一种陶瓷粉料的制备方法
吴柏惠 廖花妹
摘 要：本文分析了一种陶瓷粉料的制备方法，从原料的配料、入球、球磨、过筛除铁、喷雾干燥制粉等工艺进行科学的把控，对提高陶瓷制粉效率、质量和降低能耗有积极的影响。
关健词：陶瓷粉料；制备方法；效果
1 前言
目前，陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。现有的陶瓷粉料的制备方法主要由配料、球磨、除铁、均化、喷雾干燥制粉等工序组成。目前的制备方法主要存在以下缺陷：没有对制备过程的中间产物的质量进行把控，导致每个步骤获得的中间产物质量不均匀，直接影响下一步骤的加工效率，例如粉碎后的浆料水分和流速的过低或过高，都不利于喷雾造粒的效率最大化。每个步骤都没有科学地进行把控，综合起来造成连锁反应，使得粉料加工过程复杂，生产粉料的效率低、质量低，最终导致产品的质量有缺陷。
针对现有技术的不足，本方案的目的在于提供一种陶瓷粉料的制备方法，该制备方法提高了陶瓷粉料的制备效率，能耗小，效率高。
为实现上述目的，采用如下技术方案：一种陶瓷粉料的制备方法，包括：
（1）将原料配送得到预配料的步骤；
（2）将预配料粉碎化浆得到浆料的步骤；
（3）对浆料进行过筛和除铁的步骤；
（4）对过筛和除铁后的浆料进行喷雾造粒的步骤。
2 试验内容
2.1实验设备和原料
实验设备主要包括顺德市华研工控有限公司喂料机、佛山市南海伟发陶瓷机械厂球磨机、佛山市宏山陶瓷机械厂喷雾塔、佛山市精研机电有限公司除铁机、江西萍乡亿鑫高科陶瓷有限公司中高铝球等。所用原料为建筑陶瓷生产所需的常规原材料（泥、砂和石粉按规定比例搭配）。
2.2粉料制备过程
2.2.1 配料
（1）铲车操作前必须严格检查各主要部件是否完好，各个部件是否能正常运作。
（2）配料时要根据当班班长要求，看清楚配料单的名称和所进料的名称是否相同，根据配料单的顺序由上而下，严格按照配料单规定的名称仓号、数量进行配料，铲料时误差控制在±20 kg范围内，少的补足，多的要铲出，剩余的原料应退回原来的泥砂仓。
（3）铲车铲料到喂料机前必须检查喂料秤是否回零，回零后才能进料。如果发现喂料机故障时要及时报修，并停止配料。
（4）大块的坭砂要用铲齿先砸碎，大块的石头要另外铲开，不能入喂料机，以防止砸坏喂料机。
（5）投料时要先看喂料机坑底和喂料机前及喂料斗内是否有人，无人时，才能开始投料，并且要防止铲车碰撞喂料机。
（6）铲车停机时，铲斗必须平放于地面，并稍施向下的压力，绝不允许铲斗长期悬空停放，操作手柄要拨到停车位置，先拿走钥匙，再关闭电源开关，然后检查各部件是否正常。异常时需要及时报修。
（7）下雨天铲车配料过程中，因为泥砂料水分的不稳定，泥砂会部分流失，尤其是对露天仓泥砂料，铲车司机铲料时，要求铲车铲斗在离水面30 cm以上位置铲料，尽量避免铲水浸泡的原料，以防止铲斗中铲有多余的水分，导致配方的失真。
（8）配料时按原料的性质分层叠加进喂料机内；其中，原料按砂质料、轻质料、黏土和化工料的顺序从下往上叠加。防止运送过程扬起灰尘，也避免了黏土黏连在输送带上。
2.2.2 入球
（1）入球前必须检查各输送带能否正常运转，并测量即将入球球石空位是否足够，如球石不够通知班长，要求铲车工铲球石和原材料一并入球。
（2）入球时必须清楚知道该球生产什么料，在入料过程中遇到的坭块中夹杂着的树根和木块，要随时取出，并且每一球出浆前和球磨转动一小时后停机，打捞浮木和其它杂物。
（3）球磨除入料之外，还需要加入水和化工原料，必须严格按工艺要求添加各种化工原料，并保证加水量的准确性。
（4）需要加入色料时，应看清色料编号、种类、重量，检查每球的入色料量和种类是否与配料单相符。
（5）在入料过程中输送带掉落的原材料必须每球清干净入球，才能转入下一球，以保证下一球的准确性。
（6）待全部料入完后，必须在佩带安全带的前提下，将球磨机大球塞、小球塞安装并紧固。
（7）当球磨达到规定时间，需取浆检测，看是否符合工艺要求，取浆时要注意球磨机是否停稳，开启小球塞时必须注意两螺母要慢慢拧开，待磨机内气流排尽后将小球盖取出，放于楼面，不能放置球磨机上，最后用浆筒取浆检测。如检测合格，装置放浆阀，并将入球塞打开，待放浆。
2.2.3 球石级配
在实验中，我们采用不同的球石级配，相同的球磨时间和原料组成观察球磨后浆料细度（浆料不能通过250目筛的比例），通过检测球磨后的浆料细度来判断球磨效果（见表1）。从表1中，我们可以看出3#的球石级配取得比较好的效果，据此我们把球磨机中Ф30：Ф40：Ф50：Ф60规格的球石比例设定为20%：35%：35%：10%。
2.2.4 球磨转速
为了实现球石产生较大的球磨作用，需要球石在沿着球磨机的壁筒刚好上升到最高点落下来才可以实现，这就需要球磨机具有合适的转动速度。在实验中，我们通过调整变频器的频率来实现对球磨机转速的控制。我们采用相同的原料，相同的球石级配，让球磨机在不同的频率下运行10 h，然后检测球磨后浆料的细度，细度越小表示球磨效果越好，一般球磨机的转速保持在10 ～ 15 rpm。从表2中我们可以看出2#的效果最好，因此我们把球磨机的转速定为12 rpm。
2.2.5 料水比
球磨机的料、球、水三者比例，对球磨机的运行效率有非常重要的影响。通过球石的设置结合预配料球石：水的体积比例设置，球磨效率最高，浆料的含水率、流速符合喷雾造粒的要求。球磨机的加水量取决于泥浆流动性的要求，为了节约能源，在保证泥浆流动性的前提下，尽可能降低泥浆的水分，以降低后续喷雾干燥工序的能耗。水分取决于原材料的使用量和种类，以及所使用的減水剂的性能和加入量。一般陶瓷厂的浆料参数要求：含水率为32 ～ 35%，流速为30 ～ 80 s，比重为1.69 ～ 1.74 g/mL。在实验中，我们采用不同的料水比，相同的球磨时间和原料组成观察球磨后浆料的流速、比重、含水率。从表3可以看出2#的效果最好，能够满足下一步工序的要求；1#因流速大，浆料很难进入喷雾塔，无法造粒；3#水分高，耗能大。
2.2.6 过筛除铁
本方法采用除铁槽和电磁除铁器相结合，除铁效率更高，浆料中的铁杂质基本上可以解决。
2.2.7 喷雾干燥造粒
喷雾干燥的质量指标主要有粉料的含水率，颗粒级配。不同的含水率和颗粒级配对下一步工序——压机都有重要的影响。通过实验，不同的粉料含水率和颗粒级配对产品有不同的结果。表4中2#和表5中3#产品的效果较好。
3 结论
本文阐述了陶瓷粉料在制备过程中需要注意的关键点，通过对各个工序进行科学的安排和操作，有利于提高陶瓷粉料的制备效率、降低能耗，提高产品的质量。
参考文献
[1] 蔡飞虎， 冯国娟. 陶瓷墙地砖生产技术[M]. 武汉理工大学出版社， 2011.
[2] 王银川， 刘小云. 陶瓷墙地砖生产管理实用技术手册[M]. 中国建材工业出版社， 2014.
摘 要：本文分析了一种陶瓷粉料的制备方法，从原料的配料、入球、球磨、过筛除铁、喷雾干燥制粉等工艺进行科学的把控，对提高陶瓷制粉效率、质量和降低能耗有积极的影响。
关健词：陶瓷粉料；制备方法；效果
1 前言
目前，陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。现有的陶瓷粉料的制备方法主要由配料、球磨、除铁、均化、喷雾干燥制粉等工序组成。目前的制备方法主要存在以下缺陷：没有对制备过程的中间产物的质量进行把控，导致每个步骤获得的中间产物质量不均匀，直接影响下一步骤的加工效率，例如粉碎后的浆料水分和流速的过低或过高，都不利于喷雾造粒的效率最大化。每个步骤都没有科学地进行把控，综合起来造成连锁反应，使得粉料加工过程复杂，生产粉料的效率低、质量低，最终导致产品的质量有缺陷。
针对现有技术的不足，本方案的目的在于提供一种陶瓷粉料的制备方法，该制备方法提高了陶瓷粉料的制备效率，能耗小，效率高。
为实现上述目的，采用如下技术方案：一种陶瓷粉料的制备方法，包括：
（1）将原料配送得到预配料的步骤；
（2）将预配料粉碎化浆得到浆料的步骤；
（3）对浆料进行过筛和除铁的步骤；
（4）对过筛和除铁后的浆料进行喷雾造粒的步骤。
2 试验内容
2.1实验设备和原料
实验设备主要包括顺德市华研工控有限公司喂料机、佛山市南海伟发陶瓷机械厂球磨机、佛山市宏山陶瓷机械厂喷雾塔、佛山市精研机电有限公司除铁机、江西萍乡亿鑫高科陶瓷有限公司中高铝球等。所用原料为建筑陶瓷生产所需的常规原材料（泥、砂和石粉按规定比例搭配）。
2.2粉料制备过程
2.2.1 配料
（1）铲车操作前必须严格检查各主要部件是否完好，各个部件是否能正常运作。
（2）配料时要根据当班班长要求，看清楚配料单的名称和所进料的名称是否相同，根据配料单的顺序由上而下，严格按照配料单规定的名称仓号、数量进行配料，铲料时误差控制在±20 kg范围内，少的补足，多的要铲出，剩余的原料应退回原来的泥砂仓。
（3）铲车铲料到喂料机前必须检查喂料秤是否回零，回零后才能进料。如果发现喂料机故障时要及时报修，并停止配料。
（4）大块的坭砂要用铲齿先砸碎，大块的石头要另外铲开，不能入喂料机，以防止砸坏喂料机。
（5）投料时要先看喂料机坑底和喂料机前及喂料斗内是否有人，无人时，才能开始投料，并且要防止铲车碰撞喂料机。
（6）铲车停机时，铲斗必须平放于地面，并稍施向下的压力，绝不允许铲斗长期悬空停放，操作手柄要拨到停车位置，先拿走钥匙，再关闭电源开关，然后检查各部件是否正常。异常时需要及时报修。
（7）下雨天铲车配料过程中，因为泥砂料水分的不稳定，泥砂会部分流失，尤其是对露天仓泥砂料，铲车司机铲料时，要求铲车铲斗在离水面30 cm以上位置铲料，尽量避免铲水浸泡的原料，以防止铲斗中铲有多余的水分，导致配方的失真。
（8）配料时按原料的性质分层叠加进喂料机内；其中，原料按砂质料、轻质料、黏土和化工料的顺序从下往上叠加。防止运送过程扬起灰尘，也避免了黏土黏连在输送带上。
2.2.2 入球
（1）入球前必须检查各输送带能否正常运转，并测量即将入球球石空位是否足够，如球石不够通知班长，要求铲车工铲球石和原材料一并入球。
（2）入球时必须清楚知道该球生产什么料，在入料过程中遇到的坭块中夹杂着的树根和木块，要随时取出，并且每一球出浆前和球磨转动一小时后停机，打捞浮木和其它杂物。
（3）球磨除入料之外，还需要加入水和化工原料，必须严格按工艺要求添加各种化工原料，并保证加水量的准确性。
（4）需要加入色料时，应看清色料编号、种类、重量，检查每球的入色料量和种类是否与配料单相符。
（5）在入料过程中输送带掉落的原材料必须每球清干净入球，才能转入下一球，以保证下一球的准确性。
（6）待全部料入完后，必须在佩带安全带的前提下，将球磨机大球塞、小球塞安装并紧固。
（7）当球磨达到规定时间，需取浆检测，看是否符合工艺要求，取浆时要注意球磨机是否停稳，开启小球塞时必须注意两螺母要慢慢拧开，待磨机内气流排尽后将小球盖取出，放于楼面，不能放置球磨机上，最后用浆筒取浆检测。如检测合格，装置放浆阀，并将入球塞打开，待放浆。
2.2.3 球石级配
在实验中，我们采用不同的球石级配，相同的球磨时间和原料组成观察球磨后浆料细度（浆料不能通过250目筛的比例），通过检测球磨后的浆料细度来判断球磨效果（见表1）。从表1中，我们可以看出3#的球石级配取得比较好的效果，据此我们把球磨机中Ф30：Ф40：Ф50：Ф60规格的球石比例设定为20%：35%：35%：10%。
2.2.4 球磨转速
为了实现球石产生较大的球磨作用，需要球石在沿着球磨机的壁筒刚好上升到最高点落下来才可以实现，这就需要球磨机具有合适的转动速度。在实验中，我们通过调整变频器的频率来实现对球磨机转速的控制。我们采用相同的原料，相同的球石级配，让球磨机在不同的频率下运行10 h，然后检测球磨后浆料的细度，细度越小表示球磨效果越好，一般球磨机的转速保持在10 ～ 15 rpm。从表2中我们可以看出2#的效果最好，因此我们把球磨机的转速定为12 rpm。
2.2.5 料水比
球磨机的料、球、水三者比例，对球磨机的运行效率有非常重要的影响。通过球石的设置结合预配料球石：水的体积比例设置，球磨效率最高，浆料的含水率、流速符合喷雾造粒的要求。球磨机的加水量取决于泥浆流动性的要求，为了节约能源，在保证泥浆流动性的前提下，尽可能降低泥浆的水分，以降低后续喷雾干燥工序的能耗。水分取决于原材料的使用量和种类，以及所使用的減水剂的性能和加入量。一般陶瓷厂的浆料参数要求：含水率为32 ～ 35%，流速为30 ～ 80 s，比重为1.69 ～ 1.74 g/mL。在实验中，我们采用不同的料水比，相同的球磨时间和原料组成观察球磨后浆料的流速、比重、含水率。从表3可以看出2#的效果最好，能够满足下一步工序的要求；1#因流速大，浆料很难进入喷雾塔，无法造粒；3#水分高，耗能大。
2.2.6 过筛除铁
本方法采用除铁槽和电磁除铁器相结合，除铁效率更高，浆料中的铁杂质基本上可以解决。
2.2.7 喷雾干燥造粒
喷雾干燥的质量指标主要有粉料的含水率，颗粒级配。不同的含水率和颗粒级配对下一步工序——压机都有重要的影响。通过实验，不同的粉料含水率和颗粒级配对产品有不同的结果。表4中2#和表5中3#产品的效果较好。
3 结论
本文阐述了陶瓷粉料在制备过程中需要注意的关键点，通过对各个工序进行科学的安排和操作，有利于提高陶瓷粉料的制备效率、降低能耗，提高产品的质量。
参考文献
[1] 蔡飞虎， 冯国娟. 陶瓷墙地砖生产技术[M]. 武汉理工大学出版社， 2011.
[2] 王银川， 刘小云. 陶瓷墙地砖生产管理实用技术手册[M]. 中国建材工业出版社， 2014.
