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陶瓷原料加工过程中如何降低能源消耗

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  陶瓷产品的生产过程中,陶瓷原料加工所消耗的能源占用很大的比重。因此陶瓷原料加工技术的研究应重点主要围绕降低能源消耗来展开。

 

  目前陶瓷浆料广泛运用的制备工艺是:陶瓷原料经球磨机湿法碾磨的一次性制浆方法。该方法的原料分散均匀度好,但碾磨的效率不高。建陶行业陶瓷原料多为天然矿物,原料的进料粒度大约一厘米左右,磨球的直径通常在4-10厘米,比表面积小。球磨机工作时,至少两倍于物料重量的筒体及内衬一起转动,球磨机一次加工的原料重量在几十至上百吨,这将消耗大量的能源。

 

  磨机的转速在每分钟十几至几十转,依靠磨球的自由落体将原料粗颗粒砸碎。原料初始的粒径大,初期的破碎依靠磨球的冲击作用来进行,随着原料粒度的下降,冲击破碎效果会迅速降低,此后的效率取决于磨球的比表面积及磨球与原料间的相对摩擦。球磨机的磨球直径大、转速低,使得磨球与原料间的相对摩擦的频率低,*终导致碾磨效率低下。也有采用陶瓷原料经雷蒙机碾磨后,加水搅拌制浆或造粒的方法。这种方法需要所有的原料被预先加工,由于杂质多且混合均匀度不好,目前工业上极少大规模使用这种方法。

 

  采用球磨与搅拌磨联合使用的方法,即球磨完成前期初级研磨,搅拌磨完成后期的细磨,将使得传统陶瓷原料加工效率产生质的飞跃。

 

  *常用的干压成型的制粉工艺是:陶瓷原料经湿法碾磨、雾化干燥造粒方法。所获得的粉料呈空心球形体,粉料流动性好,砖坯一致性较好,变形及开裂缺陷较少。但仍然存在产品变形,大规格的平面产品需要磨边、刮平。

 

  还有一种方法干法碾磨,加水干法成球造粒、再烘干的制粉方法。干法制粉解决了湿法碾磨水量高,后期干燥能耗大的缺点;由于干法造粒为实心球,成型坯体的密度大,后续的干燥、烧成收缩小。但其仍然存在原料混合均匀度差;由于实心粒子硬度大,成型坯体的粒子间存在微小间隙的缺陷;对个性化产品难适应,工艺普遍适用性差,仅适合洁具或釉面砖的坯料使用,因此一直没有被大量推广应用。

 

  陶瓷原料加工过程中如何降低能源消耗?将雾化干燥造粒所得到的空心颗粒,再经干法成球造粒,即可获得组分及水分均匀、且流动性良好的实心球型粉体,若在其中掺入部分雾化干燥粉体效果会更好。成型坯体的干燥、烧成变形和收缩将大幅减少,产品的品质会有显著提高,后期磨削加工的能源消耗也将减少。