过优化生产工艺、使用环保材料、提高能源利用效率等手段，实现陶瓷生产的低污染、低能耗。
具体包括：•优化烧成曲线，降低能源消耗；•采用环保釉料，减少重金属污染；•引入先进的排污处理系统，确保废水、废气达标排放。
2.陶瓷废弃物综合利用技术：该技术旨在将废弃陶瓷再生利用，实现资源的高效循环。
具体包括：•废弃陶瓷破碎、筛分，得到可再生原料；•利用再生原料制备新型陶瓷产品，如陶瓷砖、陶瓷纤维等。
三、实施计划步骤1.调研阶段：对国内外陶瓷清洁生产及综合利用技术进行深入调研，了解最新的研究动态和技术趋势。
2.技术研发阶段：设立专门的研究团队，进行陶瓷清洁生产技术和废弃物综合利用技术的研发。
3.中试阶段：在实验室内进行技术的中试，验证其可行性和效果。
4.示范工程阶段：在具有代表性的陶瓷企业内实施示范工程，进一步验证技术的可行性和效果。
5.推广应用阶段：在确保技术成熟并经示范工程验证后，推广应用到更多的陶瓷企业。
四、适用范围本方案适用于各类陶瓷生产企业，包括日用陶瓷、建筑陶瓷、电子陶瓷等领域。
同时，本方案也适用于其他具有类似生产工艺和废弃物处理问题的行业。
五、创新要点1.引入先进的清洁生产技术和废弃物综合利用技术，改变传统陶瓷生产的高污染、高能耗模式。
2.通过优化生产工艺和材料选择，降低陶瓷生产的能源消耗和环境污染。
陶瓷薄板生产技术发展现状与前景(二)
综 述 与 评 述
陶瓷薄板生产技术发展现状与前景 （ －）
黄 惠宁， 柯 善军
（ 广 东 金 意 陶 陶瓷 有 限公 司 ， 佛山 ５ ２ ８ ０ ３ １ ）
摘
要： 我 国建 筑 陶瓷 行 业 的迅 速 发 展 ， 在 国 民 经 济 中所 发 挥 的作
国 内 外 陶瓷 薄 板 产 品 比较 如 表 １ ４所 示 。
３ 市场 与前 景 分 析
陶瓷 薄 板 是 一 种 优 质 绿 色 建 材 。但 目前 市 场 接 受 程 印 尼 等 地 区 相 继 推 出 陶瓷 薄 板 。截 止 到 ２ ０ ０ ７年 ，欧 洲 度依然不高 。中 国建筑卫生 陶瓷协会副秘 书长尹虹表示 ， ７ ０ ％以上的陶瓷 品牌 都有陶瓷薄板 产品问世 ， 目前 陶瓷薄 陶瓷薄 板肯定是未来 瓷砖 的发展趋 势 ．但 要与传 统厚砖
产薄板 ： 楼 兰于 ２ ０ １ １ 年 底投产 ， 并从 ２ ０ １ ２年 ３月 把现有 ６条 生 产 线 ，年 产 量 为 ２ ２ ５ ０万 ｍ ｚ 。主 推 产 品 规 格 为 畅 销 的传统 产 品全部 改薄 ； 湖北 金海 达 、 马 可波 罗 、 金 意 ｌ Ｏ ０ ０ ｍ ｍｘ ３ Ｏ Ｏ Ｏ ｍ ｍｘ ３ ｍ ｍ和 １ ２ ０ ０ ｍ ｍｘ １ ２ ０ ０ ｍ ｍｘ ３ ｍｍ。 但是 ， 陶三家均是 ２ ０ １ ２ 年初 投产 。 同时 ． 新 中源薄板生产 线达 ６ 目前 国内薄板 企业 在装 饰 和成 品率 方 面还存 在 问题 ， 而 条， 是所有 企业 当中上线最 多 的企 业 ， 并 于今 年初 全部投 且市场 培育方 面不足 。在市场 终端仍 属概念 性产 品。因 产 。常规产 品 中厚度最 薄的为湖北 金海达生产 的薄板 ， 仅 此 ， 目前 国内各家企业 的薄板生产线 多为一条 。
陶 瓷 材 料-2
硼化物陶瓷（TiB2、ZrB2等）
复合陶瓷（3Al2O3· 2SiO2(莫来石) 等） 普通陶瓷（硅酸盐材料） 按原料分类 特种陶瓷（人工合成材料）
中国陶瓷技术（小专题）
二、陶瓷材料的结构
陶瓷材料的结构组成
陶瓷材料是多相多 晶材料，陶瓷结构中同 时存在 晶体相（晶相） 玻璃相 气相 各组成相的结构、 数量、形态、大小及分 布决定了陶瓷的性能。
（2）组群状结构：
结构特点是以[SiO4]四面体为基础，2个、3个、4个和6 个[SiO4]四面体通过公共氧连接而成的四面体群体，这种群 体可看成一个结构单元，又称分立的有限硅氧四面体群 （硅氧络阴离子）。双四面体构成[Si2O7]6-络阴离子，如硅 钙石Ca3[Si2O7]、铝方柱石Ca2Al [Si2O7]等。
高岭石结构：下层是硅氧四面体，上层是八面体层，八面体 由1个Al3＋ 2个O2- 和4个OH- 构成，可写成[AlO2(OH)4]。Al3+ 配 位数6，每个Al3+同时与2个O2-和4个OH-相连。这2个O2-起桥梁 作用，将硅氧层与水铝石层连在一起形成单网层。层与层之间 的结合力为氢键，较弱，故高岭石容易在结合力较弱的层间碎 裂，但是OH-O之间仍有一定的吸引力，所以，单网层之间水 分子不易进去，不会因水含量增加而膨胀。高岭石是陶瓷、水 泥、涂料等的主要原料。 OH Al
陶瓷材料
一、陶瓷的概念与分类
陶瓷的概念
传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经
过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。 传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。
日用陶瓷－餐具
建筑陶瓷－地砖
电瓷
广义的陶瓷概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
陶瓷的生产工艺原理与加工技术
陶瓷的生产工艺原理与加工技术陶瓷是一种使用矿物质和非金属材料制成的工艺品和装饰品，具有耐磨、耐化学性能和高温稳定性。
它的生产工艺原理和加工技术主要包括原料准备、成型、干燥、烧结和表面处理等环节。
首先，原料准备是制作陶瓷的首要步骤。
陶瓷的原料通常包括黏土、瓷石和助熔剂等。
黏土是主要成分，提供了陶瓷的粘结性和可塑性。
瓷石是陶瓷的骨料，提供了陶瓷的强度和稳定性。
助熔剂用于降低烧结温度和增加陶瓷的致密性。
这些原料需要经过粉碎、混合均匀等处理，以获得质量稳定、颗粒均匀的陶瓷原料。
其次，成型是陶瓷加工的关键步骤。
成型方式有多种，包括手工造型、注塑成型、压力成型等。
手工造型是传统的方式，需要高度的技巧和经验。
注塑成型是一种现代化的方式，将糊状原料注入模具中，通过挤压得到所需形状。
压力成型是利用机械力量对原料施加压力，使其变形成所需形状。
成型后的陶瓷需要进行形态修整和表面处理，以确保其外观和质量的一致性。
然后，成型后的陶瓷制品需要经过干燥。
干燥的目的是去除陶瓷中的水分，防止在烧结过程中发生开裂和爆炸。
干燥的方式有自然干燥和强制干燥两种。
自然干燥是将陶瓷制品放置在通风良好的环境中，利用自然的空气和温度，使水分逐渐蒸发。
强制干燥是利用热风或微波等方式，加速水分的挥发，缩短干燥时间。
接下来是烧结过程。
烧结是指将干燥后的陶瓷制品进行高温加热，使其颗粒间发生化学反应和晶粒生长，从而形成致密的陶瓷体。
烧结温度和时间的选择对于陶瓷的性能和质量至关重要。
一般来说，烧结温度越高，陶瓷的致密性和强度越高，烧结时间越长，陶瓷的晶粒尺寸越大。
最后是表面处理。
表面处理是为了改善陶瓷制品的外观和性能，常见的处理方式包括上釉、装饰、烧绘等。
上釉是在陶瓷制品表面涂覆一层液体玻璃，经过高温烧结，形成光滑、耐磨的表面。
装饰是利用绘画、雕刻等方式，在陶瓷表面进行艺术处理，增加其艺术价值和装饰效果。
烧绘是在陶瓷制品上施加特殊的颜料，经过烧结使其与基材相融合，形成持久的图案和花纹。
陶瓷制备方法
陶瓷制备方法一、概述陶瓷是一种非金属材料，具有多种优良的物理和化学性质，如高温稳定性、耐腐蚀性、硬度高等。
陶瓷材料在日常生活和工业生产中有广泛应用，例如制作陶瓷器皿、建筑材料、电子元器件等。
本文将介绍几种常见的陶瓷制备方法。
二、干法制备方法1. 烧结法烧结法是将陶瓷原材料粉末在高温下进行烧结，使其颗粒间相互结合形成固体块材料。
该方法可分为普通烧结法和压电烧结法两种。
普通烧结法是将粉末制成坯体，然后在高温下烧结。
而压电烧结法是将陶瓷粉末与有机高分子混合后，压制成形，再在高温下进行烧结。
该方法具有成本低、制备周期短等优点，但制备出来的陶瓷材料致密度较低，有一定的气孔。
2. 真空压制法真空压制法是一种将陶瓷原材料粉末加热到熔点后，在真空环境下进行压缩成型的方法。
该方法制备出来的陶瓷材料致密度高、强度大，但成本较高。
3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是将金属化合物或有机酸与其他化合物混合后，在加热和干燥后形成凝胶，然后再进行烧结。
该方法制备的陶瓷材料致密度高、粒度小，具有高温稳定性、耐腐蚀性等优点。
1. 凝胶注模法凝胶注模法是将陶瓷粉末与有机化合物混合后形成凝胶，然后放入注模机内注模，再进行热处理得到陶瓷制品。
该方法制备的陶瓷制品精度高、致密度好，表面光滑。
2. 喷雾干燥法喷雾干燥法是将含有陶瓷材料的溶液通过高压喷雾器雾化成微小颗粒，然后在气流中进行干燥得到陶瓷粉末。
该方法制备出来的陶瓷粉末粒度小、均匀，但成本较高。
3. 溶液浸渍法溶液浸渍法是将陶瓷原材料粉末加入到化学制剂的溶液中，使其渐渐凝结成凝胶，然后进行烧结制品。
该方法操作简单，成本低，但制备的陶瓷制品致密度不够。
坩埚法是一种古老的陶瓷制备方法，用于制作瓷器和陶器。
制作方法是将陶瓷原材料经过处理后，按一定比例混合后磨成均匀的陶瓷泥，放入坩埚内，在高温下进行烧制得到制品。
该方法适用于制作小型陶瓷制品。
2. 电化学制备法电化学制备法是一种利用电化学反应制备陶瓷材料的方法。
第二章 功能陶瓷的制备与工艺学
二、功能陶瓷粉体的制备方法
气体中蒸发法是在惰性气体（或活泼性 气体）中将金属、合金或陶瓷蒸发气化， 然后与惰性气体冲突，冷却、凝结（或 与活泼性气体反应后再冷却凝结）而形 成纳米微粒。 用气体蒸发法制备的纳米微粒主要具有 如下特点：表面清洁；粒度齐整，粒径 分布窄；粒度容易控制。
二、功能陶瓷粉体的制备方法
化学气相反应法制备纳米微粒是利用挥发性的 金属化合物的蒸汽，通过化学反应生成所需要 的化合物，在保护气体环境下快速冷凝，从而 制备各类物质的纳米微粒。该法也叫化学沉积 法（简称CVD法）。用气相反应法制备纳米微 粒具有很多优点，如颗粒均匀、纯度高、粒度 小、分散性好、化学反应活性高、工艺可控和 过程连续等。此法适合于制备各类金属、金属 化合物以及非金属化合物纳米微粒，如：各种 金属、氮化物、碳化物、硼化物等。
f 水热法： g 溶剂蒸发法：分为喷雾干燥法、喷雾热分解法、冷冻干燥法 h 微乳液法：
二、功能陶瓷粉体的制备方法
3、气相法：物理气相沉积法和化学气相沉 积法
气相法是直接利用气体或者通过各种手段 将物质变成气体，使之在气体状态下发生物理 变化或化学变化，最后在冷却过程中凝聚长大 形成纳米微粒的方法。气相法又大致可分为： 气体中蒸发法(物理)、化学气相反应法、化学 气相凝聚法和溅射法。
共沉淀法
含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后，所有离子完全 沉淀的方法称为共沉淀法。 研究的思路： 确定制备的化合物的形式如：含钇的氧化锆，和 FeMnZn铁氧体 选择合适的溶液 选择合适的沉淀剂 共沉淀条件如：反应温度、反应时间、沉淀剂用量、 反应物的浓度等 产物的分析：a.沉淀物的成分分析（原子吸收、等离 子发射光谱ICP等）；b.沉淀物的热解(TGA)；c.产物分 析（成分、相结构XRD、形貌SEM等）
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挡料板
反击式破碎机的破碎作用： (1) 自由破碎 (2) 反弹破碎 (3) 铣削破碎
1-高速转子；2-板锤；3-反击板 锤式破碎机和反击式破碎机主要是利用高速冲击能量的作用使物料在 自由状态下沿其脆弱面破坏，因而粉碎效率高，产品粒度多呈立方块 状，尤其适合于粉碎石灰石等脆性物料。
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
5. 锤式破碎机
锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子的转子。通过高速转动的 锤子对物料的冲击作用进行粉碎。由于各种脆性物料的抗冲击性 差，因此，在作用原理上这种破碎机是碎比大，电耗低，机械结构 简单，紧凑轻便，投资费用少，管理方便。
缺点是：粉碎坚硬物料时锤子和篦条磨损较大，金属消耗较大， 检修时间较长，需均匀喂料，粉碎粘湿物料时生产能力降低明显， 甚至因堵塞而停机。为避免堵塞，被粉碎物料的含水量应不超过 10%—15％。
通常， q 值取 0.75~0.85。黏土配比量大时，q值趋大，反之亦然。 （2）料：球：水比值 a、料多球少 b、料少球多 c、水多料少 d、水少料多 球石的填充系数Φ （球石填充的截面积与磨 机总有效截面积之比）一般控制为0.4~0.5。 加水量也要根据配方及物料性质而定。塑性 原料配比量大时，加水量要适当多些，反之 亦然。
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
（二）破粉碎加工过程 视原料本身的性状及工艺所要求的细度而定。目前一般是： 直接粉碎 （一步式） 软质料 破碎 粉碎 （二步式）
硬质料： 粗碎
中碎
细碎（三步式）
粗碎：破碎至 40~50 mm左右的块度，通用设备为颚式破碎机。 中碎：破碎至 0.3~0.5 mm左右的块度，通用设备为轮碾机、对辊 破碎机、圆锥破碎机等。
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
2.轮碾机 1. 电机 2. 支架 3. 滑块 4. 导槽 5. 减速箱 6. 圆锥齿轮 7. 立轴 8. 碾轮 9. 水平轴 10. 碾盘 11. 衬板 12. 筛板 13. 活动刮板 14. 料槽 15. 筛板架
轮碾机
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
iii) 更换方便、安全、劳动强度小。更换石材衬约需 12天，更换 橡胶衬仅需 约 1 天。
iv) 耐热性差，工作温度不能超过 70~80℃，故需淋水冷却。
● 影响球磨效率的因素
（7）磨机内衬材质
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎 ● 影响球磨效率的因素
（8）出磨操作 a. 粉碎细度合格的坯料或釉料必须出净，否则影响总装填量，降低 球磨效率。 b. 压力出浆（2~6 MPa）, 缩短出浆时间，保证出浆净度。 （9）物料性状：硬度及入磨粒度大小等。 （10）助磨剂（电解质）的作用 a. 降低物料颗粒的表面能，减少颗粒团聚。 b. 助磨剂分子（包括水分子）进入物料颗粒的微细裂缝中，积蓄
1 梅花架； 2 辊子； 3 磨环； 4 铲刀； 5 给料部； 6 返回风 箱；7 排料部
出料粒度可达到 325目～400目。
雷蒙磨示意图
粉磨工艺及设备
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
7. 球磨机
1-电动机；2-离合器操纵杆；3-减速器；4-摩擦离合器；5-大齿圈； 6-筒身；7-加料口；8-端盖；9-旋塞阀；10-卸料管；11-主轴头； 12-轴承座；13-机座；14-衬板；15-研磨
● 影响球磨效率的因素
（7）磨机内衬材质 a. 衬板的作用 保护磨机筒体
防止铁质混入 b. 衬板材质种类
无机材料——天然花岗岩或燧石 有机材料——耐磨橡胶
c. 橡胶衬的优缺点
i) 可相对增大磨机的有效容积约 25%，提高磨机产量。
ii) 噪音小，耐磨性好，使用寿命长。一般可达 7~8年，而石材衬 仅为1.5~ 2年。
用作破碎时，产品的平均尺寸为3～8 mm； 粉碎时为0.3～0.5mm。
16-固定小刮板；17-固定大刮板； 18-刮板架；19-栏杆
轮碾机粉碎效率较低，但它在粉磨过程中同时具有破揉和混合作用，从而可
改善物料的工艺性能；同时碾盘的碾轮均可用石材制作，能避免粉碎过程中 铁质掺入而造成物料的污染；另外，可较方便地控制产品的粒度。
破坏应力，产生 “劈裂” 作用。
● 影响球磨效率的因素
（10）助磨剂（电解质）的作用 助磨剂分子（水分子）的 “劈裂” 作用：
1. 聚结的分子力； 2. 分离的分子力； 3. 受到劈裂力作用的区域； 4. 裂纹扩展方向
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎 8. 振动细碎
粉碎原理：振动粉碎是利用研磨体在磨机内作高频振动而将物料粉 碎的。
● 影响球磨效率的因素
（2）料：球：水比值 具体的料：球：水比值也要根据根据配方、原料性质等情况，
经过实验来确定。一般地：
球磨坯料：料: 球: 水 = 1 :（1.5~2.3）:（0.8~1.2） 球磨釉料：料: 球: 水 = 1 :（1.5~2.3）:（0.45~0.65） （3）球石形状及大小级配 a. 对形状的要求：应使球石之间既有较大的接触面积，又有较强的 冲击效果。——椭球形、扁圆形或短柱状球石，表面无凹坑和裂纹。 b. 大小级配的概念及要求 所用球石的的大小应考虑磨机的内径 D 和入磨物料的粒度 d0，其
行星式振动粉碎原理：行星式振动磨的
磨筒既作行星运动，同时又发生振动。
磨筒内部的粉磨介质（研磨球）处在离 心力场之中，既在一定高度上抛落或泻
落，又不断发生振动，其加速度可以达
到重力加速度的数十倍乃至数百倍，在 这一过程中，对物料施加强烈的碰击力
行星式振动磨示意图
弹簧
和磨剥力，从而使物料粉碎。
振动磨
细碎：破碎至产品生产工艺所要求的最终细度，一般要求达到0.06
mm 以下（陶瓷生产）或 0.074 mm、0.044 mm以下（耐火材料）。 通用设备为球磨机、筒磨机、雷蒙磨机等等。
2.3
坯釉料制备的主要工序及设备
（三）破粉碎加工设备
1.鄂式破碎机
一、原料破粉碎
(a) 简单摆动型
(b)复杂摆动摆动型
一、原料破粉碎
3. 圆锥破碎机
按结构又可分为悬挂式和托轴式两种。 圆锥破碎机的优点是：
产能力大，破碎比大， 单位电 耗低。
缺点是：构造复杂，投资费用
大，检修维护较困难。
1-动锥；2-定锥；3-破碎后的物料；
4-破碎腔
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
4. 反击式破碎机
间歇式球磨机
湖南五菱机械股份有限公司
连续式球磨机
各种研磨体
一、原料破粉碎
7. 球磨细碎
● 球磨工序的重要性 ● 球磨机粉碎物料的工作原理：撞击 + 研磨
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
7. 球磨细碎
● 影响球磨效率的因素
（1）磨机转速 n
太慢时
太快时
a. 泻落式运动
b.抛落式运动
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
● 本节教学目的与要求：
1. 了解各工序的工艺过程及工艺要求； 2. 掌握重要工序中影响坯釉料加工质量或性能的因素； 3. 掌握各重要工序中坯釉料加工质量或性能的控制与检测方法。
一、原料破粉碎 （一）破粉碎的作用（意义）
（1）便于各种原料组份混合均匀，并使坯料具有良好的成型性能。 （2）有利于坯体（釉料）烧成时高温化学反应的顺利进行，从而 缩短烧成周期，并降低烧成温度。 （3）有利于排除原料中的杂质。如通过电磁除铁器消除磁性矿物； 过筛除去云母类矿物等。
目前，生产中趋 向增多球石、减 少水量，以提高 球磨效率。
最大（临界）直径 d 应控制为： D/24 ＞ d ＞90d0
目前对球石的大小级配亦无统一标准，也要根据具体情况通过实 验确定。
● 影响球磨效率的因素
（3）球石形状及大小级配 c. 大小级配的维持——球石的拣选及补充 （4）球石的材质—— 主要考虑球石的比重、硬度对冲击效果及其自 身磨损速度的影响。 a. 球石的种类：——人造材料和天然材料 b. 对球石的要求：i) 不含影响原料质量的有害成分，如着色氧化物； ii) 密度（比重）大，硬度高，且具有较大强度；iii) 价格较低，且能保 障供应。 （5）机内总装填量 M M 要适当，一般控制为占磨机总容积的 80% 左右。 （6）加料方式 —— 先将硬质料入磨，待磨至一定细度后再加其余粘土 入磨，有助于提高球磨效率。
（二） 除铁方法——磁选法
● 作用在单位质量物料颗粒上的磁力： F = k H dH dh k ——单位质量物料的磁化系数（磁化率），cm3/g 的影 因响 素磁 选 效 果
H ——磁场强度，A/m
h ——磁场等强度面的距离，m dH/dh ——磁场梯度，A/m2
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
c. 离心式运动
一、原料破粉碎
● 影响球磨效率的因素
（1）磨机转速 n 理论最佳转速： n t = 42.4 D1/2 (r/min)
D —— 磨机的有效内经。实际生产中，球磨效率还受到许多其他因素 的影响，例如水的存在和粘土的粘结作用都会在一定程度上减弱球石 的冲击作用。因此，实际工作转速往往比理论转速低： 当磨机有效内经 D： D ≤1.25 m 时：
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
6. 雷蒙磨机 风力分级机
风
1 梅花架； 2 辊子； 3 磨环； 4 铲刀； 5 给料部； 6 返回风箱； 7 排料部
2.3 坯釉料制备的主要工序及设备
一、原料破粉碎
6. 雷蒙磨机 物料由机体侧部通过给料机和溜槽给入机内，在 辊子和磨环之间受到粉碎作用。气流从磨环下部 以切线方向吹入，经过辊子同圆盘之间的粉碎区， 夹带微粉排入雷磨机上部的风力分级机中。梅花 架上悬有3～5个辊子，绕集体中心轴线公转。公 转产生离心力，辊子向外张开，压紧磨环并在其 上面滚动。给入磨机内的物料由铲刀铲起并送入 辊子与磨环之间进行磨碎。铲刀与梅花架连接在 一起，每个辊子前面有一把倾斜安装的铲刀，可 使物料连续送至辊子与磨环之间。破碎的物料又 经排放风机和分离器进行粒度分级处理, 大颗粒 重新回到磨机破碎, 合格产品则被排出。