陶瓷生產技術及設備

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,本課程講授的主要內容：,陶瓷工藝學,：第,6,、,7,、,8,、,9,、,10,、,11,章耐火材料工藝學,：第,5,、,6,、,7,、,8,、,10,、,11,章的主要內容陶瓷熱工設備,：第,1,、,2,章的主要內容第一章 原料的處理,緒 言,陶瓷制品的一般生產工藝過程：,燒后處理,模型制作,工作模,坯料制備,成 型,釉漿制作,釉漿性能,檢測,干 燥,檢 驗,施 釉,燒 成,檢 驗,入 庫,坯料制備流程,：,真空練泥,硬質顆粒料,粘土類原料,風化、揀選除雜,配 料,濕法球磨,過篩、除鐵,壓濾榨泥,泥餅陳腐,水、電解質,過 篩,漿 池,陳腐漿池,注漿成型坯料,（泥 漿）,擠制泥段,可塑成型坯料,（泥團、泥段）,噴霧干燥制粉,粉料過篩,料倉陳腐,壓制成型坯料,（粉 料）,泥漿泵,泥漿性,能檢測,1.1,原料的精選,一、精選方法,原料精選主要是對原料進行分離、提純，除去其中的各種雜質（尤其是鐵質礦物），使之滿足制品的質量性能要求。

精選方法分類,（一）物理方法：,適用于除去與原料顆粒以分離狀態(tài)存在的雜質物理方法：分級法、磁選法、超聲波法,化學方法：溶解法、升華法,物理化學方法：浮選法、電解法,1.,分級法：,包括淘洗法、水力旋流法、風選法、篩選法等，在,在硅酸鹽工業(yè)中被普遍采用主要是利用礦物顆粒的尺寸大小或密度差別來進行分離的1,）淘洗法,1.1,原料精選,1.,分級法,（一）物理方法,（,2,）水力旋流法,1.1,原料精選,1.,分級法,水力旋流器結構示意圖,進漿管,溢流管,排砂管,短圓筒,磁選法和超聲波法都是用來分離原料中的含鐵礦物的1.1,原料精選,2.,磁選法,磁選是利用礦物的磁性差別，根據(jù)被磁化物質在磁場中將受到磁力作用的原理，將鐵及其氧化物從原料中分離出來磁選法對除去粗顆粒的強磁性鐵質礦物較為有效礦 物,化學式,相對磁性,金屬鐵,Fe,100,磁鐵礦,Fe,3,O,4,40.2,鈦鐵礦,FeTiO,3,24.7,菱鐵礦,FeCO,3,1.82,赤鐵礦,Fe,2,O,3,1.32,金紅石,TiO,2,0.37,黃鐵礦,FeS,2,0.23,（一）物理方法,1.1,原料精選,超聲波法是將漿體物料置于超聲波作用下，使得原料顆粒和水溶液都產生高頻振動，互相碰撞與摩擦，進而導致原料顆粒表面的氧化鐵和氫氧化鐵避免剝離脫落。

二）化學方法,3.,超聲波法,（一）物理方法,基于化學反應原理而進行的原料精選方法其目的主要是,除去原料中難以以顆粒形式分離的微細含鐵雜質，如硫化鐵、氫氧化鐵等二）化學方法,1.,升華法,系在高溫下使原料中的鐵質礦物與氯氣反應，生成揮發(fā)性或可溶性的物質而除去由于氯氣的毒性，此法很少用2.,溶解法,用酸或其他反應劑對原料進行處理，通過反應使原料中的鐵質礦物變?yōu)榭扇茺}，然后再進行水洗除去之例如，對細磨之后的氧化鋁原料進行的酸洗三）物理化學方法,1.,電解法,是基于電化學原理除去鐵質礦物的一種方法在電解過程中，原料中的鐵質礦物首先被溶解，然后鐵離子向陰極板運動并還原，進而被除去三）物理,化,化學方法,2.,浮選法,是基于各種,礦,礦物對水的,潤,潤濕性不同,，,，從懸浮液,中,中將憎水顆,粒,粒（如鐵質,礦,礦物）粘附,在,在氣泡上，,進,進而浮游分,離,離被除去的,方,方法此法,適,適用于精選,含,含有鐵、鈦,礦,礦物和有機,物,物的黏土原,料,料浮選法中一,般,般須使用適,當,當?shù)母∵x劑,以,以提高浮選,效,效果常用,的,的浮選劑有,：,：石油碘酸,、,、銨鹽（,NH,4,NO,3,）、,Na,2,CO,3,、磺酸鹽等,。

二、粘土原,料,料的風化及,精,精選,（一）粘土,的,的風化處理,粘土風化處,理,理的作用,1,）可促使母巖殘渣進一步粘土化，改善原料的可塑性、結合性；,2,）可洗去部分可溶性高價態(tài)鹽類，有利于改善泥漿性能；,3,）有利于粘土的粉碎和揀選二、粘土原,料,料的風化及,精,精選,（二）粘土,的,的精選,高嶺土精選工藝流程,礦山,露天開采,球磨篩選機,水力旋流器,壓濾榨泥機,滾筒壓擠機,帶式干燥器,擠出泥條,高嶺土成品庫,袋裝輸送陶瓷廠,分級池,沉淀池,粉碎機,篩分,三、硬質料,的,的洗選,1.1,原料精選,主要作用是,除,除去粘附于,其,其上的粘土,、,、有機物等,雜,雜質方法,主要有：,1.,人工高壓水,沖,沖洗,2.,滾筒式洗石,機,機水洗,1.2,原料的預燒,一、預燒的,作,作用,1),穩(wěn)定有利的,晶,晶型以保,證,證制品的性,能,能，避免較,大,大的體積效,應,應而帶來的,害處（制品,開,開裂）例,如,如,ZrO,2,、,TiO,2,、,Al,2,O,3,等原料對于同質多,晶,晶體原料，,顯,顯然各種晶,型,型體的性能,各,各不相同；,但,但是，無論,哪,哪種原料，,穩(wěn),穩(wěn)定的高溫,型,型晶體的性,能,能最優(yōu)良。

1.2,原料的預燒,一、預燒的,作,作用,對于,ZrO,2,：,四方相轉變,為,為單斜相非,常,常迅速，,引,引起很大的,體,體積變化，,易,易使制品開,裂,裂通過預燒，,并,并在氧化鋯,中,中加入某些,氧,氧化物,(,如,CaO,、,MgO,、,Y,2,O,3,等,),能形成穩(wěn)定,立,立方固溶體,，,，不再發(fā)生,相,相變，這種,氧,氧化鋯稱為完全穩(wěn)定氧,化,化鋯,(FSZ),，其力學性,能,能低，抗熱,沖,沖擊性差,.,若減少加入,的,的氧化物數(shù),量,量，使部分,氧,氧化鋯以四,方,方相的形式,存,存在，而大,部,部分氧化鋯,以,以等軸相存,在,在，即只使,一,一部分氧化,鋯,鋯完全穩(wěn)定,，,，所以稱其,為,為,部分穩(wěn)定氧,化,化鋯,(PSZ),由于四方相,向,向單斜相的,轉,轉變可通過,應,應力誘發(fā)產,生,生，故當受,到,到外力作用,時,時，這種相,變,變將吸收能,量,量而使裂紋,尖,尖端的應力,場,場松弛，增,加,加裂紋擴展,阻,阻力，從而,可,可大幅度提,高,高陶瓷材料,的,的韌性因,此,此,PSZ,比,FSZ,更有利于保,證,證氧化鋯制,品,品的力學性,能,能單斜型,四方型,等軸型,1000,2300,V=79%,5.68,6.10,6.09,1.2,原料的預燒,一、預燒的,作,作用,1,、穩(wěn)定有利,的,的晶型。

對于,TiO,2,：,對于,Al,2,O,3,：氧化鋁陶,瓷,瓷的生產，,其,其最初原料,都,都是工業(yè)氧,化,化鋁（,-Al,2,O,3,）,使用前必須,經,經過預燒，,使,使之轉變?yōu)?-,Al,2,O,3,板鈦礦,銳鈦礦,金紅石,650,915,4.244.27,3.843.90,3.904.00,d=,氧化鈦原料,是,是否預燒，,要,要根據(jù)其用,途,途和用量而,定,定生產含,鈦,鈦電容器陶,瓷,瓷時，希望,其,其中的,TiO,2,都以金紅石,相,相存在，故,原,原料須預燒,Al,2,O,3,-Al,2,O,3,950,V=,14.3%,1.2,原料的預燒,一、預燒的,作,作用,2),改變原料的,物,物性或某種,特,特殊結構如,如石英硬度,大,大，不易粉,碎；滑石具,有,有片狀結構,，,，易造成顆,粒,粒定向排列,；,；生,ZnO,量多時,易造成縮釉,；,；調節(jié)坯料,的,的可塑性，,將,將部分強塑,性,性粘土預燒,3),可消除部分,雜,雜質，提高,原,原料純度二、預燒溫,度,度,原料種類,預燒溫度（）,備 注,粘 土,700 900,石 英,900 1000,預燒后急冷,滑 石,13501450,氧化鋅,1250,工業(yè)氧化鋁,13001600,常添加,0.33%,的,H,3,BO,3,等穩(wěn)定劑,氧化鈦,12501300,溫度不能太高，且須保證氧化氣氛,氧化鋯,1500,須加入適當穩(wěn)定劑,1.陶瓷和,耐,耐火材料原,料,料預燒的目,的,的有哪些？,普,普通陶瓷生,產,產過程中哪,些,些原料在何,情,情況下需要,預,預燒；2.,試,試寫出陶瓷,塑,塑性坯料制,備,備的工藝流,程,程。

第二章 坯,釉,釉料制備,一、塑性坯,料,料制備流程,2.1,坯料制備工,藝,藝流程,流程,1:,利用瓷石粉,和,和高嶺土不,子,子直接配料,加,加工,高嶺土不子,的,的制備流程,：,：,塑性坯料制,備,備流程的兩,種,種情況：,情況,A,硬質原料單,獨,獨干法細碎,，,，細度達到,325,目以上；再,與,與高嶺土配,料,料,化漿一、塑性坯,料,料制備流程,流程,1:,利用,瓷,瓷石,粉,粉和,高,高嶺,土,土不,子,子直,接,接配,料,料加,工,工,情況,B,硬質,原,原料,和,和高,嶺,嶺土,先,先稱,量,量配,料,料，,再,再一,起,起干,法,法細,碎,碎，,然,然后,化,化漿,流程,1,的特,點,點：,1,）不,用,用球,磨,磨，,減,減少,設,設備,，,，節(jié),約,約電,耗,耗，,節(jié),節(jié)省,投,投資,費,費用,2,）原,料,料生,產,產專,業(yè),業(yè)化,，,，有,利,利于,提,提高,和,和保,證,證原,料,料質,量,量，,對,對瓷,廠,廠穩(wěn),定,定產,品,品質,量,量有,利,利3,）雷,蒙,蒙粉,中,中含,鐵,鐵量,較,較高,，,，生,產,產上,要,要加,強,強除,鐵,鐵一、,塑,塑性,坯,坯料,制,制備,流,流程,流程,1,的特,點,點：,4,）雷,蒙,蒙粉,顆,顆粒,級,級配,不,不合,理,理，,泥,泥料,可,可塑,性,性不,好,好。

5,）由,于,于硬,質,質原,料,料和,軟,軟質,原,原料,密,密度,、,、硬,度,度相,差,差較,大,大，,混,混合,雷,雷蒙,細,細碎,時,時，,易,易使,同,同一,批,批混,合,合雷,蒙,蒙粉,中,中前,后,后組,成,成相,差,差大,6,）雷,蒙,蒙機,粉,粉碎,時,時粉,塵,塵大,，,，除,塵,塵要,求,求高,流程,2:,硬質,料,料單,獨,獨干,法,法中,碎,碎，,軟,軟、,硬,硬質,料,料一,起,起濕,法,法細,碎,碎,流程,2,的特,點,點：,1,）坯,料,料混,合,合的,均,均勻,性,性好,，,，顆,粒,粒級,配,配比,較,較合,理,理，,細,細顆,粒,粒較,多,多，,可,可塑,性,性相,對,對提,高,高2,）各,種,種原,料,料均,能,能較,好,好地,被,被細,碎,碎，,細,細碎,工,工藝,的,的適,應,應性,強,強3,）球,磨,磨效,率,率較,低,低，,不,不便,于,于連,續(xù),續(xù)化,生,生產,，,，電,耗,耗大,，,，投,資,資費,用,用較,高,高4,）中,碎,碎采,用,用干,法,法輪,碾,碾或,雷,雷蒙,機,機粉,碎,碎，,粉,粉塵,大,大，,除,除塵,設,設備,投,投入,大,大。

流程,2:,硬質,料,料分,別,別單,獨,獨干,法,法中,碎,碎，,軟,軟、,硬,硬質,料,料一起,濕,濕法,細,細碎,粉料,一、,塑,塑性,坯,坯料,制,制備,流,流程,流程,3:,硬質,料,料分,別,別單,獨,獨粗,碎,碎，,軟,軟、,硬質,料,料,一起濕法,中,中細,碎,碎,石英,長石,硬質粘土,軟質粘土,煅燒洗選,洗選,揀選,揀選,粗碎,粗碎,粗碎,稱量,濕法輪碾,過篩除鐵,漿池攪拌,漿泵輸送,球磨機,過篩除鐵,漿池攪拌,噴霧干燥制粉,粉料過篩,漿粉混合制泥,壓濾榨泥,泥料粗練,泥料陳腐,精練,塑性泥料,特點,：,：干法,配,配料,準,準確,，,，中,碎,碎無,粉,粉塵,產,產生,但,軟硬,質,質料,同,同時,入,入磨,細,細碎,會,會在,一,一定,程,程度,上,上影,響,響球,磨,磨效,率,率一、,塑,塑性,坯,坯料,制,制備,流,流程,流程,4:,硬質,料,料干,法,法中,碎,碎、,濕,濕法,細,細碎,，,，粘,土,土化,漿,漿后,配,。