CN105948763A - 一种用于建筑陶瓷的喷雾干燥塔及制备粉料颗粒的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于建筑陶瓷的喷雾干燥塔及制备粉料颗粒的方法，所述喷雾干燥塔，包括塔体、设置于塔顶部的进风装置、设置于塔侧壁下端的抽风装置、设置于塔底部的出料口以及以塔体中心阵列分布设置于所述进风装置和所述抽风装置之间的浆料喷雾装置，还包括设置于所述进风装置和所述浆料喷雾装置之间的包覆液喷雾装置；具有节省制备工序、操作简便、节约成本，造粒成型速度快、造粒质量好的特点；而制备的陶瓷粉料颗粒，形成了表面光滑的包覆层，包覆效果好、表面光滑、流动性增加，减少了毛刺破损，制备效益高；改善了陶瓷粉料颗粒的质量不一、分布杂乱无章的状况，制备得的瓷砖表面效果更加理想，坯体不易变形和开裂。

Description

一种用于建筑陶瓷的喷雾干燥塔及制备粉料颗粒的方法
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷技术领域，尤其涉及一种用于建筑陶瓷的喷雾干燥塔及制备粉料颗粒的方法。
背景技术
喷雾干燥塔是建筑陶瓷生产过程中进行陶瓷粉料颗粒制备所需的设备，将浆料通过由喷雾装置喷出并在热风的作用下进行脱水、干燥形成含有一定水分和粒度的陶瓷粉料颗粒，即浆料雾滴与热空气形成混合流的方式，浆料雾滴由于表面张力作用而形成球形，其水分在高温下迅速蒸发干燥，最终获得干燥的球形陶瓷粉料颗粒。
而在现有的技术中，为了使造粒效果好，利于提高后期对粉料的冲压压制成瓷砖的整体质量，通常是先通过按质量比加入的粘结剂与浆料进行混合搅拌研磨，再将制备得的浆料于喷雾干燥塔内进行干燥，但往往因需要大量的粘结剂而使制备成本高、制备工序复杂、制备效率低；并且存在因搅拌不充分使干燥后的陶瓷粉料颗粒包覆的粘结介质不均匀，表面粗糙、流动性差等缺点；另外在压制成砖时，因干燥后的陶瓷粉料颗粒表面的毛刺破损而导致二次粉发，造成材料浪费、制备效益低；并且因陶瓷粉料颗粒的质量不一、分布杂乱无章，使得制备的瓷砖表面效果不理想，且坯体存在容易变形和开裂的现象。
发明内容
本发明的目的在于提出一种造粒效率高且造粒质量好的用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，具有操作简便、节省制备工序和成本的特点。
本发明的另外一个目的在于提出一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，制备的陶瓷粉料颗粒包覆效果好、表面光滑、结构稳定、流动性好。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，包括塔体、设置于塔顶部的进风装置、设置于塔侧壁下端的抽风装置、设置于塔底部的出料口以及以塔体中心阵列分布设置于所述进风装置和所述抽风装置之间的浆料喷雾装置，还包括设置于所述进风装置和所述浆料喷雾装置之间的包覆液喷雾装置。
进一步说明，所述浆料喷雾装置包括浆料喷管和浆料喷嘴，所述浆料喷管的一端于塔壁内连接浆料喷嘴，浆料通过动力装置压入所述浆料喷管，并由所述浆料喷嘴喷入塔内，所述浆料喷嘴与塔壁成斜向上35～65°角，所述浆料喷嘴的孔径为2.8～3.5mm。
进一步说明，所述包覆液喷雾装置包括包覆液喷管和包覆液喷嘴，所述包覆液喷管的一端于塔壁内连接包覆液喷嘴，包覆液通过动力装置压入所述包覆液喷管，并由所述包覆液喷嘴喷入塔内，所述包覆液喷管外侧套设有蒸汽管，两者之间形成保温层，所述包覆液喷嘴的孔径为1.0～2.0mm。
进一步说明，所述浆料喷雾装置的数量为2个或2个以上。
优选的，所述包覆液喷嘴的孔径为1.5mm。
一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，包括如下步骤：
(1)由所述进风装置向塔内吹入热风；
(2)将浆料通过所述浆料喷雾装置同时喷入塔内，同时将包覆液通过所述包覆液喷雾装置喷入塔内，干燥过程中，包覆液对浆料雾滴形成粉料颗粒进行包裹；
(3)获得具有包覆层的陶瓷粉料颗粒，并由所述出料口排出；塔内的气体由所述抽风装置抽出。
进一步说明，所述包覆液为具有防静电、防辐射、高强度或高刚度性能的粘结剂。
进一步说明，所述包覆液为PVA溶液，所述PVA溶液由PVA与75℃热水进行搅拌溶解制得，或所述PVA溶液由PVA与乙二醇溶液加水进行球磨混合制得。
进一步说明，所述包覆液喷雾装置的喷射压力为2.0～2.5MP，所述浆料喷雾装置的喷射压力为1.0～1.5MP。
进一步说明，所述进风装置的热风温度为500～700℃。
本发明的有益效果：本发明通过在所述进风装置和所述浆料喷雾装置之间增加设置了包覆液喷雾装置，不仅节省了制备工序、操作简便、节约成本，而且具有造粒成型速度快、造粒质量和效率高的特点；由喷雾干燥塔制备的陶瓷粉料颗粒，形成了表面光滑的包覆层，使所述陶瓷粉料颗粒具备更多不同的性能，包覆液包覆效果好、陶瓷颗粒表面光滑、流动性增加，对陶瓷粉料颗粒表面的毛刺起到了很好的保护作用，从而使在压制成砖时，减少毛刺破损，节约材料、制备效益高；并且改善了陶瓷粉料颗粒的质量不一、分布杂乱无章的状况，使得制备得的瓷砖表面效果更加理想，坯体不易变形和开裂。
附图说明
图1是本发明一个实施例的一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔结构示意图；
图2是本发明一个实施例的一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔结构示意图；
图3是由现有喷雾干燥塔制备得的陶瓷粉料颗粒50倍30偏光反射图；
图4是由现有喷雾干燥塔制备得的陶瓷粉料颗粒50倍0偏光透射图；
图5是由本发明喷雾干燥塔制备得的的陶瓷粉料颗粒50倍0偏光反射图；
图6是由本发明喷雾干燥塔制备得的陶瓷粉料颗粒50倍0偏光透射图；
其中：塔体1，进风装置2，抽风装置3，出料口4，浆料喷雾装置5，浆料喷管51，浆料喷嘴52，包覆液喷雾装置6，包覆液喷管61，包覆液喷嘴62，蒸汽管63，角A。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
需要说明，附图和实施方式仅是为了使本领域技术人员充分了解本技术方案，并可以实施，因此在附图绘制中并未严格按照工程制图的方式绘制，仅为进行原理性说明，在幅图中为方便表示技术细节，在具体零件的尺寸上会有适宜性的放大或缩小，而且对于本领域技术人员公知的内容进行一定省略。
如图1所示，一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，包括塔体1、设置于塔顶部的进风装置2、设置于塔侧壁下端的抽风装置3、设置于塔底部的出料口4以及以塔体中心阵列分布设置于所述进风装置2和所述抽风装置3之间的浆料喷雾装置5，还包括设置于所述进风装置2和所述浆料喷雾装置5之间的包覆液喷雾装置6。
本发明通过在所述进风装置2和所述浆料喷雾装置5之间增加设置了包覆液喷雾装置6，因此使在陶瓷粉料颗粒的制备过程中，所述包覆液装置6用于喷射具有高粘结性、高强度的包覆液，所述浆料喷雾装置5用于喷射公知陶瓷材料制备而得的浆料，所述包覆液雾滴和浆料雾滴在所述进风装置2的高温旋风的作用下，两者在塔内干燥粉粒化形成包覆颗粒和浆料颗粒，并且由于包覆颗粒分布于浆料颗粒的上方，受塔内向下气压的作用下，所述包覆颗粒在下落的过程中，可均匀包覆于所述浆料颗粒的表面形成网状结构的包覆层，最后获得具有包覆层的陶瓷粉料颗粒经所述出料口4排出。
所述喷雾干燥塔有效解决在现有建筑陶瓷粉料颗粒的制备技术中制备成本高的问题，不仅节省了制备工序、操作简便、节约成本，而且具有造粒成型速度快、造粒质量和效率高的特点；由喷雾干燥塔制备的陶瓷粉料颗粒，形成了表面光滑的包覆层，使所述陶瓷粉料颗粒具备更多不同的性能，包覆液包覆效果好、陶瓷颗粒表面光滑、流动性增加，对陶瓷粉料颗粒表面的毛刺起到了很好的保护作用，从而使在压制成砖时，减少毛刺破损，节约材料、制备效益高；并且改善了陶瓷粉料颗粒的质量不一、分布杂乱无章的状况，使得制备得的瓷砖表面效果更加理想，坯体不易变形和开裂。如图3、4所示由现有喷雾干燥塔制备得的陶瓷粉料颗粒结构，表面没有包裹层，；如图5、6所示由本发明所述的喷雾干燥塔制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒结构，具有均匀的包裹层。
进一步说明，所述浆料喷雾装置5包括浆料喷管51和浆料喷嘴52，所述浆料喷管51的一端于塔壁内连接浆料喷嘴52，浆料通过动力装置压入所述浆料喷管51，并由所述浆料喷嘴52喷入塔内，如图2所示，所述浆料喷嘴52与塔壁成斜向上35～65°角A，所述浆料喷嘴52的孔径为2.8～3.5mm。
由于陶瓷浆料是从所述浆料喷管51进入塔体内，并经过所述浆料喷嘴52喷出，在喷浆的过程中，随着温度的变化，所述浆料喷嘴52处常会出现因温度降低使得浆料凝结而导致堵塞的情况，因此，所述浆料喷嘴52与塔壁成斜向上35～65°角A，所述浆料喷嘴52的孔径为2.8～3.5mm，在停止工作时，使管壁及喷嘴内的残余浆料回流，有效防止浆料喷嘴52的堵塞，节约了维修和清理成本。
进一步说明，所述包覆液喷雾装置6包括包覆液喷管61和包覆液喷嘴62，所述包覆液喷管61的一端于塔壁内连接包覆液喷嘴62，包覆液通过动力装置压入所述包覆液喷管61，并由所述包覆液喷嘴62喷入塔内，所述包覆液喷管61外侧套设有蒸汽管63，两者之间形成保温层，所述包覆液喷嘴62的孔径为1.0～2.0mm。
由于所述包覆液是从所述包覆液喷管进入塔体内，并经过所述包覆液喷嘴喷出，在塔内热干燥形成包覆颗粒并均匀粘附包覆于浆料颗粒表面，因此所述包覆液是要具有高粘结性的，在包覆液喷管61外侧设置保温层，可有效防止包覆液因温度变化而粘结，并且将所述包覆液喷嘴62的孔径设置为1.0～2.0mm，即小于所述浆料喷嘴52的孔径，从而实现包覆颗粒的包覆效果好、分布更加均匀、密度更加合理，使干燥后的颗粒质量更优。
进一步说明，所述浆料喷雾装置5的数量为2个或2个以上。
在控制所述进风装置2的高温旋风的作用程度下，增加在所述喷雾干燥塔内浆料喷雾装置5的数量，可有效提高浆料的干燥效率，从而提高粉料的制备效率和制备效益。
优选的，所述包覆液喷嘴62的孔径为1.5mm。
由于包覆液以包覆液雾滴喷入所述喷雾干燥塔内形成包覆颗粒，控制包覆液喷嘴的孔径大小，从而控制包覆颗粒的粒径大小，使其更有利于包覆于浆料颗粒表面，包覆效果更加均匀，密度更加合理，结构更加稳定，避免所述浆料颗粒与包覆颗粒在冲压压制时发生脱附。
一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，包括如下步骤：
(1)由所述进风装置2向塔内吹入热风；
(2)将浆料通过所述浆料喷雾装置5同时喷入塔内，同时将包覆液通过所述包覆液喷雾装置6喷入塔内，干燥过程中，包覆液对浆料雾滴形成粉料颗粒进行包裹；
(3)获得具有包覆层的陶瓷粉料颗粒，并由所述出料口4排出；塔内的气体由所述抽风装置3抽出。
本发明将浆料和包覆液分别通过浆料喷雾装置5和包覆液喷雾装置6同时喷入塔内，在进风装置2的高温旋风的作用下，同时干燥并且使包覆颗粒更均匀地包覆于浆料颗粒，获得具有包覆层的陶瓷粉料颗粒，有效解决在现有建筑陶瓷粉料颗粒的制备技术中，通常先将陶瓷浆料和粘结剂进行混合球磨，再将制备得的浆料进行喷雾干燥，但往往因需要大量的粘结剂而使制备成本高的问题。
另外还克服了因搅拌不充分，使干燥后的陶瓷粉料颗粒的表面包覆不均匀，表面粗糙、流动性差等缺点，以及在压制成砖时因浆料颗粒表面毛刺的破坏而产生粉料的二次粉发的缺陷，因此，所述陶瓷颗粒具有包覆液包覆效果好、陶瓷颗粒表面光滑、流动性好，且可减少毛刺破损，节约材料、制备效益高的特点。
进一步说明，所述包覆液为具有防静电、防辐射、高强度或高刚度性能的粘结剂。
由于陶瓷粉料颗粒需经过冲压压制、烧成等获得陶瓷砖，因此需要选择具有防静电、防辐射、高强度或高刚度性能的包覆液，才能使所述陶瓷粉料颗粒所形成的包覆层稳定性好，有效地对浆料颗粒进行保护，并且使所述陶瓷粉料颗粒具备更多不同的性能，从而提高所制备得的陶瓷砖的质量效果。
进一步说明，所述包覆液为PVA溶液，所述PVA溶液由PVA与75℃热水进行搅拌溶解制得，或所述PVA溶液由PVA与乙二醇溶液加水进行球磨混合制得。
由于PVA为分子百分级链结构，PVA作为具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性的良好的粘结剂，因此其颗粒结构容易粘结成网，包覆形成网状结构，因此可在浆料颗粒的表面形成良好的保护层，提高造粒质量，使陶瓷粉料颗粒的结构更加稳定。
进一步说明，所述包覆液喷雾装置6的喷射压力为2.0～2.5MP，所述浆料喷雾装置5的喷射压力为1.0～1.5MP。
设置所述包覆液喷雾装置的压力大于所述浆料喷雾装置的压力，是为了使两者在干燥成粒后，所述包覆颗粒均小于所述浆料颗粒，实现所述包覆颗粒更加均匀地包覆于浆料颗粒表面，提高包覆颗粒对浆料颗粒的包覆效果。
进一步说明，所述进风装置2的热风温度为500～700℃。
由于陶瓷浆料以一定的压力和速度喷入塔体内，通常浆料雾滴因喷射惯性和浆料雾滴的重力惯性的作用下，做逆流上升一段后再下降的弧线运动，在这个过程中浆料雾滴被热风干燥形成颗粒，而于此同时由上端下落的包覆颗粒将会在浆料雾滴进行上升和下降的过程均可发生颗粒团聚，从而使部分浆料颗粒与包覆颗粒产生二次团聚的情况，影响浆料颗粒的包覆效果。而将所述干燥过程的干燥温度为500～700℃，可使塔内的水分和所述包覆液中的水分气化，进一步提高塔内上部的压力，形成稳定的向下压力，从而使包覆液雾滴与浆料雾滴的运动方向一致向下，提高浆料颗粒的包覆效果，节约制造成本。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，包括塔体、设置于塔顶部的进风装置、设置于塔侧壁下端的抽风装置、设置于塔底部的出料口以及以塔体中心阵列分布设置于所述进风装置和所述抽风装置之间的浆料喷雾装置，其特征在于：还包括设置于所述进风装置和所述浆料喷雾装置之间的包覆液喷雾装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，其特征在于：所述浆料喷雾装置包括浆料喷管和浆料喷嘴，所述浆料喷管的一端于塔壁内连接浆料喷嘴，浆料通过动力装置压入所述浆料喷管，并由所述浆料喷嘴喷入塔内，所述浆料喷嘴与塔壁成斜向上35～65°角，所述浆料喷嘴的孔径为2.8～3.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，其特征在于：所述包覆液喷雾装置包括包覆液喷管和包覆液喷嘴，所述包覆液喷管的一端于塔壁内连接包覆液喷嘴，包覆液通过动力装置压入所述包覆液喷管，并由所述包覆液喷嘴喷入塔内，所述包覆液喷管外侧套设有蒸汽管，两者之间形成保温层，所述包覆液喷嘴的孔径为1.0～2.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，其特征在于：所述浆料喷雾装置的数量为2个或2个以上。
5.根据权利要求3所述的一种用于建筑陶瓷制备具有包覆层粉料颗粒的喷雾干燥塔，其特征在于：所述包覆液喷嘴的孔径为1.5mm。
6.一种使用如权利要求1～5中任意一项所述的喷雾干燥塔制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)由所述进风装置向塔内吹入热风；
(2)将浆料通过所述浆料喷雾装置同时喷入塔内，同时将包覆液通过所述包覆液喷雾装置喷入塔内，干燥过程中，包覆液对浆料雾滴形成粉料颗粒进行包裹；
(3)获得具有包覆层的陶瓷粉料颗粒，并由所述出料口排出；塔内的气体由所述抽风装置抽出。
7.根据权利要求6所述的一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，其特征在于：所述包覆液为具有防静电、防辐射、高强度或高刚度性能的粘结剂。
8.根据权利要求7所述的一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，其特征在于：所述包覆液为PVA溶液，所述PVA溶液由PVA与75℃热水进行搅拌溶解制得，或所述PVA溶液由PVA与乙二醇溶液加水进行球磨混合制得。
9.根据权利要求6所述的一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，其特征在于：所述包覆液喷雾装置的喷射压力为2.0～2.5MP，所述浆料喷雾装置的喷射压力为1.0～1.5MP。
10.根据权利要求6所述的一种制备具有包覆层的陶瓷粉料颗粒的方法，其特征在于：所述进风装置的热风温度为500～700℃。
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