一種陶瓷粉料的制備方法

吳柏惠 廖花妹

摘 要：本文分析了一種陶瓷粉料的制備方法，從原料的配料、入球、球磨、過篩除鐵、噴霧干燥制粉等工藝進(jìn)行科學(xué)的把控，對提高陶瓷制粉效率、質(zhì)量和降低能耗有積極的影響。

關(guān)健詞：陶瓷粉料；制備方法；效果

1 前言

目前，陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機(jī)非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)有的陶瓷粉料的制備方法主要由配料、球磨、除鐵、均化、噴霧干燥制粉等工序組成。目前的制備方法主要存在以下缺陷：沒有對制備過程的中間產(chǎn)物的質(zhì)量進(jìn)行把控，導(dǎo)致每個(gè)步驟獲得的中間產(chǎn)物質(zhì)量不均勻，直接影響下一步驟的加工效率，例如粉碎后的漿料水分和流速的過低或過高，都不利于噴霧造粒的效率最大化。每個(gè)步驟都沒有科學(xué)地進(jìn)行把控，綜合起來造成連鎖反應(yīng)，使得粉料加工過程復(fù)雜，生產(chǎn)粉料的效率低、質(zhì)量低，最終導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量有缺陷。

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本方案的目的在于提供一種陶瓷粉料的制備方法，該制備方法提高了陶瓷粉料的制備效率，能耗小，效率高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種陶瓷粉料的制備方法，包括：

（1）將原料配送得到預(yù)配料的步驟；

（2）將預(yù)配料粉碎化漿得到漿料的步驟；

（3）對漿料進(jìn)行過篩和除鐵的步驟；

（4）對過篩和除鐵后的漿料進(jìn)行噴霧造粒的步驟。

2 試驗(yàn)內(nèi)容

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備和原料

實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要包括順德市華研工控有限公司喂料機(jī)、佛山市南海偉發(fā)陶瓷機(jī)械廠球磨機(jī)、佛山市宏山陶瓷機(jī)械廠噴霧塔、佛山市精研機(jī)電有限公司除鐵機(jī)、江西萍鄉(xiāng)億鑫高科陶瓷有限公司中高鋁球等。所用原料為建筑陶瓷生產(chǎn)所需的常規(guī)原材料（泥、砂和石粉按規(guī)定比例搭配）。

2.2粉料制備過程

2.2.1 配料

（1）鏟車操作前必須嚴(yán)格檢查各主要部件是否完好，各個(gè)部件是否能正常運(yùn)作。

（2）配料時(shí)要根據(jù)當(dāng)班班長要求，看清楚配料單的名稱和所進(jìn)料的名稱是否相同，根據(jù)配料單的順序由上而下，嚴(yán)格按照配料單規(guī)定的名稱倉號、數(shù)量進(jìn)行配料，鏟料時(shí)誤差控制在±20 kg范圍內(nèi)，少的補(bǔ)足，多的要鏟出，剩余的原料應(yīng)退回原來的泥砂倉。

（3）鏟車鏟料到喂料機(jī)前必須檢查喂料秤是否回零，回零后才能進(jìn)料。如果發(fā)現(xiàn)喂料機(jī)故障時(shí)要及時(shí)報(bào)修，并停止配料。

（4）大塊的坭砂要用鏟齒先砸碎，大塊的石頭要另外鏟開，不能入喂料機(jī)，以防止砸壞喂料機(jī)。

（5）投料時(shí)要先看喂料機(jī)坑底和喂料機(jī)前及喂料斗內(nèi)是否有人，無人時(shí)，才能開始投料，并且要防止鏟車碰撞喂料機(jī)。

（6）鏟車停機(jī)時(shí)，鏟斗必須平放于地面，并稍施向下的壓力，絕不允許鏟斗長期懸空停放，操作手柄要撥到停車位置，先拿走鑰匙，再關(guān)閉電源開關(guān)，然后檢查各部件是否正常。異常時(shí)需要及時(shí)報(bào)修。

（7）下雨天鏟車配料過程中，因?yàn)槟嗌傲纤值牟环€(wěn)定，泥砂會部分流失，尤其是對露天倉泥砂料，鏟車司機(jī)鏟料時(shí)，要求鏟車鏟斗在離水面30 cm以上位置鏟料，盡量避免鏟水浸泡的原料，以防止鏟斗中鏟有多余的水分，導(dǎo)致配方的失真。

（8）配料時(shí)按原料的性質(zhì)分層疊加進(jìn)喂料機(jī)內(nèi)；其中，原料按砂質(zhì)料、輕質(zhì)料、黏土和化工料的順序從下往上疊加。防止運(yùn)送過程揚(yáng)起灰塵，也避免了黏土黏連在輸送帶上。

2.2.2 入球

（1）入球前必須檢查各輸送帶能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并測量即將入球球石空位是否足夠，如球石不夠通知班長，要求鏟車工鏟球石和原材料一并入球。

（2）入球時(shí)必須清楚知道該球生產(chǎn)什么料，在入料過程中遇到的坭塊中夾雜著的樹根和木塊，要隨時(shí)取出，并且每一球出漿前和球磨轉(zhuǎn)動一小時(shí)后停機(jī)，打撈浮木和其它雜物。

（3）球磨除入料之外，還需要加入水和化工原料，必須嚴(yán)格按工藝要求添加各種化工原料，并保證加水量的準(zhǔn)確性。

（4）需要加入色料時(shí)，應(yīng)看清色料編號、種類、重量，檢查每球的入色料量和種類是否與配料單相符。

（5）在入料過程中輸送帶掉落的原材料必須每球清干凈入球，才能轉(zhuǎn)入下一球，以保證下一球的準(zhǔn)確性。

（6）待全部料入完后，必須在佩帶安全帶的前提下，將球磨機(jī)大球塞、小球塞安裝并緊固。

（7）當(dāng)球磨達(dá)到規(guī)定時(shí)間，需取漿檢測，看是否符合工藝要求，取漿時(shí)要注意球磨機(jī)是否停穩(wěn)，開啟小球塞時(shí)必須注意兩螺母要慢慢擰開，待磨機(jī)內(nèi)氣流排盡后將小球蓋取出，放于樓面，不能放置球磨機(jī)上，最后用漿筒取漿檢測。如檢測合格，裝置放漿閥，并將入球塞打開，待放漿。

2.2.3 球石級配

在實(shí)驗(yàn)中，我們采用不同的球石級配，相同的球磨時(shí)間和原料組成觀察球磨后漿料細(xì)度（漿料不能通過250目篩的比例），通過檢測球磨后的漿料細(xì)度來判斷球磨效果（見表1）。從表1中，我們可以看出3#的球石級配取得比較好的效果，據(jù)此我們把球磨機(jī)中Ф30：Ф40：Ф50：Ф60規(guī)格的球石比例設(shè)定為20%：35%：35%：10%。

2.2.4 球磨轉(zhuǎn)速

為了實(shí)現(xiàn)球石產(chǎn)生較大的球磨作用，需要球石在沿著球磨機(jī)的壁筒剛好上升到最高點(diǎn)落下來才可以實(shí)現(xiàn)，這就需要球磨機(jī)具有合適的轉(zhuǎn)動速度。在實(shí)驗(yàn)中，我們通過調(diào)整變頻器的頻率來實(shí)現(xiàn)對球磨機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。我們采用相同的原料，相同的球石級配，讓球磨機(jī)在不同的頻率下運(yùn)行10 h，然后檢測球磨后漿料的細(xì)度，細(xì)度越小表示球磨效果越好，一般球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在10 ～ 15 rpm。從表2中我們可以看出2#的效果最好，因此我們把球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速定為12 rpm。

2.2.5 料水比

球磨機(jī)的料、球、水三者比例，對球磨機(jī)的運(yùn)行效率有非常重要的影響。通過球石的設(shè)置結(jié)合預(yù)配料球石：水的體積比例設(shè)置，球磨效率最高，漿料的含水率、流速符合噴霧造粒的要求。球磨機(jī)的加水量取決于泥漿流動性的要求，為了節(jié)約能源，在保證泥漿流動性的前提下，盡可能降低泥漿的水分，以降低后續(xù)噴霧干燥工序的能耗。水分取決于原材料的使用量和種類，以及所使用的減水劑的性能和加入量。一般陶瓷廠的漿料參數(shù)要求：含水率為32 ～ 35%，流速為30 ～ 80 s，比重為1.69 ～ 1.74 g/mL。在實(shí)驗(yàn)中，我們采用不同的料水比，相同的球磨時(shí)間和原料組成觀察球磨后漿料的流速、比重、含水率。從表3可以看出2#的效果最好，能夠滿足下一步工序的要求；1#因流速大，漿料很難進(jìn)入噴霧塔，無法造粒；3#水分高，耗能大。

2.2.6 過篩除鐵

本方法采用除鐵槽和電磁除鐵器相結(jié)合，除鐵效率更高，漿料中的鐵雜質(zhì)基本上可以解決。

2.2.7 噴霧干燥造粒

噴霧干燥的質(zhì)量指標(biāo)主要有粉料的含水率，顆粒級配。不同的含水率和顆粒級配對下一步工序——壓機(jī)都有重要的影響。通過實(shí)驗(yàn)，不同的粉料含水率和顆粒級配對產(chǎn)品有不同的結(jié)果。表4中2#和表5中3#產(chǎn)品的效果較好。

3 結(jié)論

本文闡述了陶瓷粉料在制備過程中需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)，通過對各個(gè)工序進(jìn)行科學(xué)的安排和操作，有利于提高陶瓷粉料的制備效率、降低能耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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