1.干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過程
目前噴霧干燥制粉生產(chǎn)技術(shù)是:原料加水細磨成含水量低于40%左右的泥漿,,泥漿過篩后經(jīng)液壓柱塞泵送入噴霧干燥器造粒,,造粒后經(jīng)篩分及悶料(陳腐)成為含水量約5%~7%的陶瓷粉料,。它需要大量的熱量、水和其他機械能量,。如果將原材料干法粉碎和細磨后,細粉料與水劑量性混合達到增濕造粒的作用,,過濕的粉料再經(jīng)干燥,、篩分和悶料(陳腐)后制備成干壓成形用粉料,這就是陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù),。
早在二十世紀六十年代,,人們就采用錘擊粉碎機或雷蒙磨將原料細碎后經(jīng)雙軸攪拌機噴水預(yù)混,再經(jīng)輪碾機噴水增濕造粒,,最后經(jīng)干燥,、篩分和陳腐后制備成干壓成行用粉料,實踐證明,,這種干法制粉生產(chǎn)技術(shù)不僅勞動強度大,,工作環(huán)境差,嚴重危害工人身體健康,,而且所獲得的陶瓷粉料成分不均勻,,干濕差別大,細粉料與微細粉料較多,,粉料流動性較差,,導(dǎo)致坯體成形時易起層、坯體強度偏低,、易于粘模,,嚴重影響陶瓷墻地磚的產(chǎn)品質(zhì)量。二十世紀七二年代,,意大利,、德國和英國等投入了大量的人力和物人,致力于研究開發(fā)陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù),,隨著粉料混合及機械制造等技術(shù)的快速發(fā)展,,意大利的L.B公司于在1985年成功地設(shè)計制造了世界上第一臺陶瓷墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備--增濕造粒機,投入實際生產(chǎn)表明,,所獲得的陶瓷粉料性能與噴霧干燥生產(chǎn)技術(shù)所獲得的陶瓷陶瓷粉料性能相比,,坯體致密度、機械強度及產(chǎn)品質(zhì)量等指標還略高于噴霧干燥生產(chǎn)技術(shù)所得坯體的相應(yīng)技術(shù)性能指標,。隨后德國的AGROB公司及英國的Atritor公司也設(shè)計制造增溫造粒機,,開創(chuàng)了制備陶瓷墻地磚用陶瓷粉料的新局面。
2. 干粉制粉生產(chǎn)技術(shù)的工藝流程
二十世紀八十年代末,,干法制粉生產(chǎn)技術(shù)在意大利陶瓷墻地磚工業(yè)中到了推廣應(yīng)用,。我國四川某陶瓷墻地磚生產(chǎn)廠家也利用干法制粉生產(chǎn)技術(shù)成功地制造出500×10的大規(guī)格水晶釉面磚。目前國內(nèi)外陶瓷墻地磚生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用的干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的主要設(shè)備配置及工藝流程示意圖所示,,其生產(chǎn)工藝是:
該工藝是將含水量約3%~4%的各種原料單獨粉碎到一定粒度分配料進入細磨工序,,細磨后篩上料重新返回細磨工序,,符合粒度要求的篩下料經(jīng)增濕造粒成含水量約10%~12%的陶瓷粉,再經(jīng)干燥及振動篩分后,,篩上料經(jīng)微破碎后再次進入振動篩,,篩下料送至倉陳腐后,即得干壓成形用陶瓷粉料,。
3. 干法制粉生產(chǎn)的陶瓷粉料性能及產(chǎn)品質(zhì)量
目前,,國內(nèi)外陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的生產(chǎn)經(jīng)驗表明,陶瓷粉料的性能主要取決于原料的物理化學(xué)性能,、可塑性,、細磨后所達到的粒度以及原料初始含水量等;此外陶瓷墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的增造粒機的構(gòu)造也非常重要,,因為陶瓷粉料在增濕造粒中與水"劑量"混合時,,陶瓷粉料表面能夠吸引和附著水份,若向增濕造粒機噴水時,,陶瓷粉料表立即被水濕潤,,這就形成了結(jié)構(gòu)不太緊密的"凝聚體",并稱之為"�,;�",。由于增濕造粒機滾筒的旋轉(zhuǎn)作用,迫使陶瓷粉料粒子產(chǎn)生機械碰撞等,,這些"�,;�"所粘附,從而成為較大的"凝聚體",。在增濕造粒機滾筒的旋轉(zhuǎn)作用下,,陶瓷粉料隨之降并產(chǎn)生"拋落"和"覺瀉落"等運動,促使"凝聚體"逐漸被壓實并成為具有一定機械強度的顆粒,。當停止向增濕造粒機噴水時,,這些顆粒又在增濕造粒機中周而復(fù)始的升降并不斷流動,通過顆粒間隙中的毛細管的作用,,促使顆粒表面的水份全部被顆粒外層的干粉料所吸收,,因而顆粒不再繼續(xù)增大,其規(guī)格尺寸趨于穩(wěn)定,。所以說陶瓷粉料顆粒是經(jīng)過"�,;�"的產(chǎn)生及凝聚物的長大而獲得的,最后經(jīng)干燥,、振動篩分,、微破碎及陳腐等處理后而形成的。
由此可風(fēng),干法制粉生產(chǎn)技術(shù)獲得的陶瓷粉料通常是表面粗糙,、多棱角的不規(guī)則實心顆粒,、容重較大,;由其干壓成形的墻地磚坯體的致密度較大,、機械強度較高、便于施釉及一次快速燒成,。雖然其粉料的流動性較差,,但仍能滿足墻地磚干壓成形的要求,且不需使用昂貴的減水劑等,。原料組成相同的墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)與噴霧干燥制粉生產(chǎn)技術(shù)所獲得的陶瓷粉料的性能及產(chǎn)品質(zhì)量對照如表1所示,。由表可見,干法制粉料性能與噴霧干燥所獲得的粉的性能沒有多大差別,,最終產(chǎn)品質(zhì)量基本相同,。
表1粉料性能及產(chǎn)品質(zhì)量對照
性能指標 增濕造粒干法制粉 噴霧干燥造粒制粉
顆粒結(jié)構(gòu) 實心顆粒 空心顆粒
顆粒結(jié)構(gòu)形狀 表面毛糙、多棱角,、不規(guī)則的顆粒 光滑的球形顆粒
顆粒級別(mm) 0~1 0~0.8
粉料容重(g/1) 1300 1150
粉料流動性(摩擦角) 35° 30°
生坯強度(Pa) 1.5×104 1.5×104
生坯密度(g/cm3) 2.084 1.9984
抗折強度(Pa) 35×104 25×104~35×104
抗沖強度度(Pa) 106 0.7×106~106
4. 干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)越性
干法制粉生產(chǎn)技術(shù)與傳統(tǒng)的噴霧干燥制生產(chǎn)技術(shù)相比具有無可比擬的優(yōu)越性,,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
A. 生產(chǎn)工藝簡便生產(chǎn)成本低廉
采用干法制粉,,因其獲得的陶瓷粉料容量較大,,所以干壓成開的陶瓷墻地磚坯體的致密度較大,機械強度較高,,便于施釉及一次快速燒成,,不需使用昂貴的減水劑等,從而簡化生產(chǎn)工藝,,降低秤成本,。
B.投資少見效快
干法制粉生產(chǎn)技術(shù)所需設(shè)備少、構(gòu)造簡便,、造價低廉,、投資僅為噴霧干燥制粉技術(shù)的60%左右,便于中,、小型陶瓷墻地磚生產(chǎn)企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模,。
C.產(chǎn)品質(zhì)量好
干法制粉工藝制備的陶瓷粉料干壓成形后的坯體的致密度較大、機械強度較高,,有利于減少坯體的收縮變形,、起層和粘模等缺陷,產(chǎn)品質(zhì)量好,。
目前噴霧干燥制粉生產(chǎn)技術(shù)是:原料加水細磨成含水量低于40%左右的泥漿,,泥漿過篩后經(jīng)液壓柱塞泵送入噴霧干燥器造粒,,造粒后經(jīng)篩分及悶料(陳腐)成為含水量約5%~7%的陶瓷粉料,。它需要大量的熱量、水和其他機械能量,。如果將原材料干法粉碎和細磨后,細粉料與水劑量性混合達到增濕造粒的作用,,過濕的粉料再經(jīng)干燥,、篩分和悶料(陳腐)后制備成干壓成形用粉料,這就是陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù),。
早在二十世紀六十年代,,人們就采用錘擊粉碎機或雷蒙磨將原料細碎后經(jīng)雙軸攪拌機噴水預(yù)混,再經(jīng)輪碾機噴水增濕造粒,,最后經(jīng)干燥,、篩分和陳腐后制備成干壓成行用粉料,實踐證明,,這種干法制粉生產(chǎn)技術(shù)不僅勞動強度大,,工作環(huán)境差,嚴重危害工人身體健康,,而且所獲得的陶瓷粉料成分不均勻,,干濕差別大,細粉料與微細粉料較多,,粉料流動性較差,,導(dǎo)致坯體成形時易起層、坯體強度偏低,、易于粘模,,嚴重影響陶瓷墻地磚的產(chǎn)品質(zhì)量。二十世紀七二年代,,意大利,、德國和英國等投入了大量的人力和物人,致力于研究開發(fā)陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù),,隨著粉料混合及機械制造等技術(shù)的快速發(fā)展,,意大利的L.B公司于在1985年成功地設(shè)計制造了世界上第一臺陶瓷墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備--增濕造粒機,投入實際生產(chǎn)表明,,所獲得的陶瓷粉料性能與噴霧干燥生產(chǎn)技術(shù)所獲得的陶瓷陶瓷粉料性能相比,,坯體致密度、機械強度及產(chǎn)品質(zhì)量等指標還略高于噴霧干燥生產(chǎn)技術(shù)所得坯體的相應(yīng)技術(shù)性能指標,。隨后德國的AGROB公司及英國的Atritor公司也設(shè)計制造增溫造粒機,,開創(chuàng)了制備陶瓷墻地磚用陶瓷粉料的新局面。
2. 干粉制粉生產(chǎn)技術(shù)的工藝流程
二十世紀八十年代末,,干法制粉生產(chǎn)技術(shù)在意大利陶瓷墻地磚工業(yè)中到了推廣應(yīng)用,。我國四川某陶瓷墻地磚生產(chǎn)廠家也利用干法制粉生產(chǎn)技術(shù)成功地制造出500×10的大規(guī)格水晶釉面磚。目前國內(nèi)外陶瓷墻地磚生產(chǎn)廠家廣泛應(yīng)用的干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的主要設(shè)備配置及工藝流程示意圖所示,,其生產(chǎn)工藝是:
該工藝是將含水量約3%~4%的各種原料單獨粉碎到一定粒度分配料進入細磨工序,,細磨后篩上料重新返回細磨工序,,符合粒度要求的篩下料經(jīng)增濕造粒成含水量約10%~12%的陶瓷粉,再經(jīng)干燥及振動篩分后,,篩上料經(jīng)微破碎后再次進入振動篩,,篩下料送至倉陳腐后,即得干壓成形用陶瓷粉料,。
3. 干法制粉生產(chǎn)的陶瓷粉料性能及產(chǎn)品質(zhì)量
目前,,國內(nèi)外陶瓷墻地磚的干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的生產(chǎn)經(jīng)驗表明,陶瓷粉料的性能主要取決于原料的物理化學(xué)性能,、可塑性,、細磨后所達到的粒度以及原料初始含水量等;此外陶瓷墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的增造粒機的構(gòu)造也非常重要,,因為陶瓷粉料在增濕造粒中與水"劑量"混合時,,陶瓷粉料表面能夠吸引和附著水份,若向增濕造粒機噴水時,,陶瓷粉料表立即被水濕潤,,這就形成了結(jié)構(gòu)不太緊密的"凝聚體",并稱之為"�,;�",。由于增濕造粒機滾筒的旋轉(zhuǎn)作用,迫使陶瓷粉料粒子產(chǎn)生機械碰撞等,,這些"�,;�"所粘附,從而成為較大的"凝聚體",。在增濕造粒機滾筒的旋轉(zhuǎn)作用下,,陶瓷粉料隨之降并產(chǎn)生"拋落"和"覺瀉落"等運動,促使"凝聚體"逐漸被壓實并成為具有一定機械強度的顆粒,。當停止向增濕造粒機噴水時,,這些顆粒又在增濕造粒機中周而復(fù)始的升降并不斷流動,通過顆粒間隙中的毛細管的作用,,促使顆粒表面的水份全部被顆粒外層的干粉料所吸收,,因而顆粒不再繼續(xù)增大,其規(guī)格尺寸趨于穩(wěn)定,。所以說陶瓷粉料顆粒是經(jīng)過"�,;�"的產(chǎn)生及凝聚物的長大而獲得的,最后經(jīng)干燥,、振動篩分,、微破碎及陳腐等處理后而形成的。
由此可風(fēng),干法制粉生產(chǎn)技術(shù)獲得的陶瓷粉料通常是表面粗糙,、多棱角的不規(guī)則實心顆粒,、容重較大,;由其干壓成形的墻地磚坯體的致密度較大,、機械強度較高、便于施釉及一次快速燒成,。雖然其粉料的流動性較差,,但仍能滿足墻地磚干壓成形的要求,且不需使用昂貴的減水劑等,。原料組成相同的墻地磚干法制粉生產(chǎn)技術(shù)與噴霧干燥制粉生產(chǎn)技術(shù)所獲得的陶瓷粉料的性能及產(chǎn)品質(zhì)量對照如表1所示,。由表可見,干法制粉料性能與噴霧干燥所獲得的粉的性能沒有多大差別,,最終產(chǎn)品質(zhì)量基本相同,。
表1粉料性能及產(chǎn)品質(zhì)量對照
性能指標 增濕造粒干法制粉 噴霧干燥造粒制粉
顆粒結(jié)構(gòu) 實心顆粒 空心顆粒
顆粒結(jié)構(gòu)形狀 表面毛糙、多棱角,、不規(guī)則的顆粒 光滑的球形顆粒
顆粒級別(mm) 0~1 0~0.8
粉料容重(g/1) 1300 1150
粉料流動性(摩擦角) 35° 30°
生坯強度(Pa) 1.5×104 1.5×104
生坯密度(g/cm3) 2.084 1.9984
抗折強度(Pa) 35×104 25×104~35×104
抗沖強度度(Pa) 106 0.7×106~106
4. 干法制粉生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)越性
干法制粉生產(chǎn)技術(shù)與傳統(tǒng)的噴霧干燥制生產(chǎn)技術(shù)相比具有無可比擬的優(yōu)越性,,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
A. 生產(chǎn)工藝簡便生產(chǎn)成本低廉
采用干法制粉,,因其獲得的陶瓷粉料容量較大,,所以干壓成開的陶瓷墻地磚坯體的致密度較大,機械強度較高,,便于施釉及一次快速燒成,,不需使用昂貴的減水劑等,從而簡化生產(chǎn)工藝,,降低秤成本,。
B.投資少見效快
干法制粉生產(chǎn)技術(shù)所需設(shè)備少、構(gòu)造簡便,、造價低廉,、投資僅為噴霧干燥制粉技術(shù)的60%左右,便于中,、小型陶瓷墻地磚生產(chǎn)企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模,。
C.產(chǎn)品質(zhì)量好
干法制粉工藝制備的陶瓷粉料干壓成形后的坯體的致密度較大、機械強度較高,,有利于減少坯體的收縮變形,、起層和粘模等缺陷,產(chǎn)品質(zhì)量好,。