在粉體物料的制造過(guò)程中,最主要的性能指標之一是顆粒的粒度,粒度的大小在很大程度上決定了產(chǎn)品的技術(shù)性能,同時(shí),對產(chǎn)品的應用范圍也具有較大的影響。在粉體產(chǎn)品中,比較重要的還有比表面積、燒結性能以及分散性等,這些性能都和粉體的粒度大小以及粒度的分布有密切聯(lián)系。隨著(zhù)粉體工程技術(shù)研究速度的不斷加快,出現了一些新型的研磨設備和工藝,這些新型的工藝能夠大大提高產(chǎn)品的研磨效率和質(zhì)量。
一、粉料細磨技術(shù)的進(jìn)展
(一)幾種常見(jiàn)的細磨技術(shù)
首先是滾筒式球磨,這是當前國內大多數企業(yè)使用的原料研磨設備,其應用非常廣泛。球磨機的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,運行性能較好,在設備出現故障后,能夠快速進(jìn)行維修,但粉碎的顆粒較大。一般球磨機通常采用濕法研磨,當然,干法研磨技術(shù)也是可以使用的。然而,在傳統的球磨機中,其生產(chǎn)效率較低,對于粒徑在10微米以下的顆粒進(jìn)行研磨時(shí),生產(chǎn)效率大大降低,導致企業(yè)的效益大大降低,生產(chǎn)成本卻有較大的提高,除此之外,還存在著(zhù)設備損壞較大、生產(chǎn)噪聲大等問(wèn)題。
另一種是攪拌磨,這是美國科學(xué)家發(fā)明的,其原理類(lèi)似于化學(xué)實(shí)驗中的攪拌器,主要組成部分是一個(gè)固定筒體和旋轉攪拌器,在筒體內填充研磨介質(zhì)。在攪拌磨的筒體外面,一般會(huì )安裝一個(gè)夾套,夾套內能夠通入冷水,從而降低研磨時(shí)產(chǎn)生的高溫。對于研磨筒的內壁,可以根據產(chǎn)品的需要添加合適的材料,此外,還可以添加一根固定的短棒,增加研磨效果。
(二)電瓷原料粉碎工藝現狀
對于電瓷原料來(lái)說(shuō),其粉碎工藝同其他陶瓷原料的粉碎工藝相近,主要由傳統的球磨機進(jìn)行細磨。然而,伴隨著(zhù)我國高壓輸電技術(shù)的不斷提高,對電瓷材料提出了更高的強度要求,因此,傳統的研磨制造工藝已經(jīng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
為了更好的增強電瓷材料的機械強度,可以在傳統生產(chǎn)工藝上添加一些強度較高的材料顆粒,像剛玉等。除此之外,為了減少生產(chǎn)成本,可以改變氧化鋁的生產(chǎn)工藝。然而,剛玉顆粒的強度較高,硬度較大,所以傳統的研磨技術(shù)生產(chǎn)成本較高,且效率不高。

二、攪拌式磨砂機在電瓷原料制備中的應用
通過(guò)對電瓷材料生產(chǎn)中主要硬質(zhì)材料的研究可以發(fā)現,傳統的研磨方法生產(chǎn)效率較低,因此,發(fā)明了攪拌式砂磨工藝,這種工藝能夠大大提高生產(chǎn)效率,同時(shí)還能減少產(chǎn)品中的粗顆粒含量,減小粒徑的分布范圍。
(一)在普通絕緣子坯料制備中的應用
普通的絕緣子坯料生產(chǎn)原料包括廣東白泥、長(cháng)豐泥和麻泥等,生產(chǎn)設備為10t的球磨機,在每次的坯料生產(chǎn)中,原料填裝為8.5t,然后根據一定的比例添加球和水,球磨14小時(shí),最后將研磨完成的原料進(jìn)行放漿。
對于普通的絕緣子坯料來(lái)說(shuō),生產(chǎn)原料一般為原礦顆粒,這些生產(chǎn)原料的顆粒較大,尤其是一些粘土類(lèi)原料,其形狀一般是較大的塊狀,不能使用砂磨機直接進(jìn)行研磨。通過(guò)對傳統球磨機中的生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行取樣,然后在使用攪拌式砂磨機進(jìn)行研磨,最后將兩者進(jìn)行性能對比,可以發(fā)現球磨機中的產(chǎn)品在6h時(shí)大多數的產(chǎn)品在10微米粒徑以下,然而,仍然存在著(zhù)較多30微米以上的較大顆粒,甚至最大的產(chǎn)品可以在50微米以上。
而對于砂磨機來(lái)說(shuō),其原料要求則具有較大的不同,原料的直徑不能過(guò)大。為了防止生產(chǎn)設備出現故障,砂磨機的生產(chǎn)原料為球磨8h后的坯料,將其添加到攪拌式砂磨機中,進(jìn)行20min的研磨,并每隔5min進(jìn)行一次取樣,測量其顆粒的粒度大小以及顆粒的分布情況。
通過(guò)試驗數據的對比,我們發(fā)現球磨和砂磨技術(shù)的混合使用,能夠大大減少產(chǎn)品的粒徑分布范圍,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
(二)在高強度懸式絕緣子坯料制備中的應用
高強度懸式絕緣子坯料的生產(chǎn)原料為:鋁礬土和左云土等。然后按照一次性加料和兩次加料兩種生產(chǎn)方式進(jìn)行攪拌式砂磨。
一次性加料是將生產(chǎn)配方中的原料一次性進(jìn)行配料,然后添加到球磨機中進(jìn)行磨砂,在原料達到所需細度后,進(jìn)行后續的生產(chǎn)工序。而兩次加料則是首先將生產(chǎn)配方中的鋁礬土等硬質(zhì)材料進(jìn)行研磨,然后再將其余的軟質(zhì)粘土加入到球磨機中進(jìn)行研磨,研磨完成后進(jìn)行后續的生產(chǎn)工序。這兩種研磨方法完成后,通過(guò)后續的生產(chǎn)工序將坯料制造成瓷樣,并對產(chǎn)品的性能進(jìn)行測定。通過(guò)對產(chǎn)品性能進(jìn)行對比可知,球磨和砂磨結合的生產(chǎn)工藝能夠大大增強產(chǎn)品的抗彎性,此外,這種新型的生產(chǎn)工藝能夠很好的改善高強度懸式絕緣子坯料的工藝性能。
三、總結
通過(guò)對攪拌式磨砂機的研究,我們發(fā)現其不僅能夠大大縮短生產(chǎn)時(shí)間,同時(shí),還能夠提高研磨的效率,減少產(chǎn)品中大顆粒的存在數量,增強電瓷材料的均勻性和致密度,提高電瓷產(chǎn)品的干坯強度等。然而,當前的攪拌式砂磨機仍然處在研發(fā)階段,存在很多問(wèn)題,需要進(jìn)一步研究,優(yōu)化設備中的某些結構和功能。攪拌式砂磨機在未來(lái)必將取得較大的成功,為企業(yè)帶來(lái)巨大的利益。
作者:吳慶明(萍鄉市武功山職業(yè)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校 江西 萍鄉 337000)
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