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行科學的把控，對提高陶瓷制粉效率、質量和降低能耗有積極的影響。

關健詞：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過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點。現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物的質量進行把控，導致每個步驟獲得的中間產物質量不均勻，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。每個步驟都沒有科學地進行把控，綜合起來造成連鎖反應，使得粉料加工過程復雜，生產粉料的效率低、質量低，最終導致產品的質量有缺陷。

針對現有技術的不足，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。

為實現上述目的，采用如下技術方案：一種陶瓷粉料的制備方法，包括：

（1）將原料配送得到預配料的步驟；

（2）將預配料粉碎化漿得到漿料的步驟；

（3）對漿料進行過篩和除鐵的步驟；

（4）對過篩和除鐵后的漿料進行噴霧造粒的步驟。

2 試驗內容

2.1實驗設備和原料

實驗設備主要包括順德市華研工控有限公司喂料機、佛山市南海偉發陶瓷機械廠球磨機、佛山市宏山陶瓷機械廠噴霧塔、佛山市精研機電有限公司除鐵機、江西萍鄉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所需的常規原材料（泥、砂和石粉按規定比例搭配）。

2.2粉料制備過程

2.2.1 配料

（1）鏟車操作前必須嚴格檢查各主要部件是否完好，各個部件是否能正常運作。

（2）配料時要根據當班班長要求，看清楚配料單的名稱和所進料的名稱是否相同，根據配料單的順序由上而下，嚴格按照配料單規定的名稱倉號、數量進行配料，鏟料時誤差控制在±20 kg范圍內，少的補足，多的要鏟出，剩余的原料應退回原來的泥砂倉。

（3）鏟車鏟料到喂料機前必須檢查喂料秤是否回零，回零后才能進料。如果發現喂料機故障時要及時報修，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，以防止砸壞喂料機。

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

（6）鏟車停機時，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，再關閉電源開關，然后檢查各部件是否正常。異常時需要及時報修。

（7）下雨天鏟車配料過程中，因為泥砂料水分的不穩定，泥砂會部分流失，尤其是對露天倉泥砂料，鏟車司機鏟料時，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，導致配方的失真。

（8）配料時按原料的性質分層疊加進喂料機內；其中，原料按砂質料、輕質料、黏土和化工料的順序從下往上疊加。防止運送過程揚起灰塵，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轉，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）入球時必須清楚知道該球生產什么料，在入料過程中遇到的坭塊中夾雜著的樹根和木塊，要隨時取出，并且每一球出漿前和球磨轉動一小時后停機，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，必須嚴格按工藝要求添加各種化工原料，并保證加水量的準確性。

（4）需要加入色料時，應看清色料編號、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，才能轉入下一球，以保證下一球的準確性。

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

（7）當球磨達到規定時間，需取漿檢測，看是否符合工藝要求，取漿時要注意球磨機是否停穩，開啟小球塞時必須注意兩螺母要慢慢擰開，待磨機內氣流排盡后將小球蓋取出，放于樓面，不能放置球磨機上，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

在實驗中，我們采用不同的球石級配，相同的球磨時間和原料組成觀察球磨后漿料細度（漿料不能通過250目篩的比例），通過檢測球磨后的漿料細度來判斷球磨效果（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，據此我們把球磨機中Ф30：Ф40：Ф50：Ф60規格的球石比例設定為20%：35%：35%：10%。

2.2.4 球磨轉速

為了實現球石產生較大的球磨作用，需要球石在沿著球磨機的壁筒剛好上升到最高點落下來才可以實現，這就需要球磨機具有合適的轉動速度。在實驗中，我們通過調整變頻器的頻率來實現對球磨機轉速的控制。我們采用相同的原料，相同的球石級配，讓球磨機在不同的頻率下運行10 h，然后檢測球磨后漿料的細度，細度越小表示球磨效果越好，一般球磨機的轉速保持在10 ～ 15 rpm。從表2中我們可以看出2#的效果最好，因此我們把球磨機的轉速定為12 rpm。

2.2.5 料水比

球磨機的料、球、水三者比例，對球磨機的運行效率有非常重要的影響。通過球石的設置結合預配料球石：水的體積比例設置，球磨效率最高，漿料的含水率、流速符合噴霧造粒的要求。球磨機的加水量取決于泥漿流動性的要求，為了節約能源，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。在實驗中，我們采用不同的料水比，相同的球磨時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合，除鐵效率更高，漿料中的鐵雜質基本上可以解決。

2.2.7 噴霧干燥造粒

噴霧干燥的質量指標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——壓機都有重要的影響。通過實驗，不同的粉料含水率和顆粒級配對產品有不同的結果。表4中2#和表5中3#產品的效果較好。

3 結論

本文闡述了陶瓷粉料在制備過程中需要注意的關鍵點，通過對各個工序進行科學的安排和操作，有利于提高陶瓷粉料的制備效率、降低能耗，提高產品的質量。

參考文獻

[1] 蔡飛虎， 馮國娟. 陶瓷墻地磚生產技術[M]. 武漢理工大學出版社， 2011.

[2] 王銀川， 劉小云. 陶瓷墻地磚生產管理實用技術手冊[M]. 中國建材工業出版社， 2014.