CN106563390A - 一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，该工艺采用流程是：陶瓷原料经过配料站计量配料后在干法粉磨制粉设备中进行磨细，磨细好的原料进入粉体物料干法造粒设备中造粒，合格产品最后到达料仓，即进入下一压力成型工艺流程，进而得到陶瓷墙地砖坯体粉料。与传统陶瓷坯体粉料制备过程中使用的湿法粉磨制粉与喷雾造粒联用生产过程相比，能有效减少能源和水分的消耗。具有工艺流程简短、设备投资少、维护保养方便、生产场地小、操作简单等优点。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷行业原料处理技术领域，具体涉及一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺。
背景技术
陶瓷墙地砖的生产工艺包括坯体粉料制备、压力成型、产品烧成和产品精加工四个主要环节，是一个高能耗，高污染的工艺过程。其中燃料、电力等能源成本占整个产品生产成本的23％-40％。如何在陶瓷生产过程中节能减排是陶瓷工业正在面临和必须要解决的问题。目前国内陶瓷企业几乎都采用湿法喷雾造粒工艺完成坯体粉料的制备过程，即：将粘土原料与其他矿石原料经球磨机湿法研磨制成含水率高达35-45％的料浆，再由干燥塔经喷雾干燥制成含水率为6-7％的粉料颗粒。这种工艺制得的粉料团粒成球状(或空心球状)、流动性好、生产过程工艺控制可靠、粉料的水分含量和粒度分布比较稳定。但是这种工艺是一种过湿干燥工艺，过湿过程不仅浪费了30％左右的水，干燥过程还要多消耗使这30％左右的水分蒸发的能量，从而导致巨大的能源、资源消耗及环境污染。目前虽有一些干法造粒工艺可以起到节能减排效果，但是这些工艺制备的坯体粉料颗粒普遍存在形状不规则、均匀性和流动性差、压缩比过小、设备复杂，自动化程度不高、设备投资大等问题，从而无法实现大规模工业化生产。因此，开发一种能更好满足陶瓷墙地砖生产的新型干法的坯体粉料造粒生产工艺成为必然趋势。
发明内容
为了解决陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺所存在的上述技术问题，本发明的目的在于，对于现有的湿法喷雾造粒工艺进行革新，研制一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，该工艺采用流程为：陶瓷原料经过配料站计量配料后在干法粉磨制粉设备中进行磨细，磨细好的原料进入粉体物料干法造粒设备中造粒，合格产品最后到达料仓，即进入下一压力成型工艺流程，进而得到陶瓷墙地砖坯体粉料。
根据本发明，所述工艺流程是连续的或者是间歇的。
所述的干法粉磨制粉设备选择高压辊式立磨、球磨机、雷蒙磨、振动磨、辊压机或气流磨。
所述的料仓选择开放式料仓，半开放式料仓或封闭式料仓。
所述的粉体物料干法造粒设备由增湿雾化装置、给料装置、物料分散装置、混合直筒，颗粒整形装置、风机、筛分装置和收料容器组成，其中，增湿雾化装置连接水源/粘接剂盛放装置，且位于混合直筒内，给料装置通过输送管道连接物料分散装置，物料分散装置通过输送管路连接混合直筒，混合直筒与颗粒整形装置上部连接，颗粒整形装置上部的出风口安装风机，颗粒整形装置下部依次连接筛分装置和收料容器。
进一步的，所述增湿雾化装置是直射式雾化装置，离心式雾化装置，旋转式雾化装置，气动雾化装置，气泡雾化装置，超声震荡雾化装置或静电雾化装置。
所述的增湿雾化装置位于混合直筒内的上部、中部、下部或四周。
所述的给料装置选择机械喂料装置或风力喂料装置；
所述的物料分散装置选择文丘里混料器或气力输送管；
所述的颗粒整形装置选择旋风筒或类旋风筒状的气固分离装置；
所述的筛分装置选择滚动筛、摇动筛、振动筛、博后筛、琴弦式筛分机、声波筛分机、气力式筛分装置或概率筛分机。
所述混合直筒与颗粒整形装置的材质采用金属、有机高分子化合物或无机非金属材料制作。
所述的收料容器选择连续式收料容器或间歇式收料容器；
所述的风机选择离心式风机、往复式真空泵，旋转真空泵或射流泵。
本发明的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，与传统陶瓷工业坯体粉料制备过程中采用湿法粉磨工艺与喷雾干燥造粒联用的生产过程相比，能有效减少能源和水分的消耗。具有工艺流程简短、设备投资少、维护保养方便、生产场地小、操作简单等优点。
附图说明
图1为本发明的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺流程图；
图2为粉体物料干法造粒设备结构示意图；
图中标记分别表示：A、配料站，B、干法粉磨制粉设备，C、粉体物料干法造粒设备，D、料仓，1、增湿雾化装置，2、给料装置，3、物料分散装置，4、混合直筒，5、颗粒整形装置，6、风机，7、筛分装置，8、收料容器。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
具体实施方式
如图1所示，本实施例给出一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，该工艺采用流程是：陶瓷原料经过配料站A计量配料后在干法粉磨制粉设备B中进行磨细，磨细好的原料进入粉体物料干法造粒设备C中造粒，合格产品最后到达料仓D，即进入下一压力成型工艺流程，进而得到陶瓷墙地砖坯体粉料。
上述干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其工艺流程是连续的或者是间歇的。
如图2所示，粉体物料干法造粒设备C是西安建筑科技大学粉体工程研究所开发的新型粉体物料干法造粒设备。它由增湿雾化装置1、给料装置2、物料分散装置3、混合直筒4，颗粒整形装置5、风机6、筛分装置7和收料容器8组成，其中，增湿雾化装置1连接水源/粘接剂盛放装置，且位于混合直筒4内，给料装置2通过输送管道连接物料分散装置3，物料分散装置3通过输送管路连接混合直筒4，混合直筒4与颗粒整形装置5上部连接，颗粒整形装置5上部的出风口安装风机6，颗粒整形装置5下部依次连接筛分装置7和收料容器8。
其造粒方式是将干粉料通过给水增湿后在混合直筒中借助气流和颗粒碰撞的作用粘结成粒，这些颗粒再随气流进入颗粒整形装置与气流分离，在沿颗粒整形装置的器壁旋转下滑的过程中完成颗粒表面圆整的造粒方式。
增湿雾化装置1可以是直射式雾化装置，离心式雾化装置，旋转式雾化装置，气动雾化装置，气泡雾化装置，超声震荡雾化装置或静电雾化装置。具体到本实施例中采用直射式雾化装置。
给料装置2可以是机械喂料装置或风力喂料装置，具体到本实施例中采用螺杆式给料机。
物料分散装置3可以是丘里混料器或气力输送管，具体到本实施例中采用文丘里混料器。
混合直筒4与颗粒整形装置5的材质可以采用金属、有机高分子化合物或无机非金属材料制作。具体到本实施例中采用有机玻璃制作。
颗粒整形装置5可以是旋风筒或类旋风筒状的气固分离装置，具体到本实施例中采用加长改进型旋风筒。
风机6可以是离心式风机、往复式真空泵，旋转真空泵或射流泵。具体到本实施例中采用离心式风机。
筛分装置7可以是滚动筛、摇动筛、振动筛、博后筛、琴弦式筛分机、声波筛分机、气力式筛分装置或概率筛分机。具体到本实施例中采用带锁风阀的振动筛。
收料容器8可以是连续式收料容器或间歇式收料容器，具体到本实施例中采用间歇式收料容器。
使用时，陶瓷原料经过干法粉磨混匀后，由螺杆式给料机输送到文丘里混料器中，经过分散的物料进入混合直筒4内，物料借助离心式风机产生的负压气流形成悬浮状态并且沿着混合直筒随气流向上输送，进而与直射式雾化装置喷出的水/粘接剂雾化滴冲撞、混合，粘附形成小颗粒，这些小颗粒在沿混合直筒向上输送的过程中，在气流的作用下，颗粒与颗粒间会发生碰撞，粘附形成粒径更大的颗粒。所有颗粒被气流携带进入加长改进型旋风筒内，由于加长改进型旋风筒的旋风气固分离作用，进入颗粒整形装置的颗粒与气流分离，在离心力和重力的共同作用下沿颗粒整形装置的器壁旋转下滑，借助下滑过程中颗粒与器壁表面的摩擦作用对颗粒表面的形貌进行圆整，获得表面光滑、球形度好的颗粒。完成造粒整形过程后，经加长改进型旋风筒下部卸料口收集的颗粒经过带锁风阀的振动筛筛分，粒径合格的颗粒经间歇式收料容器收集进入下一个工序，粒径不合格颗粒返回螺杆式给料机循环使用。小部分质量较轻的细粉和微细颗粒随气流经加长改进型旋风筒上部出风口和离心式风机进入收尘系统，收集后未达标颗粒返回螺杆式给料机循环造粒使用或排空。采用粉体物料干法造粒设备，所制备的颗粒粒度分布均匀，球形度、流动性良好，含水均匀。
所述的干法粉磨设备B可以是高压辊式立磨、球磨机、雷蒙磨、振动磨、辊压机或气流磨。具体到本实施例选择高压辊式立磨。
料仓3可以是开放式料仓，半开放式料仓或封闭式料仓，具体到本实施例选择封闭式料仓。
陶瓷原料经过配料站A计量配料后进入高压辊式立磨中进行磨细。粉磨好的原料进入粉体物料干法造粒设备C中造粒。合格坯体粉料颗粒最后到达封闭式料仓D，进入下一压力成型工艺流程，进而得到陶瓷墙地砖坯体粉料。
采用本实施例给出的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，对料仓中颗粒进行粒度分析和基本性能测试，结果如表1和表2所示。
表1：制备的坯体粉料的粒度分布
| 目数 | 直径/mm | 百分率/wt％ |
| <24 | 0.800-1.0 | 26.97 |
| 24-28 | 0.630-0.800 | 48.47 |
| 28-35 | 0.500-0.630 | 10.12 |
| 35-45 | 0.400-0.500 | 5.25 |
| 45-55 | 0.315-0.400 | 4.22 |
| 55-70 | 0.224-0.315 | 3.21 |
| 70-140 | 0.105-0.224 | 1.23 |
| >140 | ＜0.105 | 0.53 |
表2：和传统湿法喷雾造粒设备制备的坯体粉料的流动性能与压缩性能对比
| 性能参数 | 新型干法造粒设备 | 湿法喷雾造粒设备 |
| 含水率/％ | 6.2 | 6.9 |
| 休止角/° | 34 | 33 |
| 崩溃角/° | 27 | 26 |
| 表观密度/g cm-3 | 0.89 | 0.92 |
| 振实密度/g cm-3 | 1.07 | 1.09 |
| Hausner比 | 1.20 | 1.18 |
Claims (10)
1.一种干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，该工艺采用流程为：陶瓷原料经过配料站(A)计量配料后在干法粉磨制粉设备(B)中进行磨细，磨细好的原料进入粉体物料干法造粒设备(C)中造粒，合格产品最后到达料仓(D)，即进入下一压力成型工艺流程，进而得到陶瓷墙地砖坯体粉料。
2.如权利要求1所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述工艺流程是连续的或者是间歇的。
3.如权利要求1所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述的粉体物料干法造粒设备(C)由增湿雾化装置(1)、给料装置(2)、物料分散装置(3)、混合直筒(4)，颗粒整形装置(5)、风机(6)、筛分装置(7)和收料容器(8)组成，其中，增湿雾化装置(1)连接水源/粘接剂盛放装置，且位于混合直筒(4)内，给料装置(2)通过输送管道连接物料分散装置(3)，物料分散装置(3)通过输送管路连接混合直筒(4)，混合直筒(4)与颗粒整形装置(5)上部连接，颗粒整形装置(5)上部的出风口安装风机(6)，颗粒整形装置(5)下部依次连接筛分装置(7)和收料容器(8)。
4.如权利要求1所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述的干法粉磨制粉设备(1)选择高压辊式立磨、球磨机、雷蒙磨、振动磨、辊压机或气流磨。
5.如权利要求1所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述的料仓(3)选择开放式料仓，半开放式料仓或封闭式料仓。
6.如权利要求3所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述增湿雾化装置(1)是直射式雾化装置，离心式雾化装置，旋转式雾化装置，气动雾化装置，气泡雾化装置，超声震荡雾化装置或静电雾化装置。
7.如权利要求3所述的粉体物料干法造粒设备，其特征在于，所述的增湿雾化装置(1)位于混合直筒(4)内的上部、中部、下部或四周。
8.如权利要求3所述的所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述的给料装置(2)选择机械喂料装置或风力喂料装置；所述的物料分散装置(4)选择文丘里混料器或气力输送管；所述的颗粒整形装置(5)选择旋风筒或类旋风筒状的气固分离装置；所述的筛分装置(7)选择滚动筛、摇动筛、振动筛、博后筛、琴弦式筛分机、声波筛分机、气力式筛分装置或概率筛分机。
9.如权利要求3所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述混合直筒(4)与颗粒整形装置(5)的材质采用金属、有机高分子化合物或无机非金属材料制作。
10.如权利要求3所述的干法陶瓷墙地砖坯体粉料造粒工艺，其特征在于，所述的收料容器(8)选择连续式收料容器或间歇式收料容器；所述的风机(6)选择离心式风机、往复式真空泵，旋转真空泵或射流泵。
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