球磨机是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设备。它广泛应用于水泥,硅酸盐制品,新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业,对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料,被广泛用于选矿,建材及化工等行业,可分为干式和湿式两种磨矿方式。根据排矿方式不同,可分格子型和溢流型两种。
d 过筛
将已被粉碎的固体物料,放在各种不同孔径的筛面上进行振动或摇动,使各种不同粒径的颗粒分离开来。陶瓷厂常用的筛分机有摇动筛、回转筛、振动筛。
摇动筛是利用曲柄连杆机构使筛面作往复直线运动。根据筛网的支持形式,摇动筛分分为悬挂式及滚轮式两种。滚轮式摇动筛,由于滚轮磨损大,操作时有噪声,因此很少使用,而多使用悬挂式摇动筛。
回转筛按筛面形状可分为圆筒筛、圆锥筛和多角筛等。回转筛由于筛面仅作回转运动,在筛分时物料与筛面之间的相对运动很小,使相当大一部分细粒分层停留在上层,没有被分离出去,即本来可以筛下去的细粒由于分层浮在上面而没有能够筛下去,所以筛分效果较差。回转筛的转速不能太快,否则物料会紧贴在转筒的内壁上而失去筛分作用。
振动筛的筛面除发生偏移运动外还发生上下振动。由于这种筛振幅小、振频高,增加量物料与筛面的接触与相对运动,防止了筛孔的堵塞,故其筛分效率高。振动筛不适于筛分水分高、粘性大的物料,因为受振动后颗粒间容易粘结成团,影响筛分。
e 除铁
坯釉料中含铁杂质有金属铁、氧化铁及含铁矿物,它们来自原矿、机器磨耗及环境污染。原矿中的含铁矿物有黑云母、普通角闪石、磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、菱铁矿等。原料中的铁质矿物可采用选矿法与淘洗法除去,但这仅对粗粒原料较为有效,对细粉状的原料则可用磁铁分离器进行磁选。利用含铁物料具有一定的磁性,在磁场中受到磁化而被磁铁吸住,从而和非磁性物料分离。
目前我国陶瓷工业所用干法除铁设备有电轮式磁选机、滚筒式磁选机和传送带式磁选机等。由于物料与磁极间均存在间隙,因此,干式磁选机实际有效磁场强度很低,只有在薄层料流的情况下对强磁性铁矿物有效,而其磁选效率仍很低。
在湿法除铁中,一般采用过滤式湿式磁选机。操作时现在线圈中通入直流电,使
带筛格板的铁芯磁化,泥浆由漏斗进入,然后在静水压的作用下,由下往上经过筛格板,含铁杂质被吸住,而净化的泥浆由溢流槽流出。由于泥浆通过筛格板时,呈薄层细流状,因此,湿式磁选机的除铁效果比较好。[3]
f 泥浆均化
泥浆经过过筛除铁流入泥浆池,在泥浆池中泥浆进行不断的搅拌均化,这是为了使泥浆组成更均匀,改善泥浆流动性能,增加后期制成的泥料的可塑性,提高坯体强度,减少成型、烧成时的开裂。
g 伺服罐和柱塞泵
伺服罐用于贮存泥浆,柱塞泵用于混浆。 h 喷雾造粒
为了干压和半干压成形的需要,将细磨后的陶瓷粉料制备成具有一定大小的团粒坯料,这个过程称为造粒。造粒方法主要有传统造粒法、喷雾干燥造粒、大颗粒造粒、干法制粉造粒等。
喷雾干燥塔主要由泥浆输送、供给、雾化系统,热风发生、输送系统,干燥系统,粉料收集系统,尾气净化系统组成。
i 料仓陈腐
经过细磨后的坯料(包括可塑坯料、注浆坯料、干压坯料),陈放一段时间后可使水分均匀,提高性能,工艺上称为陈腐。陈腐的作用:经压滤得到的泥饼,其水分和固体颗粒的分布很不均匀,同时含有大量空气,不能直接用于可塑成形。经过一段时间的陈放,可使泥料组分趋于均匀,可塑性提高。球磨后的注浆料放置一段时间后,粘度降低,流动性增加,空浆性能也得到改善。同样,造粒后的压制坯料在密闭的仓库里陈放一段时间,可使坯料的水分更加均匀。[3]
j 压制成形
制备好的粉料将送入压机工序,通过模具布料后,再对其粉料施加一定压力,这样粉料就被压制成砖坯。需要注意的是,压制成砖坯过程中,一定要保证粉料质量要求以及压机的正确操作过程,否则会直接影响砖坯的质量。
压砖机主要分为八孔盘式压砖机、震动砌块机和全自动液压压砖机三种。八孔盘现已落后,震动砌块机和全自动液压压砖机占据主要市场。震动砌块机是利用机械震动从而实现制做砖的设备,全自动液压压砖机是利用液压系统产生的高压成型而生产
砖的。
k 干燥窑干燥
压制成型后,砖坯的强度很差,由于砖坯的水分含量很多,要经过干燥窑是把砖坯中的自由水蒸发掉,一方面可以提高坯体强度,减少坯体损坏,可避免废品进入印花和烧成工序,造成不必要损失;另一方面还可以避免含水率较高的砖坯入窑烧成时,由于水分剧烈蒸发导致坯体开裂。
干燥设备可分为立式干燥窑、连续式干燥窑、多层干燥窑。
立式干燥窑是应用比较广泛的干燥设备,它占地面积小,干燥小规格的墙地砖具有较高的效率。
连续式干燥窑是将从压机出来或施釉后出来的砖坯直接进入干燥窑,干燥窑直接加在烧成窑之前,外观相似,成为窑炉的一部分。
多层干燥窑是由窑头排队器、窑尾收集器及若干干燥单元组成。每个干燥单元都是独立的,即单独的温湿调节、通风量调节、单独热风炉。[1]
l 喷水
压制成型的坯体在上釉前需要喷水。
其作用是: 使坯温降低到施釉所需要的温度,打通坯面上的毛细孔;加强坯、釉结合性,减少生产缺陷。如缩釉。
m 渗花
渗花是采用丝网印花等方法,借助可溶性着色剂渗入坯体中进行彩饰的方法。坯体渗花用液体色剂都是具有着色作用的可溶性盐类。渗花用的彩料是由色剂加一些辅助材料组成,可直接用于渗花装饰。通常对渗花色剂要求是:具有着色作用的可溶性无机盐类;在高温烧成中呈色稳定;对干坯和丝网没有太大的腐蚀性。[3] n 辊道窑烧成
烧成过程就是将成形后的生坯在一定条件下进行热处理,经过一系列物理化学变化,得到具有一定矿物组成和显微结构,达到所要求的理化性能指标的成坯。
辊道窑是当前陶瓷工业中优质、高产。低能耗的先进窑炉,非常适合于建筑陶瓷的低温快速烧成,在我国建筑陶瓷领域得到广泛应用。辊道窑断面呈扁平形,制品一般为单层焙烧,基本上不存在上下温差,辊上下还能同时加热,并且制品不装匣钵,传热速率加快,窑内断面温度均匀,能够大大缩短烧成时间,保证快速烧成的实现。
辊道窑广泛采用新型轻质筑炉耐火材料,并且取消了窑车和匣钵,仅用薄垫板,建筑瓷砖还大多不用垫板,热耗大为降低。辊道窑属中空窑,窑内阻力小,压降也小,因而窑内正、负压都不打,加上辊道窑无曲封、车封、砂封等空隙,因而窑体密封性能好,减少漏风,从而大大提高了热利用率,由于没有窑车吸热,也没有车下漏风,保证了窑内上下温度的均匀。
此外,辊道窑机械化、自动化程度高,不仅降低了工人的劳动强度,还保证了产品质量的稳定。而且辊道窑能与前后工序连城完整的连续生产线,大大提高了生产效率。[1]
o 磨边抛光
在磨边工序中,严格规定瓷砖的尺码和对角线必须符合公司的内控标准,要求精度非常高,对操作人员的技术要求也很高。
进入抛光工序。抛光又分为粗抛、中抛、精抛三个步骤,也就是将用于抛光的磨块由粗到细排列,将经过铣平的瓷砖表面逐步研磨成具有光泽度并呈现出砖坯原有的纹理。
p 分级包装入库
由分检人员检测产品的平整度、尺寸,合格产品包装入库。 ② 釉料生产工序及设备 a 色料添加剂的选择
对进厂的化工原料按照釉料要求进行筛选。 b 球磨
将配好的化工、色料、辅料加一定量的水后进行球磨,一般球磨6-8小时,具体时间根据据釉料细度来确定。 ⑶ 工艺参数
球磨万孔筛余小于0.5%,过筛除铁(80目~120目),泥浆池均化大于48h,料仓陈腐(48~72h)粒度(20~80目占85%)含水率(5~9%)。
二、设计任务与设计内容
本设计的主要任务是年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂的设计,设计的主要内容为800㎜×800㎜的渗花砖,吸水率低于0.1%,硬度达到莫氏硬度6级以上。
三、设计方案
1、 厂址选择及全厂总平面设计; 2、 物料平衡计算与工艺设计; 3、 设备选型;
4、 各车间工艺设计与布置;
5、 绘图,包括:工艺流程图、工厂总平面、车间工艺布置面图
四、进度安排
2月25日~3月10日 查阅文献资料,进行设计前期准备工作,开题 3月11日~3月24日 毕业实习 3月25日~5月19日 设计计算 5月20日~6月2日 绘图
6月3日~6月16日 撰写设计说明书,修改图纸 6月17日~6月23日 准备毕业设计答辩 6月24日~ 毕业设计答辩
参考文献
[1] 石棋,李月明主编.建筑陶瓷工艺学[M].武汉:武汉理工大学出版社,2009:1-203
[2] 同继峰等著.建筑卫生陶瓷(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2005:11
[3] 李家驹主编.陶瓷工艺学[M].北京:中国轻工业出版社,2005:3-488