陶瓷原料的处理

陶瓷原料的处理第一页，共七十二页，2022年，8月28日内容1.原料的预处理2.原料的粉碎3.加工方法与设备第二页，共七十二页，2022年，8月28日高岭土原矿第三页，共七十二页，2022年，8月28日第四页，共七十二页，2022年，8月28日高岭土原矿第五页，共七十二页，2022年，8月28日高岭土原矿——桃红泥第六页，共七十二页，2022年，8月28日石英与长石第七页，共七十二页，2022年，8月28日第八页，共七十二页，2022年，8月28日1.原料的预处理

1.1原料的精选

1.2原料的预烧

第九页，共七十二页，2022年，8月28日

原料中的杂质——铁质+草、树皮+砂粒来源：传统陶瓷生产一般以各种天然矿物作为主要原料，在原料的生成与开采、运输过程中都不可避免地混入（或共生）各种杂质。影响：这些杂质的存在降低了原料的品位，会直接影响制品的性能及外观质量。因此需原料精选、分离、提纯、除去各种杂质（含铁杂质）。1.1原料的精选

第十页，共七十二页，2022年，8月28日物理方法

（1）分级法：

水簸、水力旋流、风选、筛选、淘洗——除去原料中的粗粒杂质，更好的控制原料的颗粒组成。

原理：利用矿物颗粒直径或密度差别来进行。

主要装置：碓打、水簸淘洗、水力旋流器、筛分。1.1原料的精选

第十一页，共七十二页，2022年，8月28日第十二页，共七十二页，2022年，8月28日第十三页，共七十二页，2022年，8月28日第十四页，共七十二页，2022年，8月28日重重水碓夹江开，未雨殷传数声雷。。。溪水长流，青山作伴小鸟鸣啾，白鹭翻飞微风习习，日夜欢歌。。。。。第十五页，共七十二页，2022年，8月28日第十六页，共七十二页，2022年，8月28日第十七页，共七十二页，2022年，8月28日物理方法

（2）磁选法：

原理：利用矿物磁性差别。——分离原料中含铁矿物。除粗颗粒的强磁性矿物效果较好，但对黄铁矿等弱磁性物质及细颗粒含铁杂效果不明显。主要装置：电磁除铁器、稀土永磁除铁棒。1.1原料的精选

第十八页，共七十二页，2022年，8月28日第十九页，共七十二页，2022年，8月28日物理方法

（3）超声波法-------除铁法：

原理：料浆置于超声波下高频振动互相碰撞摩擦使颗粒表面的氧化铁、氢氧化铁薄膜脱离剥出。1.1原料的精选

第二十页，共七十二页，2022年，8月28日化学方法

原理：溶解法和升华法，除去原料中难以以颗粒形式分离的微细含Fe杂质FeS、Fe(OH)3（1)升华法：高温下加入Cl2、FeO、Fe2O3与Cl2变成FeCl3除去。（2)溶解法：用酸或其它试剂Fe溶盐水洗除去。1.1原料的精选

第二十一页，共七十二页，2022年，8月28日

预烧的目的

改变物理性能改变结晶的形态1.2原料的预烧

第二十二页，共七十二页，2022年，8月28日

预烧的目的

改变物性

滑石：具有片状结构，成型时易造成泥料分层及颗粒定向排列，引起制品变形及开裂，应进行预烧（在1300~1450℃生成偏硅酸镁），破坏片状结构。石英：质地坚硬，粉碎困难，573℃晶型转变产生体积效应。先预烧，再急冷，使内部产生应力变脆，提高粉磨效率。

可塑粘土：预烧，减少坯体收缩

700~900℃，熟料。

ZnO：减少缩釉

1250℃。

1.2原料的预烧

第二十三页，共七十二页，2022年，8月28日

预烧的目的

改变结晶的形态Al2O3、TiO2、ZrO2（立方）稳定的高温形态性能最优良。

Al2O3

：希望得到

α-Al2O3，要预烧到：1300~1600℃。TiO2

：钛电容器陶瓷---------转化为金红石相

1.2原料的预烧

第二十四页，共七十二页，2022年，8月28日

目的：粉料细度提高，表面能提高，活性提高，塑性增强，混合均匀，去除杂质，烧结温度下降，致密度提高，性能会随之提高。

粒度：一般粒度控制在0.1～60um之间，即过250目筛。

2.原料的粉碎第二十五页，共七十二页，2022年，8月28日机械制粉：机械能转化为表面能，设备简单，效率高——传统陶瓷。化学制粉：高纯—超细粉料设备复杂，产量小，成本高——特种陶瓷。2.1粉碎方法第二十六页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎定义用机械的方法克服固体物料内部凝聚力而将其分裂的操作

分类破碎

将大块物料分裂成小块的操作

粉磨

将小块物料变为细粉的操作

第二十七页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎的意义

改善工艺性能提高反应速度混合均匀除去杂质第二十八页，共七十二页，2022年，8月28日传统的加工方式与设备粗碎、中碎、细碎干法与湿法常用设备——碓打、颚式破碎机、轮碾机、对辊机、雷蒙机、球磨机、等等。第二十九页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎的方法击碎

物料在一瞬间受到外来的冲击力作用而被粉碎。

特点快速加力，力为冲击性的。

用途用在中、细碎，粗磨适用于脆性物料的粉碎。

第三十页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎的方法劈碎

物料受到楔形工作件的尖劈力作用而被粉碎。

特点力的作用范围集中，物料产生局部破裂。

用途用在中、细碎适用于大块脆性物料的破碎。第三十一页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎的方法挤压

物料在两个工作表面之间受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。

特点力是逐步加大的，且作用范围较广。

用途用在粗、中碎适用于大块的脆性坚硬物料的破碎。

第三十二页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎的方法研磨

物料在两个作相对滑动的工作表面或各种形状的研磨体之间受到摩擦作用而被粉碎。特点靠摩擦力，力作用于物料表面。

用途用在细磨适用于韧性、小块物料的粉磨。第三十三页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎的形式干式被粉碎的物料含水量＜4%的特点粉尘飞扬，但工艺简单，成品不需要脱水。湿式被粉碎的物料含水量＞50%且具有流动性的。

特点无粉尘飞扬，排料畅通，但成品大多需要脱水。

第三十四页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎机的选型要求了解机械设备的性能特点，并熟悉物料的物化性质(碎——挤、劈;磨——研磨)要求粉碎的物料粒度均匀，粉碎比可调附属设备完善(工作环境——不产生粉尘，料的输送——尽快离开粉碎区)检修方便，效率高第三十五页，共七十二页，2022年，8月28日粉碎机械的必要操作条件物料能顺利到达粉碎区域，亦称“几何条件”

(一般是略小于粉碎机喂料口的尺寸)粉碎机工作件能将物料钳住而不推出,亦称“力学条件”已经粉碎的物料能顺利离开粉碎区第三十六页，共七十二页，2022年，8月28日粗碎：颚式破碎机。中碎：机（水）碓，轮碾机，对辊机。细碎：球磨机，雷蒙机。2.2机械粉碎方法第三十七页，共七十二页，2022年，8月28日2.2.1复摆颚式破碎机构造和工作原理工作参数选型、安装和使用常见故障

第三十八页，共七十二页，2022年，8月28日颚式破碎机颚式

与人的上、下颚比较而得名

定动第三十九页，共七十二页，2022年，8月28日分类按动颚的运动特征(见下页示意图)

简单摆动式(动颚作平动)——曲柄双摇杆机构(六杆机构)

复杂摆动式(动颚作平面复杂动)——曲柄摇杆机构(四杆机构)综合摆动式——简摆与复摆的综合

液压装置式——过载保护

第四十页，共七十二页，2022年，8月28日各零部件的名称及作用1机架支承整台机器3活动颚板工作件4偏心轴传递运动和动力，支承动颚上部10弹簧锁紧装置(使动颚11拉杆紧靠在推力板上)12推力板支承动颚底部第四十一页，共七十二页，2022年，8月28日2.2.1复摆颚式破碎机第四十二页，共七十二页，2022年，8月28日2.2.2轮碾机按运动特征

轮动式——石轮转动

底盘转动式——石轮不动，底盘转动

第四十三页，共七十二页，2022年，8月28日2.2.3对辊机第四十四页，共七十二页，2022年，8月28日

球磨粉碎：筒体带研磨体旋转，研磨体冲击、研磨粉料。

振动粉碎：研磨体在磨机内作高频振动，在激烈的循环运动与剧烈的自转运动下研磨，粉碎时间短，效率高。气流粉碎：利用高压气体作介质，物料受撞击、磨擦、剪切作用。特点：不需固体研磨介质

入磨细度：1～0.1mm左右，出磨：～1um搅拌磨粉碎：摩擦磨，砂磨，筒体垂直，磨球体之间、球壁之间产生剧烈的摩擦、滚碾作用。

入磨细度：<1mm，出料粒度：1um

2.2.4常用的机械粉磨方法第四十五页，共七十二页，2022年，8月28日2.2.5球磨机构造和工作原理研磨体的运动分析工作参数球磨机的装载提高球磨效率的方法选型、安装和使用第四十六页，共七十二页，2022年，8月28日构造由传动部份、工作部份及附属装置组成。传动部份由电机+减速装置组成

离合器控制操作，分段启动

第四十七页，共七十二页，2022年，8月28日第四十八页，共七十二页，2022年，8月28日第四十九页，共七十二页，2022年，8月28日主要设备——球磨机第五十页，共七十二页，2022年，8月28日选型

陶瓷墙地砖生产中选用大型球磨机；在卫生洁具和日用陶瓷中选择中小型球磨机为宜；釉料生产中一般选用小(中)型球磨机。球磨机的数量根据需要粉磨的物料量和每台球磨机的生产能力由计算确定(总台数不宜太多)，并要注意留有适当的备用数。第五十一页，共七十二页，2022年，8月28日构造工作部分

由筒体、主轴承、机架组成筒身:有足够的圆度

筒体端盖:与筒身用螺栓联接

衬板

作用：保护筒身和防止污染原料材料：瓷砖、燧石、橡胶、刚玉

第五十二页，共七十二页，2022年，8月28日第五十三页，共七十二页，2022年，8月28日构造附属装置

包括加料斗、卸料管、空气压缩机第五十四页，共七十二页，2022年，8月28日第五十五页，共七十二页，2022年，8月28日第五十六页，共七十二页，2022年，8月28日第五十七页，共七十二页，2022年，8月28日第五十八页，共七十二页，2022年，8月28日球磨机工作原理第五十九页，共七十二页，2022年，8月28日第六十页，共七十二页，2022年，8月28日工作原理

研磨体上升抛落物料(粉碎兼混合)

第六十一页，共七十二页，2022年，8月28日研磨体的运动分析

三种运动形式

转速太慢——泻落式：只有研磨作用，冲击作用极小

转速太快——周转式：无冲击作用，研磨作用极小

转速合适——抛落式：有较大的冲击和研磨作用

第六十二页，共七十二页，2022年，8月28日第六十三页，共七十二页，2022年，8月28日球磨机的装载

整机装填量装太少——不划算，生产效率低装太满——没有冲击作用，研磨效率低

一般φ=0.84/5研磨体

装得太少——冲击、研磨作用不大，降低了粉磨效率装得太多——相互干扰碰撞，损失能量，同样降低了粉磨效率

一般φ=0.4～0.5

第六十四页，共七十二页，2022年，8月28日球磨机的装载研磨体

大小

级配

大球50%，中球10%，小球40%时，空隙率只有22%(最小)形状

球形、扁平形、短柱形(表面光滑、无凹坑)击碎粉磨

第六十五页，共七十二页，2022年，8月28日球磨机的装载研磨体

材料着色小，密度大，硬度高，价格低，来源广

如:瓷球刚玉天然燧石(鹅卵石)

磨损率应进行补充和更换

磨损不大时，加入些大的磨损厉害时，重新配比

第六十六页，共七十二页，2022年，8月28日球磨机的装载料球水的比例

加水过少：料浆大浓，对研磨体的运动阻力大，减弱冲击和研分析磨作用，物料不易粉碎加水过多：料浆大稀，料量减少，并出现料球“打滑”现象，损失能量，增加研磨体的磨损，当然也降低粉磨效果第六十七页，共七十二页，2022