淺述陶瓷干法制粉技術分析及應用

姚青山 聶賢勇

佛山眾陶聯供應鏈服務有限公司 廣東佛山 528000

傳統濕法制粉是將原料、球石、水按設定的比例投入球磨機，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行研磨，使其達到粉磨工藝的要求，經噴水造粒，獲得含水率10%%左右的粉粒，經過烘干，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、高效節能的粉磨，粉料造粒，干燥，粉塵收集等先進工藝技術；在實現粉料的品質管理的前提下，合理地利用資源和能源，減少或避免污染的發生。

1.1 干法研磨陶瓷原材料

在干燥制粉生產過程中，電耗消耗最大的環節是原料的粉磨，因此研磨的節能、穩定可靠是整個干法制粉的關鍵控制要素，因此，原料的粉磨裝備是整個干法制粉工序非常重要的設備之一。傳統的原料粉磨設備多為雷蒙磨機和立式磨機，其中雷蒙磨機最早期的磨料設備，具有損耗大、壽命短、對原材料造成污染等問題，而立磨設備的缺點是能耗高、投資大。目前，陶機研發人員根據水泥工業煤粉機原理，研發了適用于陶瓷原料粉磨的設備，從而改善了原料的粉碎效果和質量。

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，經過碰撞、成核、團聚形成造粒粉末，最終獲得表面相對光滑、實心的粉料顆粒[2]。與傳統濕法粉相比，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約電能。

1.3 干法制粉烘干工藝

目前在干法制粉工藝技術中，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，主要是為了達到更好的造粒效果。因此，為了適合成型及后續生產的工藝要求，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進行熱源的補充。

烘干的方式：普遍采用振動流化床對粉料進行烘干，因為振動流化床烘干能準確地控制干燥時間、溫度及氣流的穩定等優點，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技術分析

2.1 干法制粉粉車間除塵工藝研究

陶瓷干法制粉與傳統濕法制粉技術對比而言，具有節電、節水、節燃料、大幅度減少煙氣排放等優點。在干法制粉整個生產過程中，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輸環節都是干粉料，會產生很多設備噪音和粉塵，因此需要對整個制粉流程進行合理的設計及設備的選擇，否則，就會造成噪音及粉塵對環境的污染。

2.2 干粉工藝的除塵系統設計

根據國家環保部對水泥生產企業的制粉車間粉塵濃度不能高于6mg/m3。陶瓷企業干法制粉在除塵方面做得比較好，但缺少系統的除塵設計，習慣在生產過程中缺什么就補什么，所以做好系統的除塵設計是非常必要的。根據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、提升機等封閉式運輸裝置，對需要皮帶機輸送的粉料，降低粉料的落差，做好封閉處理，以減少粉塵外溢。

b.原料應使用封閉的裝置存儲，對裝卸、倒運和露天堆放原料進行噴水等方法來降低粉塵的產生。

3 陶瓷實施干法制粉的發展前景

陶瓷企業采用干法制粉代替傳統的濕法制粉，可以節省30%的電能、80%的燃料和80%的水耗；且在節省資源和能源情況下，也降低了粉料制備成本，取得了顯著的經濟效益，從企業內部推動干法制粉技術實施。近幾年，隨著我國宏觀經濟的調整和國家提出了“碳達峰，碳中和”的政策，從國家層面助推了干法制粉技術的實施及使用。因此，在陶瓷行業推廣及使用干法粉技術，對于實現我國陶瓷產業的“綠色生產”和“可持續發展”有著十分積極的作用，具有良好的推廣和應用前景。