淺述陶瓷干法制粉技術(shù)分析及應(yīng)用

姚青山 聶賢勇

佛山眾陶聯(lián)供應(yīng)鏈服務(wù)有限公司 廣東佛山 528000

傳統(tǒng)濕法制粉是將原料、球石、水按設(shè)定的比例投入球磨機(jī)，研磨成含水率為35%左右的泥漿，然后用柱塞泵輸送到噴霧干燥塔中，經(jīng)霧化干燥，得到含水量約為6.5%的粉體[1]。干法制粉是按工藝配方配置原料進(jìn)行研磨，使其達(dá)到粉磨工藝的要求，經(jīng)噴水造粒，獲得含水率10%%左右的粉粒，經(jīng)過烘干，獲得水分適宜的粉料。

1 干法制粉工藝

干法制粉是采用原料均化、高效節(jié)能的粉磨，粉料造粒，干燥，粉塵收集等先進(jìn)工藝技術(shù)；在實(shí)現(xiàn)粉料的品質(zhì)管理的前提下，合理地利用資源和能源，減少或避免污染的發(fā)生。

1.1 干法研磨陶瓷原材料

在干燥制粉生產(chǎn)過程中，電耗消耗最大的環(huán)節(jié)是原料的粉磨，因此研磨的節(jié)能、穩(wěn)定可靠是整個(gè)干法制粉的關(guān)鍵控制要素，因此，原料的粉磨裝備是整個(gè)干法制粉工序非常重要的設(shè)備之一。傳統(tǒng)的原料粉磨設(shè)備多為雷蒙磨機(jī)和立式磨機(jī)，其中雷蒙磨機(jī)最早期的磨料設(shè)備，具有損耗大、壽命短、對(duì)原材料造成污染等問題，而立磨設(shè)備的缺點(diǎn)是能耗高、投資大。目前，陶機(jī)研發(fā)人員根據(jù)水泥工業(yè)煤粉機(jī)原理，研發(fā)了適用于陶瓷原料粉磨的設(shè)備，從而改善了原料的粉碎效果和質(zhì)量。

1.2 干粉制粉造粒工藝

干法制粉的造粒方法有很多，但其造粒原理大同小異，一般采用噴水霧化和干粉混合，使合格的粉料互相吸附、團(tuán)聚；主要過程是粉料與噴霧增濕后的液核充分接觸，并不斷包裹液核，經(jīng)過碰撞、成核、團(tuán)聚形成造粒粉末，最終獲得表面相對(duì)光滑、實(shí)心的粉料顆粒[2]。與傳統(tǒng)濕法粉相比，原料的含水量由35%下降到10%，因此，干法制粉造粒后的原料干燥到7%的含水率，只需要很少的熱量，且干法制粉的過程短而節(jié)約電能。

1.3 干法制粉烘干工藝

目前在干法制粉工藝技術(shù)中，粉磨后的粉末料通過霧化加水，使粉料的含水量比成型過程粉料的含水量大，主要是為了達(dá)到更好的造粒效果。因此，為了適合成型及后續(xù)生產(chǎn)的工藝要求，造粒后獲得合格的粒度粉料必須烘干到合適的水分含量。陶瓷干法制粉所用的干燥的熱源和干燥方式如下：

供干燥的熱源：因干法制粉的造粒出來(lái)的粉料含水率在12%左右，需將該粉料烘干至含水率為7%±0.5%的范圍，適宜成形壓制的工藝要求；而粉料烘干需要熱源可以采用干燥窯爐或燒成窯爐的余熱，為了避免余熱的短缺，必須配備一套加熱裝備來(lái)進(jìn)行熱源的補(bǔ)充。

烘干的方式：普遍采用振動(dòng)流化床對(duì)粉料進(jìn)行烘干，因?yàn)檎駝?dòng)流化床烘干能準(zhǔn)確地控制干燥時(shí)間、溫度及氣流的穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，以保證烘干的溫度和粉料含水量的均勻性。

2 干法制粉工序除塵系統(tǒng)技術(shù)分析

2.1 干法制粉粉車間除塵工藝研究

陶瓷干法制粉與傳統(tǒng)濕法制粉技術(shù)對(duì)比而言，具有節(jié)電、節(jié)水、節(jié)燃料、大幅度減少煙氣排放等優(yōu)點(diǎn)。在干法制粉整個(gè)生產(chǎn)過程中，從原料加入一直到粉料成型使用過程，原料的全流程制備及運(yùn)輸環(huán)節(jié)都是干粉料，會(huì)產(chǎn)生很多設(shè)備噪音和粉塵，因此需要對(duì)整個(gè)制粉流程進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)及設(shè)備的選擇，否則，就會(huì)造成噪音及粉塵對(duì)環(huán)境的污染。

2.2 干粉工藝的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)家環(huán)保部對(duì)水泥生產(chǎn)企業(yè)的制粉車間粉塵濃度不能高于6mg/m3。陶瓷企業(yè)干法制粉在除塵方面做得比較好，但缺少系統(tǒng)的除塵設(shè)計(jì)，習(xí)慣在生產(chǎn)過程中缺什么就補(bǔ)什么，所以做好系統(tǒng)的除塵設(shè)計(jì)是非常必要的。根據(jù)陶瓷原料制備的特性，做好降低粉塵建議如下：

a.采用螺旋式、真空吸附式、提升機(jī)等封閉式運(yùn)輸裝置，對(duì)需要皮帶機(jī)輸送的粉料，降低粉料的落差，做好封閉處理，以減少粉塵外溢。

b.原料應(yīng)使用封閉的裝置存儲(chǔ)，對(duì)裝卸、倒運(yùn)和露天堆放原料進(jìn)行噴水等方法來(lái)降低粉塵的產(chǎn)生。

3 陶瓷實(shí)施干法制粉的發(fā)展前景

陶瓷企業(yè)采用干法制粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濕法制粉，可以節(jié)省30%的電能、80%的燃料和80%的水耗；且在節(jié)省資源和能源情況下，也降低了粉料制備成本，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，從企業(yè)內(nèi)部推動(dòng)干法制粉技術(shù)實(shí)施。近幾年，隨著我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)的調(diào)整和國(guó)家提出了“碳達(dá)峰，碳中和”的政策，從國(guó)家層面助推了干法制粉技術(shù)的實(shí)施及使用。因此，在陶瓷行業(yè)推廣及使用干法粉技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)的“綠色生產(chǎn)”和“可持續(xù)發(fā)展”有著十分積極的作用，具有良好的推廣和應(yīng)用前景。