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干法造粒技术 节能减排潜力巨大

[ 发布日期:2016-08-24 点击:1551 来源:洛阳凯正环保工艺设备有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

从长远角度来看,墙地砖干法造粒技术对节能减排具有巨大的潜力,若这项技术得以普及和推广,将免去陶瓷厂原料车间球磨机球磨和喷雾干燥塔制粉等工序,能显著降低能耗,并减少粉尘污染。但目前干法造粒技术直未能内在行业中得到推广应用。

德某公司上海代表处的陈小姐透露,套干法造粒技术设备将在明年年初在内企业试用。业内人士表示,如果正式投入试用,将能填补内干法造粒技术的空白。

佛山某陶瓷厂原料车间主任曾算过笔账:目前,工厂使用喷雾干燥技术生产1吨粉料,球磨机耗电38度,喷雾干燥塔10度,辅助设备28度,那么1吨粉料共要耗电76度。假设个陶瓷厂年上班11个月,每月需要5万吨的粉料,那就需要4180万度电,按1度电1元计,家陶瓷厂光是原料车间年要缴的电费就高达四千多万。

佛山市陶瓷学会秘书长孔海发表示,目前的喷雾干燥技术面临两大问题是高能耗、粉尘污染。随着这几年陶瓷行业的转型升,政府将“能耗”“污染”纳入绩考核范围,喷雾干燥技术面临着高能耗、粉尘污染这两大“钉子户”。

技术难关较大 内仍然空白

干法造粒技术

干法造粒技术早在上世纪八十年代、九十年代已经进行了大量的研究工作,但到目前为止,在干法造粒工艺上,目前内尚未有家企业有成功应用的案例,也就是说,目前的墙地砖干法造粒未曾有成熟的、可靠的技术。孔海发说:“石湾早也是使用简单的传统的干法造粒工艺,但不成熟,很快就被淘汰了。”

干法造粒技术要在广大的陶瓷生产企业中得到应用,需要解决的技术难题较多,孔海发介绍,核心的问题主要集中在四个方面:

是要彻底解决好真颗粒的充分分散性问题。所谓真颗粒充分分散是指原料中矿物的粒子能够充分均匀接触,而不是粒料团的接触。在以往传统的干法造粒技术中,真颗粒的混合未能达到湿式球磨的充分分散、均匀混合状态。这样对煅烧过程中坯体的烧结反应有着直接的影响,导致产品物理性能、坯体的发色能力、颜色均匀性不能达到目前球磨、喷雾造粒的工艺水平。

二是要彻底解决假颗粒的成形压缩比问题。所谓成形压缩比是指粉料填充高度与压制后坯体厚度的比值,在以往干法造粒技术中,存在的问题是成形的压缩比太小,造成了成形过程容易分层、坯体强度偏低、坯体表面粗糙等现象。要提高成形过程的粉料压缩比,关键要突破粉体假颗粒表面形状不规则、颗粒实心、颗粒硬度太大等技术难题。

三是要解决好坯料混色均匀及发色能力问题。由于目前内墙地砖产品以瓷质砖为主,许多产品都需要在坯体内添加颜料,例如微粉抛光砖、瓷质仿古砖、耐磨砖、广场砖、外墙砖等。在哪个环节添加颜料、如何混合、如何转产等问题在以往的干式造粒技术中还考虑得很少,造成了干法造粒技术的应用范围受到了很大的限制。

四是要解决成套的、连续的生产装备供应问题。在解决了以上几个工艺问题的基础上,需要设备供应商制造出能够满足陶瓷企业批量生产、连续生产需要的生产装备,包括粉碎设备、混料设备、造粒设备、输送设备、配套设施等,以及原料车间整体的设计、科学布局等技术支持,而不是单的、零碎的某个工序单项设备。

另外,孔海发补充,目前,干法造粒技术工艺性能没有喷雾干燥的好,喷雾干燥技术比较成熟。通过干法造粒技术制备的原料压砖比较粗糙,不符合内主流产品———抛光砖对原料的要求,主要应用于釉面砖或其他对原料要求较低的砖。这个问题解决难度较大,需通过产品设计解决该问题。

德进口工艺 节能优势明显

相关资料显示,德某公司的干法造粒工艺在降耗和减少粉尘方面有明显的优势。

该工艺是种高节能的制备陶瓷胚体的干法造粒工艺,可持续利用,以替代球磨机加喷雾干燥造粒法,制备陶瓷颗粒用于压制墙地砖以及日用陶瓷产品。

原料的研磨方面,可以同时研磨整批次的组份,或者各组份的原料分别研磨。针对众多的研磨要求,研磨系统由摆动磨和转子媒体磨配合组成。摆动磨用于研磨整批原料组份,例如,次烧成地砖、墙地砖原料等,颗粒细度可达63微米。摆动磨可增配选项,实现在研磨的同时进行干燥的可能。转子媒体磨(大力磨MaxxMill),用于无铁污染地研磨陶瓷原料(批次组分,釉料,融块),细度可达到小于30微米,大力磨同样对各种原料组份进行选择性研磨以达到各种不同的细度。

研磨后,批次组份的混合和造粒经过分别或起研磨的原料将通过干混,在造粒前达到的均匀度。小量的添加剂和色料———低到ppm———可以被均匀地混合。原料通过加水造粒(颗粒水分含量约11%13%)

在单台设备内获得的结果是紧实、高堆比重的压制颗粒,且拥有较好的颗粒尺寸分布,因此可以压制高质量的瓷砖,即使尺寸要求很高的瓷砖,也能获得很好的质量。

更高的堆比重意味着,相对于喷雾法造粒,颗粒原料在压模内的料位较低。用于压制瓷砖的颗粒在压模内的压缩比:干法造粒为大约1.8,而喷雾法约为2.5-2.8,较低的加料量使压制成瓷砖更容易从模具内脱模,即使是薄型瓷砖的背面的瓷砖编号,也不会有透印。

干法造粒工艺的主要优点为:

1.节能。相对于喷雾造粒法从约35%的水份干燥到6%,干法造粒工艺只需干燥约6%的水份。因此工艺能耗大大降低。整体能耗仅为喷雾干燥法的25%

2.更好的颗粒密实度。

3.更好的颗粒形状。

4.颗粒粒径可在线调整。

它能在获得高质量的产品的同时平衡能耗并免除添加剂的使用,能显著降低生产成本,并能在短期内收回投资成本,达到收支平衡。

标准化是难题 推广或受局限

目前内陶瓷厂所用的原料大部分是从原料地不经过加工就直接运到陶瓷厂的,原料非标准化,原材料的结构、品种不,成分也不样。这给内陶瓷用原料的加工、处理增加了难度。家表示,目前内陶瓷原材料标准化的程度参差不齐,虽然这几年正在逐步改善,但要达到欧洲那样的程度还需段路要走。

佛山某公司副总裁、工程师郑树龙强调:“就像连续式球磨机那样,同样是很好的技术、设备,但不符合中情,原料的标准化程度远没有达到要求。”

干法造粒有着很好的发展前景,但技术难度也非常大,光靠某个陶瓷企业进行技术改造很难突破目前的技术难题,必需依靠政府部门,更多的行业科研机构和设备制造商的共同参与。孔海发说:“喷雾干燥技术如果能在末处理,减少污染,环保是可以做到的。”

2010年的广州陶瓷工业展上,某公司销售总监海司令曾预言:10年内原有的喷雾造粒技术定会被淘汰。至于该技术能否推广普及,业内人士则取保守态度,“要看试验的果如何,但是要大规模推广,恐怕难度较大。”

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