陶瓷生产技术及设备培训课件

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本课程讲授的主要内容:,陶瓷工艺学,:第,6,、,7,、,8,、,9,、,10,、,11,章。,耐火材料工艺学,:第,5,、,6,、,7,、,8,、,10,、,11,章的主要内容。,陶瓷热工设备,:第,1,、,2,章的主要内容。,第一章 原料的处理,绪 言,陶瓷制品的一般生产工艺过程:,烧后处理,模型制作,工作模,坯料制备,成 型,釉浆制作,釉浆性能,检测,干 燥,检 验,施 釉,烧 成,检 验,入 库,坯料制备流程,

2、:,真空练泥,硬质颗粒料,粘土类原料,风化、拣选除杂,配 料,湿法球磨,过筛、除铁,压滤榨泥,泥饼陈腐,水、电解质,过 筛,浆 池,陈腐浆池,注浆成型坯料,(泥 浆),挤制泥段,可塑成型坯料,(泥团、泥段),喷雾干燥制粉,粉料过筛,料仓陈腐,压制成型坯料,(粉 料),泥浆泵,泥浆性,能检测,1.1,原料的精选,一、精选方法,原料精选主要是对原料进行分离、提纯,除去其中的各种杂质(尤其是铁质矿物),使之满足制品的质量性能要求。,精选方法分类,(一)物理方法:,适用于除去与原料颗粒以分离状态存在的杂质。,物理方法:分级法、磁选法、超声波法,化学方法:溶解法、升华法,物理化学方法:浮选法、电解法,1

3、.,分级法:,包括淘洗法、水力旋流法、风选法、筛选法等,在,在硅酸盐工业中被普遍采用。主要是利用矿物颗粒的尺寸大小或密度差别来进行分离的。,(,1,)淘洗法,1.1,原料精选,1.,分级法,(一)物理方法,(,2,)水力旋流法,1.1,原料精选,1.,分级法,水力旋流器结构示意图,进浆管,溢流管,排砂管,短圆筒,磁选法和超声波法都是用来分离原料中的含铁矿物的。,1.1,原料精选,2.,磁选法,磁选是利用矿物的磁性差别,根据被磁化物质在磁场中将受到磁力作用的原理,将铁及其氧化物从原料中分离出来。磁选法对除去粗颗粒的强磁性铁质矿物较为有效。,矿 物,化学式,相对磁性,金属铁,Fe,100,磁铁矿,

4、Fe,3,O,4,40.2,钛铁矿,FeTiO,3,24.7,菱铁矿,FeCO,3,1.82,赤铁矿,Fe,2,O,3,1.32,金红石,TiO,2,0.37,黄铁矿,FeS,2,0.23,(一)物理方法,1.1,原料精选,超声波法是将浆体物料置于超声波作用下,使得原料颗粒和水溶液都产生高频振动,互相碰撞与摩擦,进而导致原料颗粒表面的氧化铁和氢氧化铁避免剥离脱落。,(二)化学方法,3.,超声波法,(一)物理方法,基于化学反应原理而进行的原料精选方法。其目的主要是,除去原料中难以以颗粒形式分离的微细含铁杂质,如硫化铁、氢氧化铁等。,(二)化学方法,1.,升华法,系在高温下使原料中的铁质矿物与氯气

5、反应,生成挥发性或可溶性的物质而除去。由于氯气的毒性,此法很少用。,2.,溶解法,用酸或其他反应剂对原料进行处理,通过反应使原料中的铁质矿物变为可溶盐,然后再进行水洗除去之。例如,对细磨之后的氧化铝原料进行的酸洗。,(三)物理化学方法,1.,电解法,是基于电化学原理除去铁质矿物的一种方法。在电解过程中,原料中的铁质矿物首先被溶解,然后铁离子向阴极板运动并还原,进而被除去。,(三)物,理,理化学方,法,法,2.,浮选法,是基于各,种,种矿物对,水,水的润湿,性,性不同,,从,从悬浮液,中,中将憎水,颗,颗粒(如,铁,铁质矿物,),)粘附在,气,气泡上,,进,进而浮游,分,分离被除,去,去的方法,

6、。,。此法适,用,用于精选,含,含有铁、,钛,钛矿物和,有,有机物的,黏,黏土原料,。,。,浮选法中,一,一般须使,用,用适当的,浮,浮选剂以,提,提高浮选,效,效果。常,用,用的浮选,剂,剂有:石,油,油碘酸、,铵,铵盐(,NH,4,NO,3,)、,Na,2,CO,3,、磺酸盐,等,等。,二、粘土,原,原料的风,化,化及精选,(一)粘,土,土的风化,处,处理,粘土风化,处,处理的作,用,用,1,)可促使母岩残渣进一步粘土化,改善原料的可塑性、结合性;,2,)可洗去部分可溶性高价态盐类,有利于改善泥浆性能;,3,)有利于粘土的粉碎和拣选。,二、粘土,原,原料的风,化,化及精选,(二)粘,土,土

7、的精选,高岭土精选工艺流程,矿山,露天开采,球磨筛选机,水力旋流器,压滤榨泥机,滚筒压挤机,带式干燥器,挤出泥条,高岭土成品库,袋装输送陶瓷厂,分级池,沉淀池,粉碎机,筛分,三、硬质,料,料的洗选,1.1,原料精选,主要作用,是,是除去粘,附,附于其上,的,的粘土、,有,有机物等,杂,杂质。方,法,法,主要有:,1.,人工高压,水,水冲洗,2.,滚筒式洗,石,石机水洗,1.2,原料的预,烧,烧,一、预烧,的,的作用,1),稳定有利,的,的晶型。,以,以保证制,品,品的性能,,,,避免较,大,大的体积,效,效应而带,来,来的,害处(制,品,品开裂),。,。例如,ZrO,2,、,TiO,2,、,A

8、l,2,O,3,等原料。,对于同质,多,多晶体原,料,料,显然,各,各种晶型,体,体的性能,各,各不相同,;,;但是,,无,无论哪种,原,原料,稳,定,定的高温,型,型晶体的,性,性能最优,良,良。,1.2,原料的预,烧,烧,一、预烧,的,的作用,对于,ZrO,2,:,四方相转,变,变为单斜,相,相非常迅,速,速,引,起,起很大的,体,体积变化,,,,易使制,品,品开裂。,通过预烧,,,,并在氧,化,化锆中加,入,入某些氧,化,化物,(,如,CaO,、,MgO,、,Y,2,O,3,等,),能形成稳,定,定立方固,溶,溶体,不,再,再发生相,变,变,这种,氧,氧化锆称,为,为完全稳定,氧,氧化锆

9、,(FSZ),,其力学,性,性能低,,抗,抗热冲击,性,性差,.,若减少加,入,入的氧化,物,物数量,,使,使部分氧,化,化锆以四,方,方相的形,式,式存在,,而,而大部分,氧,氧化锆以,等,等轴相存,在,在,即只,使,使一部分,氧,氧化锆完,全,全稳定,,所,所以称其,为,为,部分稳定,氧,氧化锆,(PSZ),。,由于四方,相,相向单斜,相,相的转变,可,可通过应,力,力诱发产,生,生,故当,受,受到外力,作,作用时,,这,这种相变,将,将吸收能,量,量而使裂,纹,纹尖端的,应,应力场松,弛,弛,增加,裂,裂纹扩展,阻,阻力,从,而,而可大幅,度,度提高陶,瓷,瓷材料的,韧,韧性。因,此,此

10、,PSZ,比,FSZ,更有利于,保,保证氧化,锆,锆制品的,力,力学性能,。,。,单斜型,四方型,等轴型,1000,2300,V=79%,5.68,6.10,6.09,1.2,原料的预,烧,烧,一、预烧,的,的作用,1,、稳定有,利,利的晶型,。,。,对于,TiO,2,:,对于,Al,2,O,3,:氧化铝,陶,陶瓷的生,产,产,其最,初,初原料都,是,是工业氧,化,化铝(,-Al,2,O,3,),使用前必,须,须经过预,烧,烧,使之,转,转变为,-,Al,2,O,3,。,板钛矿,锐钛矿,金红石,650,915,4.244.27,3.843.90,3.904.00,d=,氧化钛,原,原料是,否,

11、否预烧,,,,要根,据,据其用,途,途和用,量,量而定,。,。生产,含,含钛电,容,容器陶,瓷,瓷时,,希,希望其,中,中的,TiO,2,都以金,红,红石相,存,存在,,故,故原料,须,须预烧,。,。,-Al,2,O,3,-Al,2,O,3,950,V=,14.3%,1.2,原料的,预,预烧,一、预,烧,烧的作,用,用,2),改变原,料,料的物,性,性或某,种,种特殊,结,结构。,如,如石英,硬,硬度大,,,,不易,粉,粉,碎;滑,石,石具有,片,片状结,构,构,易,造,造成颗,粒,粒定向,排,排列;,生,生,ZnO,量多时,易造成,缩,缩釉;,调,调节坯,料,料的可,塑,塑性,,将,将部分,

12、强,强塑性,粘,粘土预,烧,烧。,3),可消除,部,部分杂,质,质,提,高,高原料,纯,纯度。,二、预,烧,烧温度,原料种类,预烧温度(),备 注,粘 土,700 900,石 英,900 1000,预烧后急冷,滑 石,13501450,氧化锌,1250,工业氧化铝,13001600,常添加,0.33%,的,H,3,BO,3,等稳定剂,氧化钛,12501300,温度不能太高,且须保证氧化气氛,氧化锆,1500,须加入适当稳定剂,1.陶,瓷,瓷和耐,火,火材料,原,原料预,烧,烧的目,的,的有哪,些,些?普,通,通陶瓷,生,生产过,程,程中哪,些,些原料,在,在何情,况,况下需,要,要预烧,;,;

13、2.,试,试写出,陶,陶瓷塑,性,性坯料,制,制备的,工,工艺流,程,程。,第二章,坯,坯釉,料,料制备,一、塑,性,性坯料,制,制备流,程,程,2.1,坯料制,备,备工艺,流,流程,流程,1:,利用瓷石粉,和,和高岭土不,子,子直接配料,加,加工,高岭土不子,的,的制备流程,:,:,塑性坯料制,备,备流程的两,种,种情况:,情况,A,硬质原料单,独,独干法细碎,,,,细度达到,325,目以上;再,与,与高岭土配,料,料,化浆。,一、塑性坯,料,料制备流程,流程,1:,利用瓷石粉,和,和高岭土不,子,子直接配料,加,加工,情况,B,硬质原料和,高,高岭土先称,量,量配料,再,一,一起干法细,碎

14、,碎,然后化,浆,浆。,流程,1,的特点:,1,)不用球磨,,,,减少设备,,,,节约电耗,,,,节省投资,费,费用。,2,)原料生产,专,专业化,有,利,利于提高和,保,保证原料质,量,量,对瓷厂,稳,稳定产品质,量,量有利。,3,)雷蒙粉中,含,含铁量较高,,,,生产上要,加,加强除铁。,一、塑性坯,料,料制备流程,流程,1,的特点:,4,)雷蒙粉颗,粒,粒级配不合,理,理,泥料可,塑,塑性不好。,5,)由于硬质,原,原料和软质,原,原料密度、,硬,硬度相差较,大,大,混合雷,蒙,蒙细碎时,,易,易使同一批,混,混合雷蒙粉,中,中前后组成,相,相差大。,6,),雷,雷,蒙,蒙,机,机,粉,

15、粉,碎,碎,时,时,粉,粉,尘,尘,大,大,,,,,除,除,尘,尘,要,要,求,求,高,高,。,。,流,程,程,2:,硬,质,质,料,料,单,单,独,独,干,干,法,法,中,中,碎,碎,,,,,软,软,、,、,硬,硬,质,质,料,料,一,一,起,起,湿,湿,法,法,细,细,碎,碎,流,程,程,2,的,特,特,点,点,:,:,1,),坯,坯,料,料,混,混,合,合,的,的,均,均,匀,匀,性,性,好,好,,,,,颗,颗,粒,粒,级,级,配,配,比,比,较,较,合,合,理,理,,,,,细,细,颗,颗,粒,粒,较,较,多,多,,,,,可,可,塑,塑,性,性,相,相,对,对,提,提,高,高,。,。,2

16、,),各,各,种,种,原,原,料,料,均,均,能,能,较,较,好,好,地,地,被,被,细,细,碎,碎,,,,,细,细,碎,碎,工,工,艺,艺,的,的,适,适,应,应,性,性,强,强,。,。,3,),球,球,磨,磨,效,效,率,率,较,较,低,低,,,,,不,不,便,便,于,于,连,连,续,续,化,化,生,生,产,产,,,,,电,电,耗,耗,大,大,,,,,投,投,资,资,费,费,用,用,较,较,高,高,。,。,4,),中,中,碎,碎,采,采,用,用,干,干,法,法,轮,轮,碾,碾,或,或,雷,雷,蒙,蒙,机,机,粉,粉,碎,碎,,,,,粉,粉,尘,尘,大,大,,,,,除,除,尘,尘,设,设,备,备,投,投,入,入,大,大,。,。,流,程,程,2:,硬,质,质,料,料,分,分,别,别,单,单,独,独,干,干,法,法,中,中,碎,碎,,,,,软,软,、,、,硬,硬,质,质,料,料一,起,起,湿,湿,法,法,细,细,碎,碎,粉料,一,、,、,塑,塑,性,性,坯,坯,料,料,制,制,备,备,流,流,程,程,流,程,程,3:,硬,质,质,料,料,分,分,别,别,单,单,独,独,粗,粗,碎,碎,,

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