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再談干法制粉在陶瓷生產(chǎn)中的運用

作者:精科機械 時(shí)間:2018-07-28 點(diǎn)擊:210次

  專(zhuān)家認為,從環(huán)保、從節能降耗的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),推行陶瓷坯料的干法制粉很有必要,但不能把這個(gè)生產(chǎn)工藝認為可以無(wú)限制的推廣運用。根據目前干法制粉表現出來(lái)的工藝特征,王銀川認為,在外墻磚、廣場(chǎng)磚,低檔內墻磚、高吸水率的釉面小地磚生產(chǎn)線(xiàn)上可以引進(jìn)干法制粉生產(chǎn)工藝,但在當前的生產(chǎn)技術(shù)下,干法制粉并不適用于當前相對比較高檔的拋釉磚、大理石、噴墨滲花磚、拋光磚等系列產(chǎn)品的粉料制備。
 
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  原因在于外墻磚、廣場(chǎng)磚等幾大系列的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝相對比較簡(jiǎn)單,對粉料工藝要求的精度并不高,燒成溫度控制要求也不是很?chē)栏?,由于產(chǎn)品售價(jià)相對較低,為尋找企業(yè)生存的利潤空間,引進(jìn)干法制粉,大大降低生產(chǎn)成本是很有必要的。
 
  目前市場(chǎng)中主導產(chǎn)品:拋釉磚、噴墨磚、拋光磚、大規格仿古磚、陶瓷薄板等中高檔產(chǎn)品,由于對坯體的成型要求較高,坯體粉料的透氣性能、流動(dòng)性能、錐比度以及顆粒級配的分布等均有較高的要求,因而覺(jué)得干法制粉并不適應該類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn),至少在現有生產(chǎn)技術(shù)條件下該類(lèi)產(chǎn)品采用干法制粉工藝并不成熟。至于有專(zhuān)家學(xué)者認為仿古磚可以用干法制粉來(lái)生產(chǎn)坯體粉料,筆者并不贊同此種觀(guān)點(diǎn)。如果說(shuō)有企業(yè)生產(chǎn)仿古磚在應用干法制粉進(jìn)行生產(chǎn),至少這個(gè)仿古磚具備兩個(gè)特點(diǎn):第一、產(chǎn)品吸水率較高(≥3%);第二,規格較?。ā?00mm)。當前仿古磚的燒結度要求已是接近拋光磚的要求,質(zhì)量檔次高的仿古磚吸水率控制標準已低于0.2%;大規格陶瓷薄板、仿古磚,粉料化漿后要求250目篩余在1.0-1.2克,顯然干法制粉目前無(wú)法達到此工藝要求。
 
  另外干法制粉工藝中,最難處理的是黏土原料,而黏土原料在拋釉磚、拋光磚、噴墨磚、大規格仿古磚、陶瓷薄板等的坯體配方中具有不可替代的作用:(1)有利于坯體成形:陶瓷坯料一般采用黏土、石英和長(cháng)石等基本原料配制而成。其中石英、長(cháng)石均是瘠性原料,本身缺乏可塑性,更無(wú)結合能力,因此必須依靠黏土原料特有的可塑性能、結合性能以及泥漿的懸浮穩定性能獲取所需的成形性能,以便使陶瓷坯體得以成形。(2)使半成品具有一定干燥強度:成型后的半成品經(jīng)干燥后,由于黏土原料的結合,使半成品具有一定的干燥強度,從而保證坯體在修粘、施釉、搬運及等各道工序中不致引起破損。(3)構成瓷坯骨架:在燒成過(guò)程中,黏土經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)反應將轉化為莫來(lái)石晶相而成為瓷坯的主要骨架。莫來(lái)石晶體的骨架作用,不僅有效地增加了制品抵抗燒成變形能力,拓寬燒成范圍,而且使燒成后的制品具有較高的機械強度與良好的熱穩定性及化學(xué)穩定性。
 
  黏土的性質(zhì)及工藝性能
 ?。?)黏土具有3種性質(zhì)、即可塑性、灼燒后的固結性及微細的顆粒。黏土是各種顆粒微細的礦物組成的混合體,它在與水調和后,可塑成各種形狀,干燥后保持塑成的形狀,經(jīng)煅燒至適當的溫度仍不失厚狀,且變得巖石般堅硬。
 ?。?)黏土的工藝性能:可塑性、結合性、收縮性、燒結性、耐火度、燒后色澤。1可塑性:是黏土原料的重要工藝性能,含適量水份的黏土團,在一定外力作用下產(chǎn)生形變而不開(kāi)裂,除去外力仍保持其形變的性能稱(chēng)為可塑性??伤苄耘c黏土的類(lèi)型、顆粒大小和形狀,黏土膠粒吸附粒子、分散介子相關(guān)。2結合性:黏土的結合性是黏土粘結一定細度的瘠性物料形成可塑泥團,并有一定干燥強度的性能。通常黏土的可塑性愈強,結合性也愈好,在黏土能夠形成可塑泥團的前提下,摻入標準的最高量來(lái)表示結合性的大小。3收縮性:黏土原料的收縮包括干燥收縮、燒成收縮和總收縮。干燥收縮是黏土干燥至恒重,由于氣孔中和水化膜中的水分排除,空隙減小,顆粒間距離縮短而產(chǎn)生的長(cháng)度或體積的縮小。燒成收縮是在高溫下經(jīng)燒成,由于結晶水排除,黏土中產(chǎn)生的液相填充空隙,顆粒由于表面張力的作用而靠攏,或形成新的結晶相所引起的長(cháng)度或體積的縮小??偸湛s則是試樣干燥前至燒成后總的尺寸變化。4燒結性:黏土是由多種礦物組成,它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。而是在相當大的范圍內逐漸軟化。黏土被加熱到一定穩定(800℃),使開(kāi)始劇烈收縮,隨著(zhù)溫度升高,氣孔率不斷下降,密度不斷提高,收縮逐步加劇,當溫度升高到一定溫度時(shí),氣孔率下降至最低值,密度和收縮率達到最大值,呈現燒結狀態(tài),稱(chēng)狀態(tài)為燒結。當溫度繼續升高至一定值時(shí),由于液相增加,氣孔率又增加,密度下降。燒結性包括燒結溫度和燒結范圍,這兩項參數取決于原料的化學(xué)組成和礦物組成。5燒后色澤:作為建陶產(chǎn)品對黏土的燒后顏色要求:要白度高.白度與礦物成份,鐵質(zhì)等因素有很大關(guān)系。
 
  由于黏土是軟質(zhì)料,水分含量大,如果為適應干法制粉而再進(jìn)行烘干、制作成泥條等加工工藝,則是得不償失的做法,也是不可取的。
 
  當然,干法制粉的最大優(yōu)勢在于巨大的降低了生產(chǎn)成本,減少了環(huán)境污染,筆者認為仍有推行的必要。在推廣運用中,個(gè)人認為首推水資源匱乏地區、雨水稀少地區或冬天因氣溫低而無(wú)法連續生產(chǎn)的地區:比如非洲某些國家、中亞某些國家和我國西北部少雨缺水地區。
 
  目前非洲陶瓷磚的市場(chǎng)主體產(chǎn)品是300、400彩釉地磚和200x300、250x330、300x450小規格內墻磚為主,相當于我國上世紀90年代的產(chǎn)品,并且坯體呈色以紅色、淺黃、橘紅、淺紅為主;非洲有大量富含5-11%鐵元素的黏土、陶土和頁(yè)巖層。而目前非洲僅有的20多家瓷磚生產(chǎn)企業(yè)原料配方中均以紅色坯體為主。其實(shí)一直以來(lái),人們對紅坯的認識有一個(gè)直觀(guān)上的誤解,認為坯體必須是以紅色外觀(guān)為主體的砂石泥料,事實(shí)上,呈紅色外觀(guān)坯體的瓷磚,理論上將是以鐵含量作為熔劑的陶瓷原料,其化學(xué)成份仍然包含Si2O、Al2O3、及鉀、鈉等主要陶瓷化學(xué)元素含量。其實(shí)某產(chǎn)地的頁(yè)巖(化學(xué)含量如下)
 
  實(shí)際上仍是傳統意義上的陶瓷中溫原料,目前美洲的巴西有很多陶瓷磚生產(chǎn)廠(chǎng)家,均以單一的頁(yè)巖為瓷磚生產(chǎn)用原料,并且采用干法制粉的加工原理,取得了良好的經(jīng)濟效益。筆者以為,即將到非洲淘金的投資者、企業(yè)家們,盡可大膽嘗試,在原料加工過(guò)程中采用單一的頁(yè)巖做陶瓷生產(chǎn)的原料,結合干法制粉的加工工藝,生產(chǎn)滿(mǎn)足非洲市場(chǎng)的瓷磚產(chǎn)品。
另外在干法制粉生產(chǎn)系統中的立式磨,作為硬質(zhì)料的精細加工設備,筆者倒覺(jué)得該項系統可引導原料預處理的發(fā)展方向倒是一條良好的節約成本的生產(chǎn)途徑。
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