CN109279607A - 碳硅石刃料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碳硅石刃料的制备方法，主要按照“锤破机粉碎→球磨机粉碎→蒸汽气流介质粉碎分级→水分分级除杂→压滤脱水→烘干包装”的步骤进行直径为0.45‑0.5μm的碳硅石颗粒料的制备。物料在气流粉碎机中时，高温高压水蒸气和碳化硅介质球共同作用，加快了物流碰撞速度，规避了物流矢量不足，有效地去除了粉碎过程中碳硅石表面产生的静电气溶胶层，将碳硅石粉碎成中值粒径为0.6μm的超细微粉。本发明对碳化硅原料的粉碎效果好，粉碎效率高，有利于碳硅石的深加工生产，进一步开发该产品的新功能。

Description

碳硅石刃料的制备方法
技术领域
本发明涉及矿物原料碳硅石，尤其是涉及一种碳硅石刃料的制备方法。
背景技术
碳硅石是一种较为罕见的矿物原料。天然碳硅石广泛分布于自岩浆岩到沉积岩、自陨石到石岩、自金刚石到铝土矿等各种各样的岩石和矿物中。碳硅石具有优越的韧性和较高的硬度（维氏硬度4000以上，略低于金刚石，但高于碳化硅和碳化硼），用于制作碳硅石陶瓷、电子陶瓷等，一般需对原料石粉碎制成刃料后再进行深加工。目前，碳硅石刃料生产均采用压缩空气作为气源的气流粉碎分级系统。该系统对于硬度、韧性值较高的物料粉碎效率较低，费工费时，特别是当被粉碎至直径0.87微米的颗粒时会发生气溶胶现象，即碳硅石表面产生静电气溶胶层，不能再继续被粉碎，直接制约了企业的产能和产品的深度开发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产周期短、成品物料粒度能够达到直径为0.45-0.5微米的碳硅石刃料的制备方法。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的碳硅石刃料的制备方法，包括下述步骤：
第一步，将碳硅石原料块投入锤破机中进行粉碎，设定锤破机的进料速度为280-320kg/h，将原料块破碎为1-3mm的颗粒料；
第二步，将第一步得到的颗粒料送入卧式球磨机中进行粉碎，卧式球磨机的进料速度为1000-1500kg/h，卧式球磨机中的研磨球直径为20mm、30mm、40mm，且研磨球配比为Φ20：Φ30：Φ40＝（0.5－0.7）：1：（0.4－0.6），粉碎后分选出中值粒径小于57μm的微粒料；
第三步，采用输送机将第二步分选出的微粒料送入气流粉碎机的粉碎室内，设定输送机的送料速度为300 kg/h，同时，通过拉瓦尔陶瓷喷嘴将150℃、0.7-0.8兆帕的水蒸汽以超音速向气流粉碎机中喷射，并使颗粒料在直径为1mm、堆积量为120kg/m3的碳化硅介质球的作用下进行研磨，之后由气固分离设备分选出中值粒径为0.6μm的超细粉；
第四步，将第三步得到的超细粉投入到沉降溢流缸中进行水洗，保持料浆浓度为40-50%，得到0.45-0.5μm的刃料浆；
第五步，将第四步得到的刃料浆打入压滤机中进行脱水，压滤机工作压力为0.6MPa,脱水后的刃料含水量＜10%；
第六步，将脱水后的刃料倒入微波炉料仓中进行烘干，得到含水量＜0.1%的刃料成品。
所述卧式球磨机的内表面设置有碳化硅耐磨衬板层，所述研磨球的外表面设置有碳化硅耐磨涂层。
所述拉瓦尔陶瓷喷嘴为两个，且拉瓦尔陶瓷喷嘴对称分布气流粉碎机壳体两侧。
所述气固分离设备包括依次相连的第一旋风分离器、第二旋风分离器和陶瓷膜式粉尘收集器，所述第一旋风分离器、第二旋风分离器和陶瓷膜式粉尘收集器的壳体内壁上均设置有热交换盘管。
本发明采用破碎、球磨、气流粉碎和水洗分级的方法生产碳硅石刃料，当物料在气流粉碎机中时，高温高压水蒸气和碳化硅介质球共同作用，加快了物流碰撞速度，规避了物流矢量不足，有效地去除了粉碎过程中碳硅石表面产生的静电气溶胶层，将碳硅石粉碎成中值粒径为0.6μm的超细微粉，本发明对碳化硅原料的粉碎效果好（指粉碎物料的粒度更细），粉碎效率高，有利于碳硅石的深加工生产，进一步开发该产品的新功能。
附图说明
图1是本发明所使用的卧式球磨机粉碎分级系统结构示意图。
图2是本发明所使用的高温蒸汽气流粉碎分级系统结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的碳硅石颗粒料制备方法，主要按照“锤破机粉碎→球磨机粉碎→蒸汽气流介质粉碎分级→水分分级除杂→压滤脱水→烘干包装”的步骤来制备直径为0.45-0.5μm的碳硅石颗粒料。
以下以具体实施例来说明具体制备步骤，包括：
第一步，将人工合成碳硅石晶体柱状块（直径28mm、高50mm）投入到锤破机中进行粉碎，设定锤破机的进料速度为300kg/h，经锤破机过滤网筛分出1-3mm的颗粒料并投入料仓1（见图1）。
第二步，以1200kg/h的进料速度，将料仓1中的颗粒料转入计算机控制的超硬材料卧式球磨机2.1中进行研磨。卧式球磨机2.1中的研磨球直径为20mm、30mm、40mm三种，且研磨球配比为Φ20：Φ30：Φ40＝（0.5－0.7）：1：（0.4－0.6），总数量为7000-8000Kg，可快速高效地对颗粒料进行研磨。由于碳硅石属于高硬度高韧性物料，在粉碎过程中对设备及研磨球的磨损程度非常高，因此，上述卧式球磨机2.1的内表面设置有无压烧结碳化硅耐磨衬板层，内部的钢芯研磨球外表面涂覆有碳化硅耐磨涂层，以此提高设备的耐磨性能，延长设备的使用寿命。物料在卧式球磨机2.1中完成研磨后，随气流依次进入卧式分级器2.2和旋风分离器2.3分级出中值粒径小于57μm的微粒料进入下一工序。为了降低微粒料中的铁杂质，还可以在卧式分级器2.2和旋风分离器2.3之间的管道上安装除磁器2.4，将微粒料中的含铁杂质降低到0.87%以下，消除碳硅石原料生产过程中的化学处理工序。
第三步，如图2所示，采用输送机将第二步破碎的颗粒料送入气流粉碎机3.1的粉碎室内，输送机的送料速度为300kg/h，采用PLC自动控制，以保持粉碎室内的原料稳定性；同时，通过对称设置在气流粉碎机3.1两侧的两个拉瓦尔陶瓷喷嘴将150℃、0.7-0.8兆帕的水蒸汽以超音速向气流粉碎机中喷射，并使颗粒料在直径为1mm、堆积量为120kg/m3的碳化硅介质球A的作用下进行研磨。上述碳化硅介质球3的堆积量按照气流粉碎机3.1的容积为标准，通常每立方放置120kg，当碳化硅介质球A出现磨损消耗时，需定期补充，以保持120kg/m3的堆积量。
上述经拉瓦尔陶瓷喷嘴加速后形成的超音速高温高压水蒸汽气流，能够使气流粉碎机3.1腔体内的碳化硅介质球A和57μm的碳硅石微粒料加速碰撞，有效地克服物料分子之间范德华力，消除物料团聚现象和静电效应，使大部分碳硅石快速研磨至中值粒径为0.6μm的超细粉；同时，蒸汽流还可以去除超细粉中的杂质，为后续的除尘减轻压力。粉碎后的物料随高压蒸汽流在气流粉碎机3.1腔体内上升，达标超细粉穿过气流粉碎机3.1内高速旋转的分级轮叶片间隙到达出料口进入气固分离设备；而较大的非达标颗粒在上升过程中，由于分级轮叶片的离心力作用，被甩到叶片外缘并落至腔体底部，在气流粉碎机3.1中进行再次粉碎。通过调整分级轮的转速可以得到不同粒径的产品。
上述气固分离设备包括依次设置的第一旋风分离器3.2、第二旋风分离器3.3和陶瓷膜式粉尘收集器3.4，中值粒径为0.6μm的碳硅石超细粉从第一旋风分离器3.2、第二旋风分离器3.3和陶瓷膜式粉尘收集器3.4的底部出料口进行收集；含尘气体则经第一旋风分离器3.2、第二旋风分离器3.3和陶瓷膜式粉尘收集器3.4处理后，通过排空管3.5达标排放。
上述第一旋风分离器3.2、第二旋风分离器3.3和陶瓷膜式粉尘收集器3.4的壳体内壁上分别设置有热交换盘管a、b、c，盘管内通入软水，与高温含尘气体发生热交换，气体温度降低，软水温度升高，高温软水返回至锅炉3.6，用于生产气流粉碎机3.1用的高温高压蒸汽，可以达到节约能源的目的。
第四步，将超细粉投入到沉降溢流缸中，使料浆浓度维持在50-60%，并根据粉料的颗粒大小、形状及在水中的沉降速度，通过调节水流量、水流速，群分得到粒度为0.45-0.5μm的刃料浆，水洗的同时去除杂质。
第五步，将上述刃料浆通过渣浆泵打入压滤机中进行脱水，保持压滤机11的工作压力为0.6MPa，使脱水后的刃料含水量＜10%。
第六步，将脱水后的刃料倒入微波炉料仓进行烘干，根据物料湿度，调整烘干时间，按照200-350kg/h的烘干量控制烘干速度，得到水分含量＜0.1%的刃料成品，包装成15kg/袋存储。

Claims (4)

1.一种碳硅石刃料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
第一步，将碳硅石原料块投入锤破机中进行粉碎，设定锤破机的进料速度为280-320kg/h，将原料块破碎为1-3mm的颗粒料；
第二步，将第一步得到的颗粒料送入卧式球磨机中进行粉碎，卧式球磨机的进料速度为1000-1500kg/h，卧式球磨机中的研磨球直径为20mm、30mm、40mm，且研磨球配比为Φ20：Φ30：Φ40＝（0.5－0.7）：1：（0.4－0.6），粉碎后分选出中值粒径小于57μm的微粒料；
第三步，采用输送机将第二步分选出的微粒料送入气流粉碎机的粉碎室内，设定输送机的送料速度为300 kg/h，同时，通过拉瓦尔陶瓷喷嘴将150℃、0.7-0.8兆帕的水蒸汽以超音速向气流粉碎机中喷射，并使颗粒料在直径为1mm、堆积量为120kg/m3的碳化硅介质球的作用下进行研磨，之后由气固分离设备分选出中值粒径为0.6μm的超细粉；
第四步，将第三步得到的超细粉投入到沉降溢流缸中进行水洗，保持料浆浓度为40-50%，得到0.45-0.5μm的刃料浆；
第五步，将第四步得到的刃料浆打入压滤机中进行脱水，压滤机工作压力为0.6MPa,脱水后的刃料含水量＜10%；
第六步，将脱水后的刃料倒入微波炉料仓中进行烘干，得到含水量＜0.1%的刃料成品。
2.根据权利要求1所述的碳硅石刃料的制备方法，其特征在于：所述卧式球磨机的内表面设置有碳化硅耐磨衬板层，所述研磨球的外表面设置有碳化硅耐磨涂层。
3.根据权利要求1所述的碳硅石刃料的制备方法，其特征在于：所述拉瓦尔陶瓷喷嘴为两个，且拉瓦尔陶瓷喷嘴对称分布气流粉碎机壳体两侧。
4.根据权利要求1所述的碳硅石刃料的制备方法，其特征在于：所述气固分离设备包括依次相连的第一旋风分离器、第二旋风分离器和陶瓷膜式粉尘收集器，所述第一旋风分离器、第二旋风分离器和陶瓷膜式粉尘收集器的壳体内壁上均设置有热交换盘管。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112871332A (zh) * 2021-02-04 2021-06-01 温州盘虎新能源有限公司 一种汽车高强度减震避震件生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2915258Y (zh) * 2006-04-19 2007-06-27 董永根 一种超细粉碎的砂磨机
CN105503195A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 河南晟道科技有限公司 高圆形度高纯度碳化硅超细粉体材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2915258Y (zh) * 2006-04-19 2007-06-27 董永根 一种超细粉碎的砂磨机
CN105503195A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 河南晟道科技有限公司 高圆形度高纯度碳化硅超细粉体材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘伟民 等主编: "《食品工程原理》", 31 August 2011, 中国轻工业出版社 *
王建武: "粉体超微化及烧结助剂引入对碳化硅陶瓷制备的影响", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112871332A (zh) * 2021-02-04 2021-06-01 温州盘虎新能源有限公司 一种汽车高强度减震避震件生产工艺
CN112871332B (zh) * 2021-02-04 2022-11-11 台州锐祥机械设备有限公司 一种汽车高强度减震避震件生产工艺

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