坯料的制备详解.ppt

第四章 坯料的制备 本章的主要内容： 1. ﹡ ﹡掌握各种坯料的质量要求； 2. 了解几种典型坯料的制备工艺流程； 3. ﹡ ﹡掌握坯料制备中主要工序的作用 第一节 坯料的种类和质量要求 一、坯料的种类 按成型方法分为： 可塑坯料 含水率18～25% 注浆坯料 含水率28～35% 压制坯料 含水率 8～15%的半干压粉 料 3～7%的干压粉料 n坯料是指陶瓷原料经过配料和加工后， 具有成形性能的多组分混合物 二、坯料的质量要求 o 1.配方准确 ①准确称量；②加工过程中避免杂质混入 o 2.组分均匀坯料中各种组分，包括主要 原料、水分、添加剂等都应均匀分布 o 3.细度合理各组分的颗粒达到一定细度 ，并具有合理的粒度分布 o 4.空气含量少 （一）可塑坯料 q良好的可塑性 q细度要求通过万孔筛筛余0.2～1% q含水量适当不同的成型方法，产品种类不同， 含水量不同 q坯体的干燥强度高 q收缩率小 （二）注浆坯料 ⒈ 流动性要好保证产品造型完全和浇注速度 ⒉ 悬浮稳定性好料浆久置，固体颗粒长期悬浮不致分层沉淀 ⒊ 触变性适当 ⒋ 滤过性要好水分在石膏模的压力下容易扩散、迁移，在短 时间内成坯。

⒌ 泥浆含水量要少保证流动性的同时，减少水量，缩短注浆 时间，减少坯体干燥收缩 6.形成的坯体有一定的强度湿坯和干燥后坯体 7.空浆性能好 生产中控制泥浆性能的参数 n细度 n流动性 测定泥浆粘度（恩氏粘度计） n比重（相对密度） 一般粘土质坯料1.65～1.85 n厚化系数（稠化度） nPH值 一般8～9 n温度 （三）压制坯料 v １．流动性好填充模具的能力 v ２．堆积密度大堆积密度大，形成的空隙率 低，坯体密度高 v ３．含水率适当、水分均匀 v 4. 合理的颗粒细度及粒度分布团粒 干压粉料的粒度包括坯料的颗粒细度和造粒后的团料（假颗 粒）大小它们都直接影响坯体的致密度、收缩和强度 坯料细度一般控制在6400孔/cm2，筛余 0.5～1%； 粉料团粒是由许多坯料颗粒、水和空气所组成的集合体，其 大小与坯体的尺寸相关，一般团粒大小在0.25～2mm 之间，最大 的团粒不可超过坯体厚度的1/7，团粒的形状以接近圆球状为宜 粒度分布是指粉料中不同粒级所占的重量百分数要求 团粒有适当的颗粒级配，即有适当比例的粗、中、细颗粒， 这样可减少粉料堆积时的孔隙率，提高自由堆积密度，有利 于提高成形时粉料的初始密度以及坯体的致密度。

第二节 坯料制备工艺流程 长石粉、石英粉、瓷石粉、精选高岭土（或不子） 配料称量 搅拌化浆 过筛除铁 压滤 粗练 陈腐 精练成型 流程三、粉料进厂，称量配料，混合化浆 流程四、干粉湿混不球磨 石英 长石 硬质粘土 软质粘土 煅烧洗选 洗选 拣选 拣选 颚式破碎机破碎 粗碎 粗碎 搅拌池加水化浆 雷蒙机细碎 雷蒙机细碎 雷蒙机细碎 干粉除铁 干粉除铁 干粉除铁 称量 称量 称量 干混 加泥浆湿混 双轴搅拌机 真空练泥 陈腐 真空练泥 塑性坯料 水洗 球磨机 对辊机 斗式提升机 皮带运输机 料 仓 到一级浆池 硬质料 与软质料 配料入球 磨机 日本坯料制备工艺流程 榨泥机 泥料库陈腐后 真空练泥制成 可塑性坯料 一级浆池 二级浆池 搅拌器 泵 双层振动筛 电磁除铁器 三个串联 日本坯料制备工艺流程 英 国 坯 料 的 制 备 流 程 球土、水 瓷土、水 石英、水 长石、水 回收泥、水 中速搅拌池 高速搅拌池 球磨机 球磨机 中速搅拌机 回转筛 回转筛 回转筛 回转筛 回转筛 贮浆池 贮浆池 贮浆池 贮浆池 贮浆池 质量-容积机 混合池 回转筛 电磁除铁 贮浆池 压滤机 真空练泥机 塑性坯料 硬质粗料进厂 软质粘土进厂 硬质细料进厂 ↓ ↓ ↓ 性能检测 性能检测 性能检测 ↓ ↓ ↓ 料仓储存 料仓储存 料仓储存 ↓ ↓ ↓ 秤量 秤量 秤量 | ↓ | →球磨← ↓ 泥浆池 ↓ 高速搅拌池→储浆池→混浆池→高位浆池 ↑ ↑ ↓ 回坯泥 回浆 成形 二、 注 浆 坯 料 的 制 备 硬质粗料进厂 软质粘土进厂 硬质细料进厂 ↓ ↓ ↓ 性能检测 性能检测 性能检测 ↓ ↓ ↓ 料仓储存、均化 料仓储存、均化 料仓储存、均化 ↓ | ↓ 秤量 →秤量 ↓ ↓ 球磨到要求细度 球磨2～3ｈ | | →泥浆均化← ↓ 高速搅拌池 →储浆池 →混浆池 →高位浆池 ↑ ↑ ↓ 回坯泥 回浆 成形 卫生陶瓷工艺流程 硬质原料 软质原料 ↓ ↓ 原料堆场 原料堆场 ↓ ↓ 铲车 铲车 ↓ ↓ 粗碎 粘土切片机 ↓ ↓ 中碎 陈腐料仓 ↓ ↓ 贮仓 物料称量 ↓ ↓ 物料称量 高速搅拌机 ↓ ↓ 球磨 过筛 ↓ ↓ 过筛 浆池（搅拌） ↓ ↓ 浆池（搅拌） 泥浆泵 ↓ 泥浆泵 容积配料 泥浆泵 少量软质 料、水 水、电 解质 注浆回浆 ↓ 真空回浆罐 过筛、除铁 ↓ 贮浆池（配搅拌机） 陈腐5～7天 ↓ 泥浆泵 ↓ 过筛、除铁 ↓ 配浆池（慢速搅拌机） ↓ 泵 ↓ 压力泥浆罐 ↓ 成型车间 回坯 搅拌化浆池 泥浆泵 计量水 硬质原料块状进厂，粘土单独化浆， 混合计量配料 n注浆成型所用泥浆通常掺有部分回坯泥浆（由破 损坯件、不合格半成品等废坯调制成）。

n含有回坯的泥浆和新浆相比：其流动性、空浆性 能及加工性能都有较大改善，半成品裂纹也大大 减少 n掺入量一般20%左右 三、压制粉料的制备 基料原料→球磨机→泥浆搅拌池→工作泥浆罐→喷雾干燥→料仓→ 色料→球磨机→不锈钢搅拌罐→泥浆混合罐→喷雾干燥→料仓→ 细颗粒 →挤压造粒机→破碎机→振动筛→储存仓→连续混合搅拌机 粗颗粒 →料仓→成形 n一、原料的预处理 n二、原料的破粉碎 n三、过筛、除铁 n四、泥浆的脱水 n五、练泥、陈腐 第三节 坯料制备的主要工序 压滤 喷雾干燥 第三节 坯料制备的主要工序 一、原料的精选 原料的精选，主要是对原料进行分离 、提纯，除去原料中的各种杂质（尤其是 铁的杂质），使之在化学组成、矿物组成 、颗粒组成上更符合制品的质量要求 1. 拣选或清洗 可塑性原料可根据外观进行手选，剔除与主要矿物呈色有 显著差异的部分此外，还应剔除原料开采和运输过程中混入 的杂质，如草木悄、砂石、呈色泥土等 长石、石英等硬质原料也可根据外观拣选，除去含铁较多 ，呈棕红色和有熔疤的部分必要时还要洗涤以除去泥砂及表 面污物 2. 粘土原料的精选 随着生产的发展，对粘土原料的产量和质量要求不断提高。

原矿的精选就显得更为突出常用以下几种精选方法除去原料中 的母岩、砂砾等杂质矿物及铁钛杂质 1）淘洗法(水簸法） 2）水力旋流分离法 3）浮选法 淘洗法是根据细粒的霸土与粗粒的杂质悬浮在水中时具有不同 的沉降速度的原理来进行的淘洗系统一般是内粉碎机、搅拌机、 除砂机、沉淀池与压滤机等组成淘洗时按下列步骤操作 木屑、树皮、杂草 粗粒杂质沉淀 大块粘土粉碎 粗筛 与水混合(搅拌池） 过筛 沉淀粗粒杂质（除砂 沟） 泥浆澄清（沉淀池） 泥浆脱水 干燥 3. 水的处理及对坯料制品性能的影响 1 一般要求水中的Ca2+、Mg2+≤10～15ppm， SO42-10ppm ---- -影响泥浆稳定性 除Ca2+、Mg2+ 可用离子交换将水软化、添加剂（PO43-），将 Ca2+、Mg2+、Fe3+ 沉淀 除SO42-，加Ba2+ 2 水的PH值 PH=6.0～8.5 范围内，中性水 3 磁化水：使泥浆水化膜减薄，颗粒间易靠拢、聚集，提高强 度 二、原料预烧﹡ ﹡ 1.稳定晶型：工业氧化铝的主晶相是γ-Al2O3，通过预烧1300 ～1600℃得到高温稳定的α-Al2O3。

氧化钛用于电容器陶瓷时，预 烧使其转化为金红石相 2.改变物性：破坏滑石的片状结构（ 1300～1450℃） ，石英 的破粉碎（900℃），减少粘土的干燥收缩（700～900℃），氧化 锌的活性（缩釉，1250℃） 三、原料的合成 · 1 固相法：烧结法 特点是：反应体系的不均匀性 · 2 液相法：熔液法—原料混合加热至熔融 溶液法—排除溶剂，包括喷雾干燥和冷冻干燥法 沉淀 法－共沉淀、均相沉淀、醇盐法 溶胶－凝胶法 · 3 气相法 1)蒸发凝聚——等离子体蒸发、物理方法 2)气相反应——化学气相沉积 四、原料的粉碎 1. 目的意义﹡ ﹡： ① 使坯料具备必要的成型性能(如流动性、悬浮性、 可塑性等等)； ② 提高坯料的活性，使制品的烧成温度降低，致密 度提高，材料性能得到改善 2.粉碎的方法 陶瓷粉料的制备分为化学制粉和机械制粉两种 机械制粉即粉碎的方法，将机械能转变为粉料的表面能，一般 粉碎的粒度下限约为10-7ｍ(0.1μm) 其特点是：设备定型化、产量大、容易操作，粒度达不到化学法制 备粉料的细度（10-10m） 块度较大的原料，一般先粗碎至4～5cm，再中碎至0.3～ 0.5mm，然后进入细碎设备。

陶瓷工业中普遍采用间歇式球磨机 常用的机械粉碎方法： 1. 球磨粉碎：筒体带研磨体旋转，研磨体冲击、研磨粉料 2. 振动粉碎：研磨体在磨机内作高频振动 ，研磨体作激烈的循 环运动冲击物体 3.气流粉碎：利用高压气体作介质，物料受撞击、磨擦、剪切 作用，不需固体研磨介质 4.搅拌磨粉碎：摩擦磨，磨球体之间、 球壁之间产生剧烈的摩 擦、滚碾作用 影响球磨效率的因素： ① 球磨机转速 当有效内径D＞1.25m时，n=35/√D D＜1.25m时，n=40/√D n②研磨体的比重、大小、形状 大研磨体：冲击作用大小研磨体：比表面积大，与物料的 接触面积大，研磨效率较高 大小不同研磨体合理配合，具有较大的堆积密度，从而可得 到较好的研磨效果 实践表明，当大球（70～100mm）、中球（50～70mm）和小 球（ 30～50mm）的比例为1:2:7 时效率最高 研磨体形状：圆棒形圆棒形较球形大， 对物料研磨作用大，且又有一定的撞击作 用，对提高球磨效率有利 研磨体可用鹅卵石或瓷质材料高铝质瓷料制成的研磨体密度 大，在相同吨位的磨机中相对地可多装原料，粉磨时冲。