中國粉體網訊 目前,工業陶瓷行業仍然被認為是“三高”(高能耗、高污染、高投入)行業,特別是在粉料制備、燒成和精加工這三個階段的能耗較大。然而,陶瓷生產過程中三個主要耗能工序之一即粉體制備,在整個生產總能耗中占比達到15%左右,該階段的能耗主要體現在球磨和噴霧造粒環節。
從20世紀80年代起,我國陶瓷粉料制備技術通過借鑒國外的先進技術和國內自主創新研發等措施逐漸發展,經歷了多個發展階段并逐步形成兩種制粉工藝即干法制粉和濕法制粉。
干法制粉工藝是將各種原料分別粉碎至一定粒度,然后將粉碎后的各粉料按照配方比例混合細磨,細磨到滿足所需粒度要求后將其濕化,此時粉料會在霧化水核的表面張力作用下互相吸附并發生團聚,在整粒盤等裝置所提供的外界機械力作用下對粉料進行強化、整合,從而獲得顆粒表面棱角度高、外觀不規則的實心粒料。與濕法制粉工藝相比,其具有節水減能、投資低、見效快和生產流程簡單等優勢。因此,近年來干法制粉因其諸多優點而成為工業陶瓷行業研究熱點之一。
技術原理
傳統陶瓷濕法制粉一般采用“球磨、噴霧塔”進行的“干→濕→干”操作工藝,具有高能耗、高物耗、高排放等特點。而干法制粉技術采用“預破碎機、立磨機”的“干→干”操作工藝,取消了造粒噴霧塔環節,直接節約用水70%以上,有效降低蒸發水消耗的電量、燃料以及生產過中的二氧化碳和污染物排放。同時,采用干法制粉成套裝備,使生產工藝簡單連續,其中主要設備采用集中式工業控制器,可精確控制陶瓷原料的加工參數,提升了原料的供給質量,從而實現陶瓷生產的高效節能。
關鍵技術
(1)陶瓷原材料預均化干燥處理技術針對水分含量較高的原料,如原料配方中的泥料,水分達到25%左右,無法直接按比例配送至磨機磨粉,采用預均化處理方法,可大幅降低水分含量,水分可降到8%以下,保證了準確的泥料配比。
(2)高效的干法造粒技術在干法造粒前期,對粉料精確稱重,采用先進的控水系統,在粉料增濕環節保證了原料注水精準穩定可調。造粒時,采用先進的粒子細化系統,使攪拌更加均勻、造粒更圓滑、粒子結構密實、粒度級配調整更加簡單,易操作,更加高效。
(3)干法制粉工藝流程智能控制技術運用中控管理的方法,可自動化監控陶瓷制粉的各個工序,節省人力、物力并提高生產效率,降低廢品率,實現綜合節能降耗。
干法制粉工藝替代濕法制粉工藝,可節約電耗20%,節約熱耗65%,節約水耗80%。在節省大量的資源和能耗的同時,顯著降低產品成本,經濟效益明顯,這是推動陶瓷企業實施干法制粉工藝的內在動力。同時,隨著環保要求的提高,工業陶瓷行業作為高能耗企業,節能考核壓力巨大。節能減排政策的驅使成為干法制粉工藝外在的推動力。因此,干法制粉工藝在工業陶瓷行業的推廣應用,對實現工業陶瓷行業的綠色制造,實現工業陶瓷行業可持續發展,具有重要的現實意義,其推廣應用前景較好。
2024年10月29-31日在上海跨國采購會展中心,由北京粉體技術協會與柏德英思展覽(上海)有限公司聯合主辦“2024先進陶瓷粉體制備及應用技術研討會”,浙江鈦邇賽新材料有限公司孔令兵教授將帶來《部分陶瓷粉體一次干法合成工藝》的報告。
來源:
景輝等:陶瓷干法制粉技術的研究與進展
劉可春等:干法制粉技術在建筑陶瓷中的應用
國家重點推廣的低碳技術目錄
(中國粉體網編輯整理/空青)
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