[发明专利]一种半干法制备建筑陶瓷用坯料的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备建筑陶瓷用坯料的工艺。

背景技术

建筑陶瓷生产的基本工艺流程为：原料配合制备坯料→压制成型→生坯干燥→烧成→陶瓷产品。(注，由原料配合制备的“坯料”也常称为“粉料”，实质上是由微细粉末料通过少量水分所结合构成的粒度通常在0.2～0.8mm之间的粉料颗粒)。在压制成型工序中，需将坯料填装在压砖机的模具模腔中，再施压，在压力作用下，将坯料压制成陶瓷生坯。在压制成型时，坯料空隙中的空气必须顺畅地排出，否则，卸压后，残留的压缩空气将使陶瓷坯体出现分层现象，成为废坯。为有效克服压制成型过程中的分层现象，通常将坯料预制为较规整的球形颗粒状坯料，以提高装模时坯料的流动性和填充密度，并有利于空气顺利排出。可见，球形坯料的制备质量是决定建筑陶瓷生产过程中生坯成型质量和最终陶瓷产品质量的重要影响因素。目前制备陶瓷坯料的技术主要有两种，即湿法制粉工艺(或称喷雾干燥造粒工艺)和干法制粉工艺(或称增湿造粒工艺)。

湿法制粉工艺的基本工艺流程为：配料→湿法球磨制浆→过筛除铁→喷雾干燥造粒→陈腐→球形坯料。具体工艺实现过程为，原料按一定比例称量后投入球磨机，掺水33～38％，湿法球磨磨成浆料；浆料过筛、除铁后经液压柱塞泵送入喷雾干燥塔，采用高温热风介质将浆料雾滴骤然干燥为含水率在5％～7％的球形坯料；经陈腐后获得适宜于压制成型的球形坯料。由于湿法制粉工艺的自动化程度高，而且湿法球磨获得的浆料粒度细小均匀，易于过筛除铁，通过喷雾干燥造粒制备的球形坯料性能良好，能有效保障压制成型的生坯质量及陶瓷产品质量。到80年代末，我国几乎所有的大、中型建陶生产厂家都采用了湿法制粉工艺制备球形坯料。然而，湿法制粉工艺也存在以下不足：(1)能耗高。喷雾干燥塔以燃料燃烧所生成的800～1000℃的热气作为干燥介质对浆滴进行干燥，塔内温度很高，而塔体体积过于庞大，通常塔高为7～16m，直径为4.5～9m，导致塔体热损失量巨大；加之喷雾干燥过程必须使用高温热风将浆料雾滴骤然蒸干，故温度在60～130℃间的尾气很难再循环到塔内而被回收利用。所有这些因素导致喷雾干燥塔的运行能耗过高，在使用喷雾造粒工艺的建筑陶瓷生产中，喷雾干燥塔的能耗占建筑陶瓷生产总能耗的50～60％左右；(2)尾气污染严重，喷雾干燥介质为燃料燃烧产生的高温热风，含有燃料燃烧产生的SOx、NOx和粉尘等大气污染物；另外，含水量在33～38％的浆料在热风作用下蒸发干燥为含水率为5～7％的球形坯料，必然释放出大量水蒸汽；浆料在干燥后期还会产生大量的粉尘。因此，从喷雾干燥塔排出的尾气是一种含有SOx、NOx、水蒸汽、燃料燃烧粉尘、陶瓷粉料粉尘等多种大气污染质的综合型废气，净化处理异常困难。特别是大量的水蒸汽使静电除尘、袋式除尘技术难以应用，而使用湿法除尘脱硫脱硝一体化技术尽管可将尾气有效净化，但尾气经湿法净化后温度会降低，气压下降，难以自行排放，需添置大功率引风设备，从而增加了净化设备运行费用。此外，尾气净化还会产生废水，也需进行无害化处理。因此，在采用喷雾造粒工艺的建筑陶瓷生产中，喷雾干燥造粒工段已成为整个建筑陶瓷生产线污染最严重的工段。