CN115890893A - 干法制粉制备陶瓷砖的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干法制粉制备陶瓷砖的方法及装置,属于普通瓷砖和大规格瓷砖如大板、岩板生产技术领域;该方法避免了高能耗和/或高污染生产陶瓷砖,其包括将用于制备陶瓷砖的原料经卸车坑卸料后分别进料至各原料储存仓,从原料储存仓分别将不同原料输送至配料系统,经配料系统混合之后进料至研磨设备,在研磨设备中研磨原料以制备干粉,将获得的干粉输送至干粉储存仓中,并且经干粉储存仓进料至除杂系统除去杂质获得不含杂质的干粉,造粒助剂来自高细研磨后的高塑性原料和着色剂的料浆;将由此获得的不含杂质的干粉与造粒助剂进料至造粒系统中造粒而获得粉料,将所述粉料经过粉料储存仓进料至压机中进行压制,获得陶瓷砖坯体。
Description
技术领域
本发明涉及一种干法制粉制备陶瓷砖坯体和陶瓷砖的方法以及所使用的装 置。具体而言,本发明涉及一种通过采用干法制粉并且以低能耗、清洁的方式 生产普通瓷砖和大规格瓷砖如大板、岩板的方法以及其中所涉及的装置。
背景技术
目前用于制备瓷砖坯体用的粉料的工艺主要被分为湿法和干法两大类。在 传统的湿法工艺的过程中,需要另外添加大量的水和解胶剂至原料中,然后通 过球磨将原料研磨制浆,在过筛、除杂之后使浆料(含水率高达浆料的约40重 量%)通过喷雾干燥制成后续压型阶段所需的粉料。该喷雾干燥需要通过高温 (700℃~900℃)对浆料进行干燥,将浆料中高达40重量%的水分降低至7重量 %来进行造粒。由此计算,每吨粉料(干基)在此过程中需要蒸发的水量约为 600kg。
接下来,干法工艺压坯粉料的制备过程还包括将原料研磨和干燥获得的干 粉用水润湿粘合,进行造粒。将添加的水量控制在12重量%以下来实现该过程, 然后通过流化床烘干机将粉料的水分降低至7重量%。由此计算,需要从每吨粉 料(干基)中蒸发约60kg的水。因此,干法工艺相对于湿法工艺节约了用于烘 干另外的90%的水量所消耗的能量。按最终生产单位面积瓷砖计算,由此可实 现使碳排放降低40%以上的能量节约,约50%的人力节约,减少50%以上的废 气排放,水消耗量减少80%,电力消耗减少30%以上,燃料消耗减少80%以上。 因而使得干法制粉工艺成为陶瓷砖生产领域中在经济性和环境保护方面具备竞 争力的方法。
李家铎等人(“陶瓷砖干法制粉技术应用前景分析”,《陶瓷》,2017年6月, 第14~17页)综述了传统湿法制粉工艺与干法制粉工艺之间的区别。参见下述工 艺流程可以看出,与湿法制粉工艺相比,干法制粉工艺会节约大量的水以及解 胶剂的消耗以及与此相关的能量消耗(参见说明书附图27)。
然而,由于传统的湿法制粉工艺的原料以浆料形式输送,研磨过程也为湿 法作业,因此很大程度上避免了生产过程中各个环节产生的粉尘以及粘性物料 带来污染的问题。另外,湿法工艺中经过喷雾干燥后的粉料外壳具有一定强度 且流动性好,在输送、储存、给料等环节非常顺畅,很少出现导致生产装置停 车维护的情形以及由此造成生产线产能降低的问题。
干法制粉的生产过程涉及通过干法研磨获得细分散的干粉,然后向其添加 造粒助剂(水、泥浆等)进行造粒。由于研磨获得的干粉粒度小,因此在输送、 储存、给料等环节容易出现泄漏和供料不畅的问题,负面地影响生产环境和生 产线产能。另外,实际生产中发现,将造粒助剂添加至干粉并且造粒后获得的 粉料的强度相比于湿法造粒获得的粉料更低且流动性更差,在输送、储存、给 料等环节容易出现破碎、粉化和堵塞等问题,由此也容易导致生产线停车维护, 从而导致生产线产能降低,并且在此过程中也会导致生产环境受细粉的污染。
由此可见,干法制粉工艺相对于湿法制粉工艺而言在原料、水和能量消耗 方面具备极大的优势。尤其是在环境法规对高能耗和/或高污染生产规范日益严 格的情况下,采用相应的低能耗和低污染的替代工艺已经成为各个行业的发展 趋势。
中国专利CN110216777B公开了一种干压成型陶瓷砖坯体生产工艺。该工艺 包括进料堆存、均化,配料,粉磨,除杂,干粉储存均化,除铁,造粒,料粒 储存,料粒压制成坯体,和坯体干燥等步骤,由此制备陶瓷坯体以供后续烧制 成陶瓷砖使用。该工艺相对于传统的湿法造粒而言根据粉料的不需要陈腐和不 能陈腐的特性,取消了造粒后粉料陈腐的环节,节省了对应的投资;通过各种 检测和反馈设备的设置保证了原料进料的均衡稳定;另外采用多级造粒盘提高 料粒的球形度和流动性而避免潜在的流动不畅问题;由此总体上大幅降低了车 间的占地面积、能量和水的消耗以及人工成本。
然而,上述工艺虽然是可用于代替湿法制粉工艺的替代的方案,但是仍然 存在下述缺陷:
(1)原料堆存工序粉尘难以控制:由于干法制粉是干法粉磨,不用考虑湿 法生产料浆解胶性能,其原料选择范围大幅扩大,为降低干法粉磨的烘干热耗, 生产厂家会选择水分较低的原料,但其原料堆场仍沿用湿法制粉生产的开放式 地面料格堆料模式,铲车和运输车辆的交叉运行,造成原料卸车和堆料区域粉 尘较大,严重影响生产环境,不符合清洁生产和环保要求;
(2)原料配料工序下料不畅,喂料不稳定,造成配料不稳定:塑性物料流 动性极差,极易堵塞配料斗,造成计量称喂料不稳定,需工人频繁捅料,严重 影响生产稳定性及生产效率;
(3)原料粉磨工序设备喂料易堵塞:原料粉磨设备选用水泥行业使用的常 规的立式辊磨机,在南方地区的陶瓷原料中塑性原料水分大且粘性大,极易造 成立式辊磨机喂料装置频繁堵料,频繁拆开设备清理堵料,严重影响生产环境 及生产效率;
(4)原料粉磨工序入磨综合水分大,立式辊磨需高较多的热源才能保证出 磨的干粉水分<2%,造成原料粉磨工序热耗偏高,削弱了干法制粉技术的降低 热耗的效果;
(5)原料粉磨工序因染色用原料变化,需频繁停机切换原料,造成生产效 率降低:在生产通体瓷砖时,需在原有原料中加入染色用原料,因此需改变原 料的配方,需要磨机断料空转后切换原料,造成原料立式辊磨机能耗偏高;
(6)原料粉磨工序立式辊磨磨损严重:传统陶瓷原料的立式辊磨的粉磨原 理---磨盘内的粉料提升采用气力提升,风环处提升风速为30m/s~40m/s,磨机磨 盘提升风速为7~9m/s,动态选粉机静叶片处风速为5~10m/s;由于陶瓷原料中硅 质为66%左右(而水泥原料中硅含量仅为14%左右),其磨蚀性很强且易磨性 差,需要在磨机内多次循环粉磨,在多次循环过程中,高固含量的含尘高速气 流的反复冲蚀风环导风叶片以及磨机壳体内部各个部位,造成常规原料立式辊 磨风环、壳体、动态选粉机静叶片等位置磨损严重,不仅把含铁的耐磨材料带 入到陶瓷原料内,也造成了原料磨检修频次增加,严重影响后续瓷砖的品质和 生产线的连续性,造成生产线运转率下降,产品品质下降,产品耗能能加,对 生产的效益有较大的影响;
(7)原料粉磨工序立式辊磨机运行不稳定,实际生产中立式辊磨机在产品 细度要求较细时,出现料床稳定性变差,磨机频繁震动,磨辊加压压力需减小, 大幅小于设计压力,造成磨机产量大幅小于设计产量,单位产品耗能能加;
(8)干粉储存及除杂工序的除杂设备易堵塞及损坏:粉磨后陶瓷原料的干 粉水分在2%~3%之间,细度很细(地砖控制的细度为58um筛余2%以内),静 态堆积角在45°以上,流动性差,其含有的杂质为毛絮状的塑料物、有机质等, 造成常规的筛下清理块基本无效,筛分环节使用的双平方筛的筛网极易堵塞, 出现频繁烧电机,需频繁拆机检修;另外,木质的筛框因反复拆卸变形,密封 效果不好,严重影响生产环境及生产效率;
(9)干粉储存及除杂工序的除杂设备(双平方筛)在筛网目数在50目以下 时,原料干粉水分小于2.0%,尚能满足生产要求,但当筛网目数在60目以上时, 原料干粉水分大于2.0%时,传统的双平方筛的筛下清理块基本失效,无法很好 清理筛网上的絮状杂质,絮状杂质又与原料干粉中粘土类原料粘结,造成筛网 表面形成膜状沉积层,致使密闭式双仓平筛筛网堵塞,筛分效率急剧下降,严 重影响除杂工序的运转率和效率;
(10)悬浮态过湿造粒易出现(粒度+水分+塑性特性)不均质问题:悬浮 态加水造粒过程中造粒机椎体及造粒盘内易粘结物料,粘结成块后粉料的粒度 要远大于正常粉料的粒度,由于其粒度偏大,造成其在振动流化床内停留时间 偏长,其表面水分会低于正常的粉料,而其内部的水分会高于正常的粉料,部 分结块的粉料外表面干燥后在振动流化床内会粉碎并脱落,其粒度与正常粉料 相近而无法被后续的筛机筛除,这部分与正常粉料粒度相近但其水分比正常粉 料要低,因此其塑性特性与正常粉料差异较大,在后续坯体压制环节,此部分 粉料与正常粉料无法压缩成均质的坯体,造成坯体出现缺陷,进而影响瓷砖的 品质;为减少坯体因为粉料中(粒度+水分+塑性特性)不均质造成的缺陷问题, 造粒环节应尽可能避免粘结成块的问题。
(11)造粒工序未利用窑炉余热,烘干热耗偏高:悬浮态造粒后流化床烘干 机的热源采用天然气热风炉,其供热温度为200℃以下,然而辊道窑部分二级排 烟气体(330℃)和出窑瓷砖的前段冷却气体(220℃)却没有被利用被直接排至大 气中,不仅造成了环境的污染也造成了能源的浪费;
(12)造粒工序输送环节粘料严重:造粒后的粉料细度较细 (0.25mm~0.38mm占比~60%)、含水7%左右,有一定温度,在采用胶带输送机 输送过程中胶带极易出现回程粘粉问题;
(13)压型工序的压机喂料仓频繁堵料:造粒后的粉料细度流动很差(静 态堆积角在50°以上),容易在料仓锥部架桥,造成下料不畅问题;
(14)压型工序的料斗及布料格栅频繁粘料问题:造粒后的粉料在卸料 和喂料过程易出现粉化,粉化的含水细粉易粘结在料斗及布料格栅,造成粉料 结块以及布料格栅的布料量分布不均,极大的影响了坯体的质量和生产的效率;
(15)坯体干燥环节坯裂现象频发:采用湿法制粉的干燥窑温度曲线来 烘干干法制粉的坯体时,坯裂现象频发,极大的影响了坯体的成品率,严重降 低了干法制粉工艺的节能减排效果;
(16)干坯烧制环节窑裂砖现象频发:采用湿法制粉的窑炉温度曲线来 烧制干法制粉的干坯时,裂砖现象频发,极大的影响了产品的成品率,严重降 低了干法制粉工艺的节能减排效果;
解决以上问题,可使干法制粉技术生产陶瓷砖的生产的连续性和稳定性进 一步提高,可使该项技术的经济性进一步提高,有利于该项技术的推广应用。
发明内容
为了改进现有技术中的不利之处,本发明提供了一种干法制粉制备陶瓷砖 坯体和陶瓷砖的方法以及相应的装置;通过对陶瓷砖生产的各个环节的优化改 进,改善了生产环境,降低了生产线能耗,提高了生产线产能,由此降低了生 产成本和减小了装置的占地面积。
根据本发明的一个主题是制备陶瓷砖坯体的方法,其包括:
将用于制备陶瓷砖的原料经卸车坑卸料后分别进料至各原料储存仓,从各 原料储存仓分别将不同原料输送至配料系统,经配料系统混合之后进料至研磨 设备,在研磨设备中研磨原料以制备干粉,将获得的干粉输送至干粉储存仓中, 并且经干粉储存仓进料至除杂系统除去杂质获得不含杂质的干粉,造粒助剂来 自高细研磨后的高塑性原料和着色剂的料浆;将由此获得的不含杂质的干粉与 造粒助剂进料至造粒系统中造粒而获得粉料,将所述粉料经过粉料储存仓进料 至压机中进行压制,获得陶瓷砖坯体。
根据本发明的一个实施方案,原料卸车坑、原料储存仓均为密闭式设计, 并配备有负压除尘系统;原料卸车坑优选包括封闭的卸料通道。
根据本发明的一个实施方案,研磨设备包括拥有动态和静态选粉设备的外 循环立式辊磨系统,具有双弧形凸面磨辊和磨盘双弧形凹槽组成的研磨区结构。 优选地,动态和静态选粉设备包括氧化铝陶瓷板耐磨层,研磨区结构包括含有 陶瓷和/或高铬高碳合金耐磨层。
根据本发明的一个实施方案,除杂系统包括密闭式双仓平筛、高方平筛和 强磁除铁机,优选地,密闭式双仓平筛筛芯上具有清理刷。
根据本发明的一个实施方案,造粒助剂包括细研磨后的高塑性原料和着色 剂的料浆。
根据本发明的一个实施方案,造粒系统包括造粒机,所述造粒机的锥部和/ 或造粒盘盘面和/或侧壁衬有高分子量聚乙烯内衬,造粒机的锥部为带动震动装 置的可震动锥体;
根据本发明的一个实施方案,造粒机与压机在空间布局上实现一体化,以 尽可能缩短造粒与压机之间的运输距离和转运次数。
根据本发明的一个实施方案,压机配备有暂存料斗,加热所述暂存料斗, 使得其内部温度为40~80℃,优选50~70℃,更优选55~65℃,最优选60℃,例如 57、58、59、61、62、63、64℃。
根据本发明的一个实施方案,卸车坑、原料储存仓、干粉储存仓和/或粉料 储存仓的至少一个,优选至少两个,更优选全部配备聚合物内衬,所述聚合物 内衬包含聚乙烯(PE)或由聚乙烯制成;优选地,所述聚乙烯为超高分子量聚 乙烯(UHMW-PE);优选地,所述聚乙烯具有5,000,000~15,000,000g/mol、 优选8,000,000~12,000,000g/mol、更优选9,000,000~10,000,000g/mol的相对分 子量;优选地,所述聚乙烯具有0.920~0.960g/cm3,更优选0.925~0.950g/cm3, 最优选0.930~0.940g/cm3的密度。
根据本发明的一个实施方案,聚合物内衬与对应的容器或仓中的物料之间 的动态摩擦系数不超过0.10;更优选地,所述动态摩擦系数不超过0.08,例如不 超过0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02或0.01。
根据本发明的一个实施方案,压机系统的暂存料斗的内壁配备有聚合物内 衬或涂层;优选地,压机系统的暂存料斗的内壁配备有聚四氟乙烯内衬或涂层; 所述暂存料斗可以配备有加热装置;优选地,所述加热装置配备于所述暂存料 斗的外壁上;优选地,所述加热装置可以为加热护套、加热板、加热线圈、热 交换器等。
本发明的另一个主题涉及用于制备陶瓷砖的方法,其包括下述步骤:使通 过根据本发明的制备陶瓷砖坯体的方法获得的陶瓷砖坯体通过干燥窑和煅烧 窑,其中在干燥窑的入口至50%长度上保持210~240℃,优选215~235℃,最优 选220~230℃的温度,并且在干燥窑的入口至40%长度上,每10%长度上的温度 波动不超过5℃,优选不超过4℃,最优选保持温度恒定;优选地,在干燥窑长 度的85%至出口处,使温度降低,优选地,在干燥窑长度的85%至出口处按干 燥窑长度的每10%计,使陶瓷砖坯体的温度降低至少60℃,优选至少80℃。
本发明的另一个主题涉及用于制备陶瓷砖的方法,其包括下述步骤:使通 过根据本发明的制备陶瓷砖坯体的方法获得的陶瓷砖坯体通过干燥窑和煅烧 窑,其中在煅烧窑中,在从入口至出口处,辊道上部温度不得高于下部温度。
本领域技术人员应当理解,由于可以将经干燥的陶瓷砖坯体用于煅烧而获 得陶瓷砖,因此,根据本发明的用于制备陶瓷砖的方法也可以包括用于制备陶 瓷砖坯体的全部步骤。
根据本发明的再一个主题是用于制备陶瓷砖的装置,其包括上文定义的用 于制备陶瓷砖坯体的装置和以下设备:干燥窑、煅烧窑和任选的印刷设备。
本领域技术人员应当理解,根据本发明的用于制备陶瓷砖的装置可以包括 用于制备陶瓷砖坯体的全部装置及其所涉及的单独的设备。
本发明还涉及用于改造现有干法制粉制备陶瓷砖坯体或陶瓷砖的装置及其 所包含的设备的方法,包括为原料储存仓、粗粉料储存仓和/或粉料储存仓的至 少一个,优选至少两个或更多个,更优选全部配备聚合物衬里;和/或为压机系 统的暂存料斗配备加热装置。
具体实施方式
下文就本发明的技术方案进行更进一步的详细说明,示例性描述本发明各 个子系统/设备/装置的结构和组成。
1)卸车坑(负压抽吸式非塑性原料和/或弱塑性原料卸车坑)
将用于制备陶瓷砖的原料进料至原料储存仓包括非塑性原料和/或弱塑性原 料的负压式卸料,采用负压式卸料可以避免原料堆存工序粉尘难以控制的问题。 在本说明书范围内,负压式卸料是指使原料运输工具直接运行至卸车坑中,在 卸料过程中维持该空间内的负压,同时将原料卸下和进料至原料储存仓来避免 粉尘外泄至周围环境中。在一个实例中,该卸车坑为能够使原料运输工具进入 的卸料通道,该卸料通道具有至少一个开口并且该开口配备密闭门,例如闸板 式或卷帘式密闭门,从而在运输工具进出时保证该卸车坑的密闭。在该卸车坑 的其它至少一个、优选多个壁或顶上设置至少一个、优选多个使卸车坑产生负 压的装置,例如与风机相连的负压抽尘罩。优选地,所述卸车坑内壁上配备有 上文描述的聚合物内衬。发明人发现,采用聚合物内衬可以减少不同原料在卸 车坑内壁的残留,从而在其中先后卸下不同类别的原料时减少或防止物料遗留 混入下一批次的原料中,由此使得原料成分更加稳定。因此,根据本发明的上 述进料方式优于目前广泛采用的将原料从堆场运输至开放或非密闭的卸料处进 料的方式。优选地,与风机相连的负压抽尘罩还连接有旋风分离器(外形图如 图24所示),以分离出在原料卸料过程中产生的粉尘。其流程图见图2,平面图 见图3,剖面图见图4;
2)强塑性原料卸车坑
强塑性原料进料至对应的具有垂直侧壁的方形卸车坑,该卸车坑侧壁也配 备有超高分子量聚乙烯内衬,坑底具有多组由液压驱动的双轴自清洁螺旋组成, 每组为一个卸料单元,卸料单元的转速的调节信号来自定量给料机的通过量, 由此实现闭环调节,从而实现强塑性原料配料计量时的供料量的相对稳定;该 双轴自清洁螺旋的在进料侧为伞状叶片,出料侧为全叶片,另外将相邻两个轴 上的伞状叶片交错布置,由此可实现互相清料,而全叶片将强塑性物料挤压推 送至出料口,实现强塑性物料的强制出料,保证了出料量的稳定,定量给料机 的皮带采用PVC光面胶带,清扫装置采用柔性毛刷清扫,以避免回程皮带粘料 影响称重的准确性。其流程图见图5,平面图和剖面图见图6。
3)密闭式防堵原料仓
原料仓全部采用碳钢外壳,同时直筒部分的内壁均配备有超高分子量聚乙 烯内衬,不同之处在于,就锥体部分而言,对非塑性原料仓采用氧化铝陶瓷复 合衬板,对弱塑性和强塑性原料仓采用超高分子量聚乙烯内衬;另外,除强塑 性原料仓外,其他每种料仓仓顶部均设置有多组可单独启动和关闭收尘装置, 每一组收尘装置由旋风分离器、风机、阀门组成;经旋风分离器(外形图如图 24所示)除尘后的废气统一汇入总管道,再送入立式辊磨机进风管道作为原料 研磨用空气,流程图见图7。
水分<20%塑性原料仓仓锥结构采用偏心圆变方结构,内壁采用超高分子量 聚乙烯内衬,具体尺寸要求见图图8,卸料部分由液压推杆+板式给料机+定量给 料机组成,液压推杆冲程次数与板式给料机料位计信号关联,板式给料机与定 量给料机料斗上安装的料位计信号关联,从而实现仓底卸料相对连续稳定,保 证配料的稳定;
弱塑性原料仓仓锥结构采用正心圆变方结构,内壁采用超高分子量聚乙烯 内衬,具体尺寸要求见图8,卸料部分由板式给料机+定量给料机组成,板式给 料机与定量给料机料斗上安装的料位计信号关联,从而实现仓底卸料相对连续 稳定,保证配料的稳定;
非塑性原料仓仓底结构采用正心圆变方结构,内壁采用超高分子量聚乙烯 内衬,具体尺寸要求见图8,卸料部分由定量给料机根据通过量调节转速来保证 配料的稳定。
4)强塑性原料防粘料输送
强塑性原料用胶带输送机的胶带采用PVC光面胶带,清扫装置采用柔性毛 刷清扫,胶带输送机出料口中心线距离头轮端面距离10~30mm,胶带输送机头 罩内壁及转运处溜子衬有超高分子量聚乙烯内衬,转运处溜子角度大于80°,从 而避免强塑性原料粘附胶带机回程皮带以及堵塞转运溜子等问题的发生。
5)立式辊磨机系统
喂料部分采用带刮刀的回转锁风阀用于立式辊磨机的进料锁风,解决常规 磨机进料锁风阀堵塞的问题;锁风阀由上部分格轮和下部的随动刮刀组成,分 格轮下面有随动的刮刀,刮刀旋转直径与分格轮弧形面紧密配合,可刮除黏附 在分格轮弧形隔仓内的物料,避免了喂料锁风装置频繁堵塞的问题;锁风阀侧 壁有热风进口,从静态选粉部分的热风进口有热风管道与锁风阀侧壁热风进口 连接,以干燥粘湿物料,消除其在锁风阀内部的粘结;
静态选粉部分采用圆台外形的静态选粉机,与下部的动态选粉部分组成一 个整体,静态选粉部分顶部设有快速转动的打散布料叶片的作用下实现其在圆 形截面的均匀分散,分散后的物料沿圆台侧壁外侧环形静态叶片和内侧环形静 态叶片之间组成的静态选粉区域做“折线”运动过程,实现静态选粉,静态选粉 机的导风板和导料板为夹心结构的复合叶片,中心为碳钢或不锈钢骨架,上表 面和下表面为微晶氧化铝陶瓷板,微晶陶瓷板通过螺栓或粘结方式固定于碳钢 或不锈钢骨架;夹心复合叶片的磨损面为微晶氧化铝陶瓷板,其耐磨性更好, 可保证设备维修周期更长,同时氧化铝为陶瓷原料的成分之一,即时磨损后也 不会对陶瓷原料造成污染;
动态选粉部分单个静叶片的截面形式为菱形,由菱形截面静叶片围成的第 一级分选区的特点在于:从静态选粉机进入动态选粉机的含尘气流在菱形截面 静叶片组成的缩口处加速后再减速进入由直叶片组成的转子区域,这将有助于 惯性较大的大颗粒撞击在菱形截面静叶片上减速,从而其进入到笼形转子的几 率;静叶片采用菱形钢制内芯四壁镶嵌氧化铝陶瓷板的结构,避免了快速磨损 的同时,也解决了采用传统的耐磨钢方案磨损后导致陶瓷原料污染的问题;动 态选粉部分的出风口位于动态选粉部分的下部,可大幅降低后续收尘系统进风 口的高度;
选粉机返料锥斗部分内壁衬有耐磨陶瓷涂料,避免了快速磨损的同时,也 解决了采用传统的耐磨钢方案磨损后导致陶瓷原料污染的问题;返料锥斗下部 安装有回转式锁风阀装置;回转式锁风阀传动为变频调速,可通过调节转速来 调节进入研磨部分的喂料量;
研磨部分排料口位于研磨部分的侧面,出排料口的物料经输送设备(振动 给料机、密闭式胶带输送机、提升机、密闭式胶带输送机)输送至进料口上方 设置的锁风阀;从研磨部分排料口排出的粉磨后物料全部通过外部提升机提升 到位于磨机顶部的喂料部分,不通过气力提升,避免了高含尘气体冲刷造成的 磨损;研磨结构为斜盘-双弧形凸起圆柱形辊结构,此结构使立式辊磨机研磨时 有两个压力峰值点,可有效减少因单压力峰值点出现的料层压溃造成的磨机震 动问题;磨盘上落辊位置的形状为双弧形凹槽;磨盘凹槽弧度大于等于磨辊的 弧度,双弧形凸面磨辊的弧形顶面采用陶瓷颗粒或块与高铬高碳合金联合浇注 的耐磨层,磨盘双弧形凹槽底部采用采用陶瓷颗粒或块与高铬高碳合金联合浇注的耐磨层,陶瓷材料包括:碳化硅、氮化硅,以有效减少高铬高碳合金为耐 磨层时磨盘研磨区域出现的快速磨损问题;系统流程图见图9,外循环立式辊磨 机平面图见图10,剖面图见图11。
6)干粉负压密闭输送
采用特殊设计的空气输送斜槽,槽体两侧衬有UHMW-PE内衬,以避免采 用传统碳钢材质造成瓷砖粉料污染;斜槽的除尘点采用特制的旋风分离器除尘, 旋风分离器除尘的废气经风机再次送入斜槽内作为输送气体;斜槽槽体采取保 温措施,斜槽下壳体内安装有电加热装置,可用于加热送入斜槽内的气体,防 止水汽凝结在侧壁后堵塞透气层,造成输送斜槽堵塞。
7)干粉储存仓分布式收尘
每种料仓仓顶均设置收尘装置,每一组收尘装置由旋风分离器、风机、阀 门组成,可单独启动和关闭;经旋风分离器(外形图如图24所示)除尘后的废 气统一汇入总管道后送入原料磨选粉机进风管道作为原料磨选粉用空气;除尘 管道采用不锈钢或铝质管道。
8)三级除杂系统
针对陶瓷原料需去除含有的纤维状杂质(树皮、树根、草根、塑料篷布等) 的以及磁性铁杂质特点,采用了三级除杂系统;其系统流程图见图12,第一级 除杂系统平面图和剖面图见图13,第二级和第三级除杂系统平面图和剖面图见 图14。
第一级采用密闭式双仓平筛为除杂设备,用于去除纤维状杂质,顶部第一 层筛网为粗筛网(10目),用于除去干法输送过程中带入的大块杂质(如耐磨 陶瓷涂料),以避免其在落入下部细筛网,造成细筛网破损;出第一层筛网后, 筛机进料后分2路,分别进入上部筛框组和下部筛框组;筛孔直径为 0.6mm~0.83mm,筛孔直径为:0.23~0.35mm,筛网采用粗丝(>0.23mm)筛网 筛上采用圆环形清理刷,清理筛刷毛垂直投影面积与筛网面积比:2%±0.5%; 清理刷重量与清理筛刷毛垂直投影面积比:11±3kg/m2;下部的支撑网上安装有聚氨酯弹性球,用于筛网的透筛,其参数为:回弹率:70%±10%,密度: 2.2±0.3t/m3,直径:15±5mm;筛机摆幅为55~65mm,避免因振幅小造成原料 干粉在筛内流动不畅,进而造成筛机堵塞;筛机上部的喂料用回转卸料器采用 变频调速,此变频调速的输入信号为筛机主电机电流,回转卸料器转速随筛机 主电机电流升高而降低,以保证筛机电机负荷在合理范围内,防止因过载造成 筛机突然停机;筛机下轴承安装有温度传感器,温度信号可传至中央控制室, 控制程序设有有高限报警,避免因轴承温度过高造成设备损坏。
第二级采用密闭式高方平筛,用于去除粉料中的大颗粒,顶部第一层筛网 为粗筛网(10目),用于除去干法输送过程中带入的大块杂质(如耐磨陶瓷涂 料),以避免其在落入下部细筛网,造成细筛网破损;出第一层筛网后,筛机 进料后分2路,分别进入上部筛框组和下部筛框组;除第一层筛网外,其余筛 孔直径为0.18mm~0.25mm;下部的支撑网上安装有聚氨酯弹性球,用于筛网的 透筛,其参数为:回弹率:70%±10%,密度:2.2±0.3t/m3,直径:15±5mm; 筛机摆幅为55~65mm。
第三级采用磁场峰值20000GS±5000GS的电磁除铁装置,该电磁除铁装置 安装在密闭式高平方筛出料口下方,电磁除铁装置具有两个独立控制的电磁除 铁腔体,两个腔体交替实现进料和排铁,从而保证连续工作;
9)造粒助剂制备系统
染色用原料和小部分高水分原料(占原料干基的比例<4%)通过湿法球磨 机粗磨后在进入由水力旋流器和盘式搅拌磨组成的闭路细磨系统细磨,然后再 加水调质到合适的固含量(40%以下)后通过喷枪的泵站;粉磨后的染色用原 料和小部分高水分原料的细度95%以上要小于10um,以保证其在雾化喷枪的雾 化效果;在湿法球磨机和水力旋流器的排料管道上设置有强磁除铁器,以消除 料浆内含有的铁质杂质;在湿法球磨机和水力旋流器的接料装置均具有搅拌功 能,以保证接料装置内料浆浓度的均匀;其系统流程图见图15。
10)均质粉料造粒系统
均质粉料造粒系统的流程图见图16,平面图见图17,剖面图见图18,其特 点在于:均质粉料造粒机的锥部的倒圆台形结构支撑于气囊之上,锥部与上部 圆筒形结构通过柔性连接,在倒圆台形中部的外侧对称安装有两台振动电机, 两台震动电机旋向为相向转动,实现支撑于气囊之上的倒圆台形沿垂直方向的 往复高频振动,经实际生产检验有效避免润湿后的精粉在坠落过程中粘附于倒 圆台形的内壁上,圆台形的内壁衬UHMW-PE或HDPE增大了内壁的光滑性减小 了壁摩擦系数,从而进一步避免了粉料中大块料的产生而导致的粉料不均质问 题。一级造粒盘部分、二级造粒盘部分转动盘面及侧壁均采用外衬UHMW-PE 或HDPE的结构设计,出料口中心线位置偏离中心线20°±5°,沿流线型溜子溜至 下一级造粒盘,有效的避免了粉料粘附于造粒盘盘面以及出料溜槽侧壁,进而 产生大块料并导致的粉料不均质问题。一级造粒盘部分、二级造粒盘部分的转 动盘面与侧壁之间采用如图19所示气力密封方式,此种气力密封方式可使密封 气体沿盘体侧壁向上流动,对粉料在造粒盘侧壁的粘附有很好的抑制作用,从 而规避了侧壁结块导致的粉料不均质问题。;
11)粉料防粘料输送
粉料防粘输送胶带输送机的胶带采用PVC光面胶带,清扫装置采用柔性毛 刷清扫;胶带输送机头罩内壁及转运处溜子内壁衬有HDPE,转运处溜子角度 大于60°;
12)压机系统
压机流程图见图20,其特点为压机料仓的储量以不影响压机连续稳定运转 为原则,总储存时间不超过6小时,针对粉料的流动性差易粘附的特性,采用了:
(1)防堵料粉料储仓
防粘粉料仓外形图见图21,仓内壁衬有挤压成型HDPE内衬,倾斜的下料椎 体侧壁安装有气动或电动振打装置;下部接料的胶带输送机的胶带为PVC光面 胶带;胶带输送机清扫装置采用柔性毛刷清扫;
(2)粉料防粘筛分机
粉料防粘筛分机是用于筛除造粒后出现的大颗粒,其特点为:采用回转式 滚筒筛,采用表面附有PE的不锈钢防粘筛网,喂料溜子内壁衬有HDPE内衬; 下料漏斗内壁衬有HDPE内衬。
(3)粉料缓冲料斗
外形如图22所示,采用碳钢或不锈钢内壁喷镀PTFE涂层制作,碳钢或不锈 钢外壁采用伴热带或加热板加热并保温,保证其内壁温度为40~80℃,优选 50~70℃,更优选55~65℃,最优选60℃,例如57、58、59、61、62、63、64℃。, 可避免因粉料内水汽蒸发,遇到温度较低的料斗侧壁后凝结,进而与粉化后的 粉料粘结造成在料斗侧壁粘料的问题;
(4)压机防粘强化布料格栅
外形图如图23所示,其利用人字形隔片起到导流作用,使流动性差的粉料 在格栅前进运动时粉料从高度较矮的人字形隔片的斜边流动到相邻的填粉区, 从而达到压实后瓷砖坯体的致密度均匀;为防止粉料粘结在隔片上,隔片也进 行了的特殊处理;内格栅的分割板是由若干个人字形隔板构成;人字形竖边与 格栅的外框高度一致;人字形斜边比格栅的外框低5~15mm;人字形隔板由 HDPE板制成或不锈钢外表面粘贴防粘膜或喷涂PE层制成;
13)干燥窑
典型温度曲线图见图25所示,在干燥窑的入口至50%长度中保持210~ 250℃,优选215~240℃,最优选225~235℃,并且在干燥窑的入口至50%长度上, 每10%长度上的温度波动不超过5℃,优选不超过4℃;更优选地,在干燥窑的 入口至50%长度上保持温度持续升高。优选地,在干燥窑长度的90%至出口处, 使陶瓷砖坯体的温度降低,优选地,按干燥窑长度的每10%计,使陶瓷砖坯体 的温度降低至少40℃,优选至少50℃。
14)煅烧窑(辊道式)
典型温度曲线图见图26所示,在煅烧窑中,应控制辊道下部燃烧器和上部 燃烧器的阀门开度,以保证除前三节外辊道上部温度始终低于下部温度,以有 利于气体从下部排出,避免从上部排出造成“釉泡”现场的出现。
本发明的有益效果包括:
(1)控制了原料堆存工序粉尘;
(2)使原料配料工序下料顺畅,喂料稳定,提高了生产稳定性及生产效率;
(3)解决了原料粉磨工序设备喂料易堵塞问题;
(4)降低了原料粉磨工序热耗;
(5)避免了原料粉磨工序因染色用原料变化,需频繁停机切换原料的问 题;
(6)降低了原料磨检修频次,提高了产品品质;
(7)提高了原料粉磨工序立式辊磨机运行的稳定性,设计产能得到充分发 挥;
(8)解决了干粉储存及除杂工序的除杂设备易堵塞及损坏的问题;
(9)解决了干粉储存及除杂工序的除杂设备筛网目数在60目以上时筛网 堵塞,筛分效率急剧下降的问题;
(10)解决了悬浮态过湿造粒易出现(粒度+水分+塑性特性)不均质问题。
(11)窑炉余热得到充分利用,降低了系统热耗;
(12)解决了造粒工序输送环节回程粘粉问题;
(13)解决了压型工序的压机喂料仓频繁堵料问题;
(14)解决了压型工序的料斗及布料格栅频繁粘料问题;
(15)解决了坯体干燥环节坯裂现象频发问题;
(16)解决了干坯烧制环节窑裂砖现象频发问题;
附图说明
图1是本发明的系统工艺框图;
图2是本发明中负压抽吸卸车坑流程图
图3是本发明中负压抽吸卸车坑平面图;
图4是本发明中负压抽吸卸车坑剖面图;
图5是本发明中强塑性原料卸车坑的流程图;
图6是本发明中强塑性原料卸车坑的示意图,其中:(a)侧视图;(b)正 视图;和(c)俯视图;
图7是本发明中密闭式防堵原料仓的流程图;
图8是本发明中原料储存仓的示意图,其中:(a)非塑性原料储存仓;(b) 弱塑性原料储存仓;(c)强塑性原料储存仓;
图9是本发明中立式辊磨机粉磨系统流程图;
图10是本发明中立式辊磨机平面图
图11是本发明中立式辊磨机剖面图;
图12是本发明中三级除杂系统流程图;
图13是本发明中第一级除杂系统平面图和剖面图;
图14是本发明中第二级、第三级除杂系统平面图和剖面图;
图15是本发明中造粒助剂制备系统流程图;
图16是本发明中均质粉料造粒机的俯视图;
图17是本发明中均质粉料造粒机的剖面图;
图18是本发明中均质粉料造粒机的造粒盘的平面图和剖面图;
图19是本发明中均质粉料造粒机的造粒盘的平面图和剖面图;
图20是本发明中坯体压制系统的流程图;
图21是本发明中粉料缓冲料斗平面图、主视图和侧视图;
图22是本发明中暂存料斗平面图、主视图和侧视图;
图23是本发明中布料格栅平面图;
图24是本发明防粘料旋风收尘器平面图、主视图和侧视图;
图25是根据本发明的制备陶瓷砖的方法中,干燥窑的温度曲线。
图26是根据本发明的制备陶瓷砖的方法中,辊道窑的温度曲线。
图27显示了传统湿法制粉工艺与干法制粉工艺之间的区别。
附图标记列表:
1-卸车坑,11-密闭门,12-运输工具,13-离心风机,14-旋风分离器,15-超 高分子量聚乙烯内衬,16-胶带输送机,17-强磁板式除铁器,18-装载机回转区, 19-板式喂料机,111-风机,112-收尘器,113-定量给料机,114-自清洁螺旋,115- 强塑性原料卸车坑,116-运输工具,117-液压驱动,118-伞状叶片,119-全叶片, 120-卸料侧,121-防粘料旋风收尘器,122-;
2-密闭式防堵原料仓,21-非塑性原料储存仓,22-弱塑性原料储存仓,23- 强塑性原料储存仓,24-棒阀,25-定量给料机,26-胶带输送机,27-板式喂料机, 28-液压推杆;
3-立式辊磨机系统;31-来自强塑性原料卸车坑,32-来自密闭式防堵原料仓,331-密闭式胶带输送机,332-除铁器,333-金属探测仪,334-三通分料阀,335- 斗式提升机,336密闭式胶带输送机,337-振动给料机,34-低磨损防堵外循环立 式辊磨机,341-热风炉,342-来自密封式防堵原料仓收尘管道,343-来自煅烧窑 系统热风,344-离心风机,345-斗式提升机,346-斜槽供风风机,347-空气输送 斜槽,348-袋式收尘器,349-防粘料旋风收尘器;
4-密闭式干粉仓;
51-喂料部分,52-静态选粉部分,53-动态选粉部分,54-返料锥斗部分,55- 研磨部分,511-磨辊,512-磨盘,513-刮料版,514-出风口,515-外锥体,516- 内锥体,517-第一传动部,518-第一热风进口,519-锁风阀,520-导风叶片,521- 梯形叶片,522-内侧环形静态叶片,523-外侧环形静态叶片,525-氧化铝陶瓷板, 526-钢板,528-第二传动部,529-静叶片,530-动叶片,531-中颗粒返料锥斗, 532-粗颗粒返料锥斗,533-回转式锁风阀,534-排料口,540-蜗壳,541-分格轮 式锁风阀,542-导风叶片,543-进风口,544-锁风阀热风管道,;
61-空气输送斜槽,62-斜槽供风风机,63-双平方筛,64-斗式提升机,65- 电磁除铁器,66-高平方筛,67-风机,68-干粉储存仓,69-防粘料旋风收尘器,611-空气输送斜槽,612-空气输送斜槽,613-高平方筛,615-电磁除铁机,617- 风机,618-干粉储存仓,619-防粘料旋风收尘器;
71-湿法球磨机,72-搅拌池,73-搅拌磨,74-旋振筛,75-水力旋流器,76- 着色剂,77-强磁管道除铁器,78-渣浆泵;
81-均质粉料造粒机,82-干粉计量仓,83-在线水分检测仪,84-袋式收尘器, 85-高温风机,86-流化床烘干机,87-来自除杂系统,88-粉料防粘料输送;
210-第一级造粒盘,211-干粉弥散部分,212-雾化水弥散部分,213-润湿成 核部分,214-支架,214A、214B-柔性连接,215-气囊减震垫,116-振动电机, 217-卸料溜子,218-内衬(高密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯),219-出料口中 心线,221-环形凸起,222-振打电机或气动振打器,223-高分子量聚乙烯内衬, 224-来自均质粉料造粒系统;
91-粉料缓冲料斗,96-筛分机,97-布料格栅,98-暂存料斗,99-压机。
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列 实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的 限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
实施例1(根据本发明制备陶瓷砖坯体)
图1示出了根据本发明的制备陶瓷砖坯体的流程框图。使强塑性原料和弱塑 性原料分别经过对应的强塑性原料卸车坑和负压抽吸卸车坑卸料并经计量之后 进料至立式辊磨机粉磨系统中进行研磨,获得经研磨的干粉。将经研磨的干粉 通过密闭负压输送至干粉储存仓中储存,然后经一级粗除杂筛系统初筛,获得 的干粉继续进入另一干粉储存仓中储存,之后再经二级精除杂筛系统精筛,获 得具有目标目数的除杂后的干粉料。除杂后的干粉料与造粒助剂在均质粉料造 粒系统中汇合并进行造粒,获得的颗粒状粉料经粉料防粘料输送至粉料缓冲料 斗、经粉料防粘筛分机和压机暂存料斗进入压机,压制成陶瓷砖坯体。之后, 获得坯体被输送至干燥窑中进行干燥,出干燥窑之后由印刷设备进行面层装饰,再进入煅烧窑按照一定程序进行煅烧,获得陶瓷砖。
具体而言,如图2-6所示,原料运输车辆将非塑性原料和弱塑性原料运输至 在卸车坑(1),该密闭空间中设置了4道快速开闭闸板式密闭门,由此使卸车 区域始终处于相对密闭的状态,既保证卸车坑在卸料时与外界隔离,又避免卸 料后的车辆开出该密闭空间和下一原料运输车辆进入时导致大量空气进入卸车 坑。在该卸车坑内卸下的原料经传送机构送至对应的非塑性原料储存仓和弱塑 性原料储存仓。在该卸车坑的墙壁、底部和顶部上均配备有聚乙烯内衬 (UHMW-PE/PE1000,分子量为:500~1000万g/mol,动态摩擦系数:0.08,密 度为:0.93g/cm3,吸水率小于:0.01%),由此使得陶瓷原料尽可能少地粘附在 长条形卸车斗的内壁上,避免不同种类的陶瓷原料的交叉混料,因而保证进入 各个原料储存仓的原料成分的一致性。另外,可以在卸车坑的侧壁或顶部,例 如与卸料相对一侧上设置负压抽尘罩,通过与其相连的风机收集卸料过程产生 的粉尘,由此进一步避免扬尘。此外,可以将由此产生的含尘废气经旋风分离 器除尘后汇入总管道,然后排放或送入原料研磨系统;
另一方面,另外的原料运输车辆将强塑性原料运输至强塑性原料卸车坑,
如图7所示,来自上述卸车坑的非塑性原料和弱塑性原料以及来自强塑性原 料卸车坑的强塑性原料分别进入各自的原料仓(具体结构可参见图8)中。实际 运行中发现,在至少72~120小时内未见堵料现象。
将来自各原料仓的原料通过配料系统计量调整比例之后输送至研磨设备, 例如立式辊磨机粉磨系统(参见图9,主要装置包括低磨损防堵外循环立式辊磨 机,图10和图11中示出了其具体结构)中,在此将原料研磨和烘干至95%~98% 干粉能够通过250目筛。
如图12所示,将所述干粉通过空气输送斜槽输送至干粉储存仓(具体结构 可参见图13)中,并且经干粉储存仓进料至三级除杂系统除去杂质获得不含杂 质的干粉。
将所述不含杂质的干粉通过空气输送斜槽输送至造粒系统中造粒,由此获 得粉料。该造粒系统包括造粒机、造粒助剂制备、振动流化床干燥机、袋式收 尘器等。在造粒机使除杂后干粉首先经过弥散过程分散,然后与造粒助剂粘结, 通过多级造粒盘造粒并且粉料在振动流化床干燥机中干燥以获得含水量合乎要 求的粉料(例如含水量在7%±1%)。
接下来将获得的粉料例如通过胶带输送机输送至压机系统中进行压制,获 得陶瓷砖坯体,其中,压机系统除了压机本身以外,还包括碳钢或不锈钢制成 的粉料储存仓、筛分机和暂存料斗作为进料设备,该粉料料仓和筛分机内壁上 均配备有超高分子量聚乙烯内衬或涂层,而暂存料斗内壁上存在聚四氟乙烯涂 层。采用这样的设计可以使粉料在此过程中尽可能不粘结在接触面上。另外在 运行过程中,使暂存料斗通过配备在其外壁上的加热装置,如加热板或加热护 套加热,根据内部热电偶反馈,暂存料斗内部温度保持在60±10℃,由此使得进 料更为顺畅,采用该布置的压机系统进料设备保持72~120小时连续运转而不出 现任何堵料状况。
之后使粉料进入压机中压制成陶瓷砖坯体。
实施例2(对比例,原料储存仓不使用内衬)
在实施例1所采用的生产线中,将具有聚合物内衬的非塑性原料、弱塑性原 料以及强塑性原料储存仓分别切换至具有相同尺寸并且构造上不具有聚合物内 衬的储存仓,结果发现:对于非塑性原料储存仓,需要每隔4~8小时人工或机械 捅料;对于弱塑性原料储存仓,需要每隔2~4小时人工或机械捅料;对于强塑性 原料储存仓,需要每隔0.5~2小时人工或机械捅料。
实施例3(对比例,粉料储存仓不使用内衬)
在实施例1所采用的生产线中,将压机系统中具有聚合物内衬的粉料储存仓 之一切换至具有相同尺寸并且构造上不具有聚合物内衬的粉料储存仓,结果发 现:需要持续开启振动装置才能维持下料,否则在1~2小时内堵塞。
实施例4(对比例,暂存料斗不开启加热)
在实施例1所采用的生产线中,不开启压机系统中的暂存料斗的加热装置, 结果发现粉料在4~6小时堵塞料斗。
由上述实施例1与实施例2-4的对比可以看出,在原料储存仓、干粉粉料储存 仓的内壁上配备聚合物内衬,或对压机系统的暂存料斗加热能够极大地减少相 关设备的停机维修频率,从而能够提升生产稳定性和产品的一致性,另外还能 够保证陶瓷砖坯体的生产线持续维持运行,由此提高生产率。
实施例6(干燥和烧制陶瓷砖)
将在上述实施例1中获得的陶瓷砖坯体通过传送辊输送至具有25个窑节的 干燥窑中,并且按照图25的温度控制曲线进行控温,其中横坐标为坯体经过的 窑节数,纵坐标为相应的干燥窑的窑节温度。通常,由于根据本发明的干法制 粉方法获得的粉料与传统湿法制粉的获得的粉料外壳硬度差异较大,以及部分 粉料可能在储存和输送过程中崩解粉化,由此造成干法制粉压制的坯体内的供 毛细水蒸发的空隙相对不均匀,造成局部坯体干燥过程中排气不畅,尤其在干 燥速率较快时易导致“坯裂”等现象的出现。但是,根据本发明采用该温度控制 曲线的干燥窑能够保证坯体在干燥过程中99%以上的成品率。
将干燥之后的坯体输送至印刷设备印刷图案,然后进入煅烧窑。
类似地,由于干法制粉坯体内空隙与湿法制粉获得的坯体在内部空隙均匀 程度上的差异,可能造成局部坯体干燥过程中排气不畅,在煅烧窑烧制时控制 煅烧窑的前段温度的提温速率,使用如图26所示的辊道式煅烧窑温度曲线(在 该温度曲线中,横坐标为窑节数量,纵坐标为以摄氏度计的温度)可以有效避 免一次烧瓷砖的“裂砖”、“釉泡”现象的出现,需要注意的是,除前三节外,窑 内辊道的上部温度要低于下部温度,由此获得的最终成品的成品率达到99%。
在上文对本发明的实施方式进行了示例性说明。然而本发明并不限于上述 实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进 等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.制备陶瓷砖坯体的方法,其包括:
将用于制备陶瓷砖的原料经卸车坑卸料后分别进料至各原料储存仓,从原料储存仓分别将不同原料输送至配料系统,经配料系统混合之后进料至研磨设备,在研磨设备中研磨原料以制备干粉,将获得的干粉输送至干粉储存仓中,并且经干粉储存仓进料至除杂系统除去杂质获得不含杂质的干粉,造粒助剂来自高细研磨后的高塑性原料和着色剂的料浆;将由此获得的不含杂质的干粉与造粒助剂进料至造粒系统中造粒而获得粉料,将所述粉料经过粉料储存仓进料至压机中进行压制,获得陶瓷砖坯体。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述原料卸车坑、原料储存仓均为密闭式设计,并配备有负压除尘系统;所述原料卸车坑优选包括封闭的卸料通道。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述研磨设备包括拥有动态和静态选粉设备的外循环立式辊磨系统,具有双弧形凸面磨辊和磨盘双弧形凹槽组成的研磨区结构,优选地,动态和静态选粉设备包括氧化铝陶瓷板耐磨层,研磨区结构包括含有陶瓷和/或高铬高碳合金耐磨层。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述除杂系统包括密闭式双仓平筛、高方平筛和强磁除铁机,优选地,密闭式双仓平筛筛芯上具有清理刷。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述造粒助剂包括细研磨后的高塑性原料和着色剂的料浆。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述造粒系统包括造粒机,所述造粒机的锥部和/或造粒盘盘面和/或侧壁衬有高分子量聚乙烯内衬,造粒机的锥部为带动震动装置的可震动椎体。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,造粒与压机从空间布局上实现一体化,尽可能缩短造粒与压机之间的运输距离和倒运次数。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,压机配备有暂存料斗,加热所述暂存料斗,使得其内部温度为40~80℃,优选50~70℃,更优选55~65℃,最优选60℃,例如57、58、59、61、62、63、64℃。
9.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于,所述卸车坑、原料储存仓、干粉储存仓和/或粉料储存仓的至少一个,优选至少两个,更优选全部配备聚合物内衬,所述聚合物内衬包含聚乙烯(PE)或由聚乙烯制成;优选地,所述聚乙烯为超高分子量聚乙烯(UHMW-PE);优选地,所述聚乙烯具有5,000,000~15,000,000g/mol、优选8,000,000~12,000,000g/mol、更优选9,000,000~10,000,000g/mol的相对分子量;优选地,所述聚乙烯具有0.920~0.960g/cm3,更优选0.925~0.950g/cm3,最优选0.930~0.940g/cm3的密度。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,聚合物内衬与对应的容器或仓中的物料之间的动态摩擦系数不超过0.10;更优选地,所述动态摩擦系数不超过0.08,例如不超过0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02或0.01。
11.根据前述权利要求任一项所述的方法,其特征在于,压机系统的暂存料斗的内壁配备有聚合物内衬或涂层;优选地,压机系统的暂存料斗的内壁配备有聚四氟乙烯内衬或涂层;所述暂存料斗可以配备有加热装置;优选地,所述加热装置配备于所述暂存料斗的外壁上;优选地,所述加热装置可以为加热护套、加热板、加热线圈、热交换器等。
12.用于制备陶瓷砖的方法,其包括下述步骤:使通过权利要求1至11任一项所述的方法获得的陶瓷砖坯体通过干燥窑和煅烧窑,其中在干燥窑的入口至50%长度上保持210~240℃,优选215~235℃,最优选220~230℃的温度,并且在干燥窑的入口至40%长度上,每10%长度上的温度波动不超过5℃,优选不超过4℃,最优选保持温度恒定;优选地,在干燥窑长度的85%至出口处,使温度降低,优选地,在干燥窑长度的85%至出口处按干燥窑长度的每10%计,使陶瓷砖坯体的温度降低至少60℃,优选至少80℃。
13.用于制备陶瓷砖的方法,其包括下述步骤:使通过权利要求1至9任一项所述的方法获得的陶瓷砖坯体通过干燥窑和煅烧窑,其中在煅烧窑中,除前三节外,辊道上部温度要不高于下部温度。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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