国内陶瓷干法制粉工艺与设备发展概况

合集下载

粉体技术及设备现状与发展

粉体技术及设备现状与发展

粉体技术及设备现状与发展一、引言粉体技术是一门研究粉体物料的制备、加工、表征和应用的学科,广泛应用于化工、冶金、材料、能源等领域。

本文将详细介绍粉体技术及设备的现状与发展。

二、粉体技术的定义和特点粉体是指颗粒尺寸在1微米至1毫米之间的固体物料。

粉体技术是通过物料的细化、混合、分散和改性等工艺,使得粉体具有特定的物理和化学性质,以满足特定的工艺和应用要求。

粉体技术的特点包括粒度小、比表面积大、流动性好、分散性强等。

三、粉体技术的应用领域1. 化工领域:粉体技术在化工领域广泛应用于催化剂、吸附剂、颜料、涂料、染料等的制备与应用。

2. 冶金领域:粉体冶金技术是一种利用粉末作为原料,通过压制、烧结等工艺制备金属和合金制品的技术。

3. 材料领域:粉体技术在材料领域应用广泛,如陶瓷材料、复合材料、纳米材料等的制备与加工。

4. 能源领域:粉体技术在能源领域主要应用于燃烧、电池、储能材料等方面。

四、粉体技术的制备方法1. 粉碎法:通过机械力对物料进行破碎、粉碎,得到所需的粉体。

2. 分散法:通过悬浮剂、分散剂等对物料进行分散处理,使其呈现出均匀分散的状态。

3. 气相法:通过气相反应或气相沉积等方法,将气体中的物质转化为粉体。

4. 液相法:通过溶液中的沉淀、结晶等过程,制备出所需的粉体。

五、粉体技术设备的分类和特点1. 粉碎设备:包括破碎机、磨粉机等,用于物料的粉碎和细化。

2. 分散设备:包括搅拌机、分散机等,用于物料的分散和混合。

3. 干燥设备:包括喷雾干燥机、流化床干燥机等,用于物料的干燥和除湿。

4. 烧结设备:包括烧结炉、烧结机等,用于物料的烧结和热处理。

5. 表征设备:包括粒度分析仪、比表面积仪等,用于对粉体物料进行表征和分析。

六、粉体技术设备的发展趋势1. 自动化程度的提高:随着科技的发展,粉体技术设备将越来越多地采用自动化、智能化的控制系统,提高生产效率和产品质量。

2. 绿色环保的要求:粉体技术设备将越来越注重节能减排、资源循环利用等环保要求,以适应可持续发展的需要。

干法制粉在陶瓷砖生产中的应用及问题探讨

干法制粉在陶瓷砖生产中的应用及问题探讨

1前言干法制粉技术并非是全新的技术,采用的是立磨设备,立磨是一种大型粉磨设备,广泛应用于水泥、电力、冶金、化工、非金属矿等行业。

它集破碎、干燥、粉磨、分级输送于一体,生产效率高,可将块状、颗粒状及粉状原料磨成所要求的粉状物料。

干法制粉技术可以在制粉过程中,减少60%左右的能源消耗,由于没有喷雾造粒的过程,前期加工也就减少了废水、废气的排放。

干法制粉在成本和环保上都有较大的优势。

由于干法制粉具备较突出的经济效益以及社会效益,如何更好的将这项技术在行业中推广应用具有十分重大的意义。

2研究内容本次研究我们将湿法制粉A 厂的生产粉料配方按原料组成打包,运往干法制粉B 厂加工成干粉原料。

再将加工好的干粉原料运回湿法制粉A 厂进行对比试验。

通过对比试验收集过程差异数据,分析原因,制定改善措施,最终目的是为了实现干法制粉工艺的稳定生产。

由于A 厂和B 厂都是主要生产小规格(600mm×600mm 规格以下)的陶瓷砖,所以我们本次研究的对象也就锁定600mm×600mm的小规格陶瓷砖。

招伟培1,罗宏1,黄帅1,龙海仁1,周燕2,曹燕萍1,易娜1,余修亮1(1.佛山东华盛昌新材料有限公司,佛山528000;2.佛山市东鹏陶瓷发展有限公司,佛山528000)许多陶瓷产区地方政府,面对环保的压力,都在积极的推动陶瓷产业的煤转气。

天然气的供应不足以及能源成本成倍上升,最终导致陶瓷企业产品成本上涨,市场竞争压力加剧。

对于陶瓷企业而言,湿法制粉受到环保及成本的双重压力,干法制粉就在这种困境中进入了大家的视野。

干法制粉不需要喷雾制粉工序,大大降低了能源消耗,国内外有越来越多的企业加入到该技术的相关工艺及设备的研究中。

本文从陶瓷砖生产的角度,阐述干法制粉的应用,对一些容易出现的配方及工艺问题进行探讨及分析。

陶瓷砖;原料;工艺分析样本颗粒级配(累计筛余)20目筛余40目筛余60目筛余100目筛余250目筛余干法1#0.21028.658.873.3干法2#09.228.157.976.7干法3#09.528.359.178.2湿法49.986.794.998.6表3干湿法粉料颗粒级配对比表干法制粉粉料外观呈实心沙状,流动性较差,手感较湿,手捏粉料易结团,与传统湿法制粉粉料的球状,流动性好,干爽等性能差异较大,通过肉眼和手感可以很容易的分辨出来。

陶瓷粉末成型工艺

陶瓷粉末成型工艺

陶瓷粉末成型工艺陶瓷粉末成型工艺是一种将陶瓷粉末通过成型工艺形成所需形状的技术。

它是陶瓷制造过程中的重要工艺环节之一,具有节约原料、节能环保、生产周期短等优点,在陶瓷制造行业中得到广泛应用。

首先,陶瓷粉末成型工艺一般分为干法成型和湿法成型两种。

干法成型是指将陶瓷粉末与一定比例的添加剂(如粘结剂)混合均匀,然后通过压制、模压等工艺将混合物制成所需形状。

干法成型通常适用于较简单的形状,成型效率较高。

湿法成型是指将陶瓷粉末与一定比例的添加剂混合均匀后,加入一定量的溶剂形成糊状物料,然后通过浇注、注射、挤出等工艺将糊状物料制成所需形状。

湿法成型适用于复杂形状的制造,可以制作出细致、复杂的陶瓷制品。

其次,为了保证陶瓷粉末成型的质量,需要对粉末进行预处理。

预处理主要包括粉末的浸湿处理、干燥处理和筛分处理等。

粉末的浸湿处理是指将粉末与一定比例的溶液混合搅拌,使其表面浸润均匀。

干燥处理是将浸润后的粉末进行烘干,以去除其中的水分。

筛分处理是将粉末进行筛分,分离出一定粒度的粉末,保证成型过程中粉末的均匀性和流动性。

陶瓷粉末成型工艺中常用的成型方法有压制成型、注射成型、挤出成型等。

压制成型是指将混合好的陶瓷粉末放入模具中,通过压力的作用使其成型。

压制成型适用于简单的形状,能够控制成型件的尺寸和密度。

注射成型是指将糊状物料注入模具中,然后通过空气或机械力将糊状物料强制排出,形成所需的形状。

注射成型适用于复杂的形状,能够制作出尺寸精度较高的陶瓷制品。

挤出成型是将糊状物料放入压力容器中,通过挤压压力将糊状物料从模具中挤出,形成所需形状。

挤出成型适用于长形或管状的制品,能够提高生产效率。

陶瓷粉末成型工艺中,还需要考虑烧结工艺。

烧结工艺是将成型好的陶瓷制品放入烧窑中进行高温烧结处理,使其具有一定的强度和致密度。

烧结温度和时间的选择对陶瓷制品的性能具有重要影响。

烧结温度过高会使陶瓷制品变形或烧结不充分,烧结温度过低则会影响陶瓷制品的力学性能和致密度。

陶瓷生产工艺技术概况

陶瓷生产工艺技术概况

陶瓷生产工艺技术概况第一节陶瓷生产及原料概况陶瓷是指用粘土、石英等天然硅酸盐原料经过粉碎、成型、煅烧等过程而得到的具有一定形状和强度的制品。

主要指日常生活中常见的日用陶瓷和建筑陶瓷、电瓷等。

陶瓷的生产发展经历了漫长的过程,从传统的日用陶瓷、建筑陶瓷、电瓷发展到今天的氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等特种陶瓷,虽然所采用的原料不同,但其基本生产过程都遵循着“原料处理一成型一煅烧”这种传统方式,因此,陶瓷可以认为是用传统的陶瓷生产方法制成的无机多晶产品。

陶瓷制品的品种繁多,它们之间的化学成分、矿物组成、物理性质、以及制造方法,常常互相接近交错,无明显的界限,而在应用上却有很大的区别。

因此很难硬性地归纳为几个系统,详细的分类法各家说法不一,到现在国际上还没有一个统一的分类方法。

整理汇编如下:一、根据陶瓷原料杂质的含量、和结构紧密程度把陶瓷制品分为陶质、瓷质和炻质三类1、陶质制品为多孔结构,吸水率大(低的为9%—12%,高的可达18% —22%)、表面粗糙。

根据其原料杂质含量的不同及施釉状况,可将陶质制品分为粗陶和细陶,又可分为有釉和无釉。

粗陶一般不施釉,建筑上常用的烧结粘土砖、瓦均为粗陶制品。

细陶一般要经素烧、施釉和釉烧工艺,根据施釉状况呈白、乳白、浅绿等颜色。

建筑上所用的釉面砖(内墙砖)即为此类。

2、炻质制品介于瓷质制品和陶质制品之间,结构较陶质制品紧密,吸水率较小。

炻器按其坯体的结构紧密程度,又可分为粗炻器和细炻器两种,粗炻器吸水率一般为4~/ 0—8%,细炻器吸水率小于2%,建筑饰面用的外墙面砖、地砖和陶瓷锦砖(马赛克)等均属粗炻器。

3、瓷质制品煅烧温度较高、结构紧密,基本上不吸水,其表面均施有釉层。

瓷质制品多为日用制品、美术用品等。

瓷器是陶瓷器发展的更高阶段。

它的特征是坯体已完全烧结,完全玻化,因此很致密,对液体和气体都无渗透性,胎薄处星半透明,断面呈贝壳状,以舌头去舔,感到光滑而不被粘住。

二、陶瓷可简单分为硬质瓷,软质瓷、特种瓷三大类1、硬质瓷(hard porcetain)具有陶瓷器中最好的性能。

干燥技术及其设备

干燥技术及其设备

景德镇陶瓷学院院(系):专业:班级:学好:姓名:指导老师:时间:干燥技术及其设备摘要:本文阐述了陶瓷干燥的基本原理及其干燥方式,并按不同的方式将干燥设备进行了分类。

重点介绍了远红外线和微波干燥的优越性。

关键词:干燥技术干燥方式干燥设备Abstract:Thispaperdescribesthebasicprinciplesofceramicdryinganddryi ng,accordingtothedifferentwaystodryingequipmentareclassified.Highlig htsthefar-infraredandmicrowavedryingofsuperiorityKeywords:DryingTechnologyDryingdryingequipment一、干燥技术的发展陶瓷的远古以来,人类就习惯于用天然热源和自然通风来干燥物料,完全受自然条件制约,生产能力低下。

随生产的发展,它们逐渐为人工可控制的热源和机械通风除湿手段所代替,近代干燥器开始使用的是间歇操作的固定床式干燥器。

19世纪中叶,洞道式干燥器的使用,标志着干燥器由间歇操作向连续操作方向的发展。

回转圆筒干燥器则较好地实现了颗粒物料的搅动,干燥能力和强度得以提高。

一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥器,如纺织、造纸行业的滚筒干燥器。

20世纪初期,乳品生产开始应用喷雾干燥器,为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。

40年代开始,随着流化技术的发展,高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥器相继出现。

而冷冻升华、辐射和介电式干燥器则为满足特殊要求提供了新的手段。

60年代开始发展了远红外和微波干燥器干燥是陶瓷生产工艺中非常重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺陷有很大部分是因干燥不当而引起的。

陶瓷工业的干燥经历了自然干燥、室式烘房干燥,到现在的各种热源的连续式干燥器、远红外干燥器、太阳能干燥器和微波干燥技术。

干燥虽然是一个技术相对简单,应用却十分广泛的工业过程,不但关系着陶瓷的产品质量及成品率,而且影响陶瓷企业的整体能耗。

国内外陶瓷的发展现状

国内外陶瓷的发展现状

国内外陶瓷的发展现状近年来,陶瓷行业在国内外都取得了长足的发展,成为了国际市场上备受瞩目的产业之一。

本文将从国内外陶瓷的发展现状进行论述,探讨陶瓷行业的发展趋势和挑战。

一、国内陶瓷的发展现状1.1 陶瓷生产技术的进步随着科技的不断进步,国内陶瓷生产技术也在不断创新和改进。

传统的手工制作逐渐被机械化和自动化生产取代,陶瓷生产效率大大提高。

同时,采用了新材料和新工艺,使得陶瓷的质量和外观得到了显著的提升。

1.2 陶瓷设计的创新近年来,国内陶瓷设计水平不断提高,设计师们在传统文化的基础上进行创新,推出了许多具有中国特色的陶瓷产品。

这些设计作品不仅在国内市场上受到了热捧,也在国际市场上获得了广泛的认可。

1.3 陶瓷工艺的传承与创新中国是世界上最早发现和使用陶器的国家之一,拥有悠久的陶瓷制作历史。

近年来,陶瓷工艺的传承与创新成为了重要的发展方向。

许多传统的陶瓷工艺得到了保护和传承,同时也有一些新工艺的出现,丰富了陶瓷制作的技术手段。

二、国外陶瓷的发展现状2.1 陶瓷艺术的发展在国外,陶瓷艺术已经发展成为一种独立的艺术形式,与绘画、雕塑等艺术形式并列。

许多陶瓷艺术家通过对陶瓷材料的探索与实验,创作出了大量具有创意和艺术价值的陶瓷作品,受到了艺术界的高度赞誉。

2.2 陶瓷产业的国际化发展国外陶瓷产业的国际化程度较高,很多国家都有自己独特的陶瓷制作传统和工艺。

例如,日本的陶瓷传统以精细和细腻著称,韩国的陶瓷则以朴实和自然为主题。

同时,国外的陶瓷产品也在国际市场上取得了很大的成功,出口量不断增加。

2.3 陶瓷科技的进步国外陶瓷科技的进步也对陶瓷产业的发展起到了重要的推动作用。

一方面,陶瓷原材料的开发和应用不断创新,使得陶瓷产品的品质得到了提升。

另一方面,陶瓷制造技术的改进和创新,提高了生产效率和产品的竞争力。

三、陶瓷行业的发展趋势和挑战3.1 国内外市场竞争激烈随着全球化进程的加快,陶瓷行业的市场竞争愈加激烈。

国内外陶瓷企业需要不断提高产品质量和创新能力,提升自身的竞争力。

中国建筑陶瓷行业发展概况总结-行业技术、经营模式、上下游关系

中国建筑陶瓷行业发展概况总结-行业技术、经营模式、上下游关系

中国建筑陶瓷行业发展概况总结-行业技术、经营模式、上下游关系(五)行业的技术水平和技术特点经过多年发展,中国建筑陶瓷行业整体技术水平取得了明显进步,尤其是近年来在市场需求和国家政策的影响下,高品质建筑陶瓷的技术发展成果非常丰富。

行业近年来技术水平得到的较大提升具体表现在以下几个方面:1、新材料和新工艺广泛应用开发、应用新的坯料、釉料等材料的能力和研发新的生产工艺的能力决定了高品质建筑陶瓷生产企业新产品开发能力,是衡量建筑陶瓷企业技术水平的重要标志。

随着熔块、有机硅憎水剂等新型胚体辅料、釉料辅料的成功开发,许多新的坯料、釉料配方成为可能,大大促进了国内高品质建筑陶瓷企业推出新产品的频率。

近年来喷墨打印、大规格成型等工艺随着相关设备的逐渐推广而得到了广泛应用,高品质建筑陶瓷的生产企业不但较快掌握了这些新工艺并运用到生产当中,还将其与传统的甩釉工艺、丝网印刷、辊筒印刷工艺结合起来,推出了设计新颖、装饰效果丰富的新款式建筑陶瓷产品。

在开发、应用新工艺的同时,国内高品质建筑陶瓷企业的生产设备自动化水平和智能化水平也不断提升,显著提高了生产效率和产品质量的稳定性,降低了管理难度和劳动力成本。

目前,已经出现结合数码喷釉设备和数码喷粉(干粒)设备的趋势,全数码施釉线正在变成现实,不仅将大大节约生产成本,还能够大幅度减少了占地面积。

2、薄型化产品取得了较大发展2009 年,首个薄型化建筑陶瓷产品的国家标准《陶瓷板》(GB/T 23266-2009)发布实施,标志着中国薄型化建筑陶瓷产品开始拥有了成熟的制造、检验标准。

同年,1-1-130《建筑陶瓷薄板应用技术规程》(JGJ/T 172-2009)发布实施,为薄型化建筑陶瓷产品进入到新的应用领域铺平了道路。

2013年,《薄型陶瓷砖》(JC/T 2195-2013)发布实施,更多企业开始研究薄型化产品的生产、应用技术,加快了薄型化产品的推广。

在各企业的推动下,陶瓷薄板、陶瓷薄砖等薄型化产品已经成功进入到一系列工程项目当中,而且突破了建筑陶瓷的传统应用领域,进入到了幕墙工程、户外/室内创意立面装饰等新的应用领域中。

陶瓷行业的发展现状

陶瓷行业的发展现状

陶瓷行业的发展现状陶瓷行业是我国传统的工艺行业之一,也是我国的特色优势产业之一。

随着人民生活水平的提高和消费需求的不断增加,陶瓷行业也迎来了新的发展机遇。

下面就陶瓷行业的发展现状进行简要介绍。

首先,陶瓷行业的产业结构日趋优化。

传统的陶瓷产品以日用陶瓷为主,如瓷器、陶瓷工艺品等,但随着市场变化,陶瓷行业开始向高科技、高附加值的方向发展。

如建筑陶瓷、电子陶瓷、新型陶瓷材料等在市场上得到了广泛应用,这些新兴领域的发展为陶瓷行业带来了新的增长点。

其次,陶瓷行业技术水平不断提高。

近年来,我国陶瓷行业在技术研发、生产工艺等方面取得了显著进展。

通过引进国外先进技术和自主研发,我国陶瓷行业已经在某些领域达到乃至超过了国际先进水平。

例如,在电子陶瓷领域,我国的技术已经能够满足高端市场需求。

此外,随着节能环保的要求的增加,陶瓷行业也在加强环保措施,推行可持续发展模式。

再次,陶瓷行业加强了品牌建设和市场拓展。

一些知名陶瓷企业通过加大品牌建设力度,提升产品质量和服务水平,成功打造出了自己的品牌形象,并在市场上获得了较高的声誉。

同时,陶瓷行业也加大了对国际市场的开拓力度,通过参加国际陶瓷展览会等形式,提升陶瓷产品的国际影响力,扩大了出口市场份额。

最后,陶瓷行业的发展还受到了一些挑战。

一方面,市场竞争日趋激烈,产品同质化现象严重,企业需要加强创新能力,提升产品差异化竞争力。

另一方面,原材料成本上升、劳动力成本增加、环保压力加大等也给陶瓷企业带来了一定的经营压力。

综上所述,陶瓷行业在我国的发展现状表现出了多样性和鲜明特点。

虽然面临一些挑战,但通过加大技术研发、加强品牌建设、拓展国际市场等措施,陶瓷行业仍然具备很大的发展潜力,并且有望在未来发展成为高质量发展的重要支撑产业之一。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

国内陶瓷干法制粉工艺与设备发展概况1.1干法制粉概念及其发展历程1.1.1 干法制粉的概念干法制粉是指利用立磨机、造粒机、流化床等设备实现的原料由粗到细、由干到干的加工过程。

与传统湿法相比,干法制粉工艺取代了球磨与喷雾造粒两个最大的耗能工艺,具有极大的节能减排优势。

干法制粉集中供粉的模式已在意大利、西班牙等国家实施数十年,是彻底解决陶瓷行业环保困局的有效手段。

1.1.2 干法制粉的发展历程国外自20世纪80年代初开始研究陶瓷墙地砖干法制粉工艺,尝试将原料用干法粉磨后加水造粒,使粉料含水量达到5%~7%,经闷料后压型。

后为了提高造粒效果,又于造粒时加水至10%~12%,再经流化床干燥(至水分5%~7%)、闷料后压制成型。

与湿法喷雾干燥造粒工艺相比,干法制粉工艺的节水及节能优点极为突出,因而得到了迅速的发展。

比较有代表性的公司有意大利LB公司、MS公司、GMV公司等。

国内自20世纪80年代末开始这方面的研发工作,咸阳陶瓷研究设计院于20世纪90年代开发出增湿造粒-流化干燥工艺,于2012年开发出新型干法短流程工艺。

2013年,国家科技部下达国家“十二五”科技课题“陶瓷砖新型干法短流程工艺关键技术与示范”,该技术成果已经在国内推广应用,显示出良好的技术性、经济性,良好的节能减排效果,受到行业的广泛关注。

1.2 干法制粉的原理及干法工艺粉料特性1.2.1 干法制粉的原理干法制粉是通过湿化干细粉料(雾化水滴的方式),以湿化水核的表面张力吸附团聚干细粉,再通过外界机械力(造粒机)的强化整合,形成表面多棱角形状不规则的实心颗粒料。

图1-2 干法增湿造粒形成的颗粒示意图将粉碎后的原料分别放置在喂料斗中,原料在自重作用下由底部排除,经置于喂料斗底部的电子皮带秤和上料皮带机输送到立式磨机内进行研磨,研磨后合格的粉料通过风力输送,经过旋风集料器和脉冲布袋集料器进行收集,然后经气流输送系统将粉料输送到储料仓内。

储料仓内的粉料经仓底的螺旋输送机将粉料加入称重计量斗内,当粉料进入计量斗后的重量达到设定好的重量后,螺旋输送机停止加料,计量斗底部的出口打开为造粒机加料,造粒机开始造粒。

经造粒机成型后的颗粒通过造粒机底部卸出,经过优化机二次优化,优化后的料粉进入干燥流化床,最后干燥、优化后的颗粒经大倾角皮带机直接进入料仓,经陈腐后得到合格粉料。

1.2.2 干法工艺粉料特性粉料颗粒大小和形态对建陶产品性能的影响较大。

一般而言,粉料中颗粒尺寸小,在烧成时易形成小晶粒,且由于比表面积相对较大更容易形成液相,降低烧成温度。

但如果颗粒粒度都偏小,形状不规则,粒度分布范围不合理则会导致坯体烧成时局部收缩大,发生变形甚至开裂。

于等详细研究了干法造粒制备的坯体粉料的颗粒形貌、粒度分布、含水率密度和流动性等特性,结果表明,干法造粒工艺所制备粉料颗粒表面粗糙不规整,球形度较差;干法造粒工艺制备的物料粒度分布范围较窄,颗粒较粗,湿法造粒工艺制备的物料粒度分布范围较宽,颗粒较细;干法工艺粉料的含水率、休止角和崩溃角都较湿法工艺的略高,但差值并不大。

图1-3 干法制粉工艺流程张柏清等采用正交试验方法分析了陶瓷粉料干法造粒机喷水时的转速、造粒时的延时转速以及喷头类型这三个因素对干法造粒中颗粒大小的影响,通过直观分析、方差分析和贡献率分析,结果一致表明,各因素对陶瓷粉料干法造粒颗粒大小影响显著性的大小顺序为喷头类型>喷水转速>造粒延时转速。

吴南星等针对陶瓷墙地砖干法造粒制粉存在的颗粒级配分布不均匀的现象,搭建试验平台研究转轴偏心率对造粒过程中颗粒级配的影响,同时基于欧拉-欧拉模型模拟造粒过程颗粒的分散性及验证实验结果的可靠性,优化转轴偏心率,实验结果表明,当偏心率为0.25时,颗粒级配均匀性最佳。

同时数值模拟结果表明,数值模拟与实验结果基本吻合,验证了实验的可靠性。

吴等针对陶瓷干法造粒机造粒过程温度场对造粒效果的影响,结合实验与数值模拟对比,分析了造粒过程温度场对造粒效果的影响。

仿真结果与实验数据对比分析表明,当造粒室内温度值高于80℃时,将在一定程度上降低造粒的成品率。

Conserva等研究了不同组成的坯体配方在湿法和干法造粒的条件下烧结瓷坯的性能,结果表明,同一组成、配方相同的烧成温度,干法造粒工艺烧成收缩更小,吸水率更大,高温液相黏度更高,抗变形能力更好。

主要原因是干法细粉颗粒较大,且形貌不规整,高温烧结过程中残留的晶相颗粒尺寸较大,数量较多;而湿法细粉颗粒较细,且形貌多呈类球状,易于部分溶解到高温熔体中。

此外,张等以抛光废渣为主要原料,结合其他陶瓷原料,采用干法造粒工艺,经辊道窑快速烧成制备了轻质陶瓷砖,通过正交试验,结合综合性能指数量化得出最佳配方,其抗折强度为 3.19MPa,吸水率为 2.31%,显气孔率为 1.72%,容重为0.74g/cm3。

张等以抛光废渣、高铝泥、恒峰砂、力鸿砂、黑滑石为原料,采用干法造粒工艺,在1100℃~1200℃保温10~30min条件下制备轻质陶瓷砖,并研究了烧成制度对轻质陶瓷砖性能的影响。

结果表明,随着烧成温度的升高,轻质陶瓷砖线膨胀率逐渐升高,吸水率呈先升高再降低而后升高的趋势,在1170℃时达到最低值;抗折强度和容重随着烧成温度的升高逐渐降低;随着保温时间的延长,试样容重和抗折强度逐渐降低,但变化不明显。

图1-4 不同制粉工艺制备的陶瓷砖断面微观结构图1-5 不同制粉工艺制备的陶瓷砖晶相颗粒组成对比1.3 干法制粉工艺的影响因素1.3.1 原料性能及配方特点适用于干法制粉工艺的原料配方是干法制粉工艺的关键。

由于干法粉碎及研磨设备处于连续式工作状态,达到工艺细度要求的细粉料被粉磨机风选机及集料设备回收,用于造粒。

虽然细度达到工艺要求的筛分细度,但与同样筛分细度的湿法球磨机间歇式研磨的泥浆细度比较,其粉末料粒度的分布和颗粒的表面能是有区别的,这些区别会影响后期的产品性能,如产品吸水率、强度。

为了保证配方原料在干磨(粉碎)后成分的均匀性和稳定性,从理论上讲,干法制粉工艺由于其自身特点,要求配方中原料的硬度应基本一致,并且原料种类不宜太多,在满足粉料性能及产品性能的前提下,配方原料物理性能尽可能相似,以保证原料细磨时原料配方成分的均匀一致性和稳定性。

然而实际情况是我国地域辽阔,生产厂家所处的地理位置不同,可供选择的原料种类有限;不同厂家所要生产的产品不同,不同种类的产品对原料的选择也有不同的要求。

因此,对于原来采用湿法工艺制备粉料的厂家,若采用干法工艺替代原来的湿法工艺,原料的配方一定要进行重新调整、试验。

鉴于干法研磨设备的要求,一般来讲,原料的含水率不能超过10%,大于该水分的原料在干磨时需要进行预干燥处理。

1.3.2 原料研磨工艺与湿法球磨机的间歇式研磨方式不同,干法粉碎及研磨设备是连续式工作。

为了保证配方料的均匀和稳定,除了考虑研究设计配方的同时,考虑粉碎研磨工艺流程也是干法制粉工艺技术需要重点研究的内容。

对于原料种类较少或者原料性能接近的配方料,粉碎研磨前按配方同时将原料送入磨机粉碎研磨,达到细度的细粉料进入下道造粒工序;对于原料种类较多的配方料,按原料特性分为软质料和硬质料,单独送入不同的磨机粉碎研磨,再按配方配比进行混料均化,进入下道造粒工序。

我国地域辽阔,南北方原料品种不同,陶瓷砖配方体系不同,依据不同的原料特点和配方体系可确定不同的原料干法研磨流程。

(1)各种原料粗、中碎后分别送入各种料仓,采用电子秤配料,同时送入磨机粉磨,细粉料送入均化库混合均化。

(2)各种原料粗、中碎后单独送入磨机细磨,送入各自料仓,然后采用电子秤配料送入均化库混合均化。

(3)采用单元块方式配料,以单位重量的配方料为一个单元,配好料后进行集中混合,混合均匀后进入磨机细磨,细粉料进入均化库混合均化。

干法研磨设备是干法制粉工艺的关键设备之一。

针对陶瓷墙地砖原料性能的特点,应研制产量适合,投资费用低,节能,又能满足工艺要求的新型高效节能磨粉机;针对陶瓷砖行业配方原料中长石、石英等硬质原料,借鉴、集成采用水泥行业成功的干法研磨技术和设备,利用设备产量大、效率高的特点,制出达到工艺要求的研磨细度的产品;对于砖瓦行业,由于原料大部分为半硬质页岩原料,可选用悬辊式雷蒙磨机设备,该设备相对水泥行业的立式磨机,投资相对较低;针对我国南方地区多雨,湿度大,软质原料含水量高的特点,可选用带热风干燥于一体的高效节能磨粉机,实现原料的细磨。

1.3.3 干法制粉工艺设备1.高速冲击破碎粉碎机高速冲击破碎粉碎机如图1-6所示。

图1-6 高速冲击破碎粉碎机高速冲击破碎粉碎机适用于块状物料的精细破碎。

电动机带动转子在破碎腔内高速旋转,物料受高速运动的转子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。

转子下部设有筛板,粉碎物料中小于筛孔尺寸的细粒级通过筛板排出,大于筛孔尺寸的粗粒级阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨。

优点:(1)超高细碎:新增粒度调节装置,保证出料粒度不超过3mm,对大多数矿物原料一次破碎后直径在3mm以下部分超过90%。

(2)高效节能:与传统工艺相比在同等产量下节约研磨时间40%~55%,节电率达到30%~40%,节省球石、球衬等耗材达到40%~55%。

(3)破碎比大:可将熟料一、二级,石灰石二、三级破碎,合并为一级破碎。

(4)设备占地小,效率高。

表1-1 高速冲击破碎粉碎机主要型号及其性能2.立式磨机立式磨机如图1-7所示。

图1-7 立式磨机用立式磨机代替传统球磨机,研磨方式从传统的由干变湿改变为由干变干。

研磨、干燥、风选一次完成,消除了过粉磨现象,省电20%~30%。

表1-2 立式磨机型号及其主要性能3.EG增湿造粒机EG造粒机应用红外仪器探测物料水分,通过微机自动控制细粉的送料量和加水量,对进入造粒机的细粉先通过造粒机旋转壳体和置于造粒机内部的搅拌桨转动进行再均化处理,当细粉的再均化达到设定的时间后,水在高压泵的强大压力下以雾化状进入造粒机内部,在造粒机旋转壳体和内部搅拌桨相对运动的作用下,高压雾化水和细粉实现组合、造粒的过程。

在造粒过程中难免会产生一部分粒度不符合陶瓷墙地砖要求的大颗粒,这些大颗粒经造粒机出口排出后直接进入优化机的内筒体,在内筒体导向板的作用下随内筒体做逆时针运动,当大颗粒粉料移动到优化机出口时,遇到置于出口处的飞刀组,飞刀组在电机的牵引下做顺时针高速旋转,将大颗粒粉料瞬间粉碎成符合粒度要求的粉料,有效地解决了不合格大颗粒的问题,满足了墙地砖生产中对粉料粒度的要求。

图1-8 EG2400造粒机组优点:(1)产量大。

该设备采用了高速布料、变频调速等高新技术,实现连续造粒,大大提高了产量。

(2)寿命长。

连续造粒机底盘内衬耐磨防黏衬板,有效防止含水物料粘壁、板结,大大提高了设备的使用寿命。

相关文档
最新文档