一、墻地磚干法制粉工藝制備國內(nèi)外概況
陶瓷墻地磚壓型粉料的制備技術(shù)經(jīng)歷了一定的發(fā)展過程。早期制備墻地磚壓型粉料采用原料經(jīng)球磨機(jī)濕磨成泥漿,經(jīng)壓濾榨泥成泥餅,經(jīng)鏈板或地炕干燥后再經(jīng)輪碾機(jī)制粉。也有原料采用干磨制粉再采用輪碾機(jī)加水造粒。這些工藝機(jī)械化程度低,勞動強(qiáng)度大,制備的粉料性能差,直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和檔次。70年代起,噴霧干燥濕法制粉工藝技術(shù)應(yīng)用于陶瓷墻地磚壓型粉料的制備,其制備的粉料可滿足大噸位自動壓機(jī)的要求,生產(chǎn)出高質(zhì)量、高檔次的產(chǎn)品。然而,該工藝一次性投資大,能耗高的不足,在今天能源價格上漲及墻地磚市場競爭中顯得十分突出。
1.原料及原料加工干法制粉工藝中,一般講原料配方比較簡單,這樣可避免原料在加工過程中出現(xiàn)分層現(xiàn)象。由于干法工藝中,原料雜質(zhì)難去除,一般選用比較純的原料。原料粉碎中,各種原料依據(jù)自身特性,選用不同的粉碎設(shè)備單獨粉碎,這樣可提高粉碎效率,也可保證配方對各原料細(xì)度的要求。
。玻炝2糠謬飧煞ㄖ品酃に,已研制出多種不同形式的造粒機(jī),為了保證造粒效果,普遍采用加水到10%~12%的過濕造粒工藝,然后采用高效干燥設(shè)備振動流化床干燥器,干燥到5%~7%的壓型水分,然后經(jīng)篩分設(shè)備去除細(xì)粉和大顆粒,合格粉料進(jìn)入壓型料倉陳腐。
。常阅芗疤攸c干法制粉工藝的顯著特點是投資少,能耗低,可顯著降低產(chǎn)品成本,雖然從工藝及裝備方面還需進(jìn)一步完善,但從能源節(jié)省和投資費用等方面看,國外專家認(rèn)為是發(fā)展方向。
從近年發(fā)展看,國外還將干法工藝用于墻地磚裝飾技術(shù)領(lǐng)域。意大利L.B公司研制開發(fā)的干法大顆粒色斑造粒機(jī),用彩色料經(jīng)大顆粒造粒機(jī)造出3~15毫米的大顆粒色斑,然后經(jīng)破碎機(jī)破碎成不規(guī)則形狀的顆粒,再與基料按比例混合,經(jīng)壓機(jī)壓制后燒出仿花崗巖瓷質(zhì)磚,可顯著提高產(chǎn)品檔次。另外,該公司還利用干法造粒技術(shù)制備出不同顏色的顆粒,與壓機(jī)布料技術(shù)相配合,生產(chǎn)出各種夢幻圖案的高檔次裝飾;u。
二、我國干法制粉與國外的差距
。保饕b備方面的差距國外的干法制粉工藝裝備具有性能優(yōu)良、產(chǎn)量大、自動化程度高、操作維修方便的特點。而國內(nèi)干法制粉裝備就相對差一些。干法制粉細(xì)磨工藝及設(shè)備是連續(xù)式生產(chǎn),不像濕球磨機(jī)間歇式生產(chǎn),連續(xù)配料的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。國外對進(jìn)入連續(xù)式干法細(xì)磨機(jī)采用電子秤配料。精確度高、連續(xù)性好,保證了配方及制粉的均勻穩(wěn)定性。而國內(nèi)目前普遍采用人工配料,難以保證配料的準(zhǔn)確性。另外原料干磨設(shè)備與國外比較,國內(nèi)的雷蒙磨機(jī)產(chǎn)量小,能耗高,大產(chǎn)量時難以達(dá)到預(yù)定的工藝細(xì)度要求。配套工藝生產(chǎn)線時,因設(shè)備臺數(shù)增加、加大了投資和能耗。國外開發(fā)研制配熱風(fēng)系統(tǒng)的大型立式磨機(jī),可依據(jù)粉料硬度自動調(diào)整磨輥壓力,空氣分級效果好,細(xì)磨效率高,產(chǎn)量達(dá)32噸/小時(細(xì)度達(dá)到350目),該細(xì)度的單位電耗僅為17.8千瓦·小時/噸粉料,而國內(nèi)用于干法制粉工藝4R或5R型雷蒙磨機(jī),產(chǎn)量為3~5噸/小時(細(xì)度為200目篩產(chǎn)量),若達(dá)到250目的細(xì)度,產(chǎn)量僅為2~4噸/小時,其每噸干粉料的電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國外。由于產(chǎn)量小,當(dāng)建設(shè)一個日產(chǎn)10000平方米產(chǎn)量的墻地磚廠,需要4R型雷蒙磨3~4臺,加大了投資成本,制約了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。
干法工藝的關(guān)鍵設(shè)備增濕造粒機(jī),國內(nèi)目前開發(fā)研制的GZ25型輥筒式造粒機(jī)等,料水配比不很準(zhǔn)確,產(chǎn)量僅為2~4噸/小時,且尚未系列化,若配套到日產(chǎn)10000平方米墻地磚生產(chǎn)線,需要3~5臺造粒設(shè)備,加大了投資成本。而國外造粒機(jī),用計量裝置準(zhǔn)確給粉,用變頻計量泵精確給水,保證了料水的準(zhǔn)確性。國外同類型造粒機(jī)每臺產(chǎn)量即可達(dá)15~16噸/小時。與造粒機(jī)相配套的振動流化床干燥器設(shè)備,國內(nèi)開發(fā)的比較成功,目前的產(chǎn)量可達(dá)到5~6噸/小時,能耗指標(biāo)接近國外水平。
。玻a(chǎn)工藝與自動控制技術(shù)方面的差距國內(nèi)干法制粉生產(chǎn)工藝與自動控制技術(shù)與國外比較也存在著差距。其原因有兩個方面,首先,還沒有開發(fā)出自動化程度高,生產(chǎn)工藝控制非常穩(wěn)定的工藝參數(shù)及設(shè)備控制技術(shù)。另外一個原因是由于國情的限制,用戶要從資金方面考慮,不愿采用自動化程度太高的工藝技術(shù),因而制約了生產(chǎn)工藝及控制技術(shù)發(fā)展。
國外的配料技術(shù)普遍采用電子秤自動連續(xù)配料,自動化程度高,配料精度高,保證了成分的均勻性和穩(wěn)定性。國外細(xì)磨設(shè)備控制按預(yù)先設(shè)定,由微機(jī)自動控制,并依據(jù)粉料硬度自動調(diào)整磨輥壓力,充分保證了細(xì)磨效率。造粒及干燥工藝中,國外采用先進(jìn)的紅外儀器探測物料水分,微機(jī)控制自動調(diào)整供料量和供水量,保證了造粒效果。造料后的物料干燥系統(tǒng)也由微機(jī)自動控制熱風(fēng)溫度及振動流化床振動頻率,以保證干燥后的水分能達(dá)到預(yù)定要求,并保持穩(wěn)定。而國內(nèi)目前的造粒機(jī)的加料量、加水量由人工調(diào)節(jié)控制,由于前段細(xì)磨工序細(xì)粉料的細(xì)度和水分變化,經(jīng)常影響造粒水分和造粒效果的波動。干燥系統(tǒng)的熱風(fēng)量、熱風(fēng)濕度也是人工控制,人為因素多,因而產(chǎn)生物料水分的波動,影響了后序工藝中壓型質(zhì)量。
國外的干法制粉工藝生產(chǎn)線、工藝控制非常先進(jìn)。意大利某廠,一條小時產(chǎn)量為30噸粉料生產(chǎn)線,整個車間僅有一人在中心控制室遙控管理,所有設(shè)備均按設(shè)定的工藝技術(shù)參數(shù),由微機(jī)統(tǒng)一控制,一些關(guān)鍵工藝參數(shù)由電腦經(jīng)打印機(jī)直接讀出,以備查詢。各種設(shè)備均配有自動監(jiān)控系統(tǒng),自動報警。而國內(nèi)的干法制粉工藝目前還是各種設(shè)備單獨控制,相互協(xié)調(diào)性、配套性差。雖然單獨控制時,也配有自控和手控功能,但由于前述因素經(jīng)常出現(xiàn)造粒效果波動,粉料顆粒度及水分不穩(wěn)定,影響了后序的壓型工藝。
通過分析比較國內(nèi)外干法制粉工藝技術(shù)的水平及差距。我們認(rèn)為應(yīng)重點從以下幾個方面著手,進(jìn)一步完善和改進(jìn)國內(nèi)干法制粉工藝及裝備技術(shù),使其盡快達(dá)到國外同類先進(jìn)技術(shù)水平。首先應(yīng)繼續(xù)完善現(xiàn)有干法制粉工藝技術(shù);研究開發(fā)大型粉碎造粒設(shè)備及干燥設(shè)備;同時進(jìn)一步完善和提高工藝線及設(shè)備控制的自動化水平;開發(fā)研制新型干法制備大顆粒色斑設(shè)備及其相關(guān)設(shè)備;繼續(xù)開展和完善干法制粉工藝及設(shè)備的配套工作,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。