陶瓷生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備培訓(xùn)課件

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)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(biāo)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(nèi)容：,陶瓷工藝學(xué),：第,6,、,7,、,8,、,9,、,10,、,11,章。,耐火材料工藝學(xué),：第,5,、,6,、,7,、,8,、,10,、,11,章的主要內(nèi)容。,陶瓷熱工設(shè)備,：第,1,、,2,章的主要內(nèi)容。,第一章 原料的處理,緒 言,陶瓷制品的一般生產(chǎn)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,

2、：,真空練泥,硬質(zhì)顆粒料,粘土類原料,風(fēng)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(zhì),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(zhì)（尤其是鐵質(zhì)礦物），使之滿足制品的質(zhì)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(zhì)。,物理方法：分級法、磁選法、超聲波法,化學(xué)方法：溶解法、升華法,物理化學(xué)方法：浮選法、電解法,1

3、.,分級法：,包括淘洗法、水力旋流法、風(fēng)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)礦物較為有效。,礦 物,化學(xué)式,相對磁性,金屬鐵,Fe,100,磁鐵礦,

4、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(chǎn)生高頻振動，互相碰撞與摩擦，進而導(dǎo)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(xué)方法,3.,超聲波法,（一）物理方法,基于化學(xué)反應(yīng)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(zhì)，如硫化鐵、氫氧化鐵等。,（二）化學(xué)方法,1.,升華法,系在高溫下使原料中的鐵質(zhì)礦物與氯氣

5、反應(yīng)，生成揮發(fā)性或可溶性的物質(zhì)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(yīng)劑對原料進行處理，通過反應(yīng)使原料中的鐵質(zhì)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(xué)方法,1.,電解法,是基于電化學(xué)原理除去鐵質(zhì)礦物的一種方法。在電解過程中，原料中的鐵質(zhì)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,理化學(xué)方,法,法,2.,浮選法,是基于各,種,種礦物對,水,水的潤濕,性,性不同，,從,從懸浮液,中,中將憎水,顆,顆粒（如,鐵,鐵質(zhì)礦物,）,）粘附在,氣,氣泡上，,進,進而浮游,分,分離被除,去,去的方法,

6、。,。此法適,用,用于精選,含,含有鐵、,鈦,鈦礦物和,有,有機物的,黏,黏土原料,。,。,浮選法中,一,一般須使,用,用適當(dāng)?shù)?浮,浮選劑以,提,提高浮選,效,效果。常,用,用的浮選,劑,劑有：石,油,油碘酸、,銨,銨鹽（,NH,4,NO,3,）、,Na,2,CO,3,、磺酸鹽,等,等。,二、粘土,原,原料的風(fēng),化,化及精選,（一）粘,土,土的風(fēng)化,處,處理,粘土風(fēng)化,處,處理的作,用,用,1,）可促使母巖殘渣進一步粘土化，改善原料的可塑性、結(jié)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,原料的風(fēng),化,化及精選,（二）粘,土,土

7、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(zhì),料,料的洗選,1.1,原料精選,主要作用,是,是除去粘,附,附于其上,的,的粘土、,有,有機物等,雜,雜質(zhì)。方,法,法,主要有：,1.,人工高壓,水,水沖洗,2.,滾筒式洗,石,石機水洗,1.2,原料的預(yù),燒,燒,一、預(yù)燒,的,的作用,1),穩(wěn)定有利,的,的晶型。,以,以保證制,品,品的性能,，,，避免較,大,大的體積,效,效應(yīng)而帶,來,來的,害處（制,品,品開裂）,。,。例如,ZrO,2,、,TiO,2,、,A

8、l,2,O,3,等原料。,對于同質(zhì),多,多晶體原,料,料，顯然,各,各種晶型,體,體的性能,各,各不相同,；,；但是，,無,無論哪種,原,原料，穩(wěn),定,定的高溫,型,型晶體的,性,性能最優(yōu),良,良。,1.2,原料的預(yù),燒,燒,一、預(yù)燒,的,的作用,對于,ZrO,2,：,四方相轉(zhuǎn),變,變?yōu)閱涡?相,相非常迅,速,速，引,起,起很大的,體,體積變化,，,，易使制,品,品開裂。,通過預(yù)燒,，,，并在氧,化,化鋯中加,入,入某些氧,化,化物,(,如,CaO,、,MgO,、,Y,2,O,3,等,),能形成穩(wěn),定,定立方固,溶,溶體，不,再,再發(fā)生相,變,變，這種,氧,氧化鋯稱,為,為完全穩(wěn)定,氧,氧化鋯

9、,(FSZ),，其力學(xué),性,性能低，,抗,抗熱沖擊,性,性差,.,若減少加,入,入的氧化,物,物數(shù)量，,使,使部分氧,化,化鋯以四,方,方相的形,式,式存在，,而,而大部分,氧,氧化鋯以,等,等軸相存,在,在，即只,使,使一部分,氧,氧化鋯完,全,全穩(wěn)定，,所,所以稱其,為,為,部分穩(wěn)定,氧,氧化鋯,(PSZ),。,由于四方,相,相向單斜,相,相的轉(zhuǎn)變,可,可通過應(yīng),力,力誘發(fā)產(chǎn),生,生，故當(dāng),受,受到外力,作,作用時，,這,這種相變,將,將吸收能,量,量而使裂,紋,紋尖端的,應(yīng),應(yīng)力場松,弛,弛，增加,裂,裂紋擴展,阻,阻力，從,而,而可大幅,度,度提高陶,瓷,瓷材料的,韌,韌性。因,此,此

10、,PSZ,比,FSZ,更有利于,保,保證氧化,鋯,鋯制品的,力,力學(xué)性能,。,。,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(yù),燒,燒,一、預(yù)燒,的,的作用,1,、穩(wěn)定有,利,利的晶型,。,。,對于,TiO,2,：,對于,Al,2,O,3,：氧化鋁,陶,陶瓷的生,產(chǎn),產(chǎn)，其最,初,初原料都,是,是工業(yè)氧,化,化鋁（,-Al,2,O,3,）,使用前必,須,須經(jīng)過預(yù),燒,燒，使之,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)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,原料是,否,

11、否預(yù)燒,，,，要根,據(jù),據(jù)其用,途,途和用,量,量而定,。,。生產(chǎn),含,含鈦電,容,容器陶,瓷,瓷時，,希,希望其,中,中的,TiO,2,都以金,紅,紅石相,存,存在，,故,故原料,須,須預(yù)燒,。,。,-Al,2,O,3,-Al,2,O,3,950,V=,14.3%,1.2,原料的,預(yù),預(yù)燒,一、預(yù),燒,燒的作,用,用,2),改變原,料,料的物,性,性或某,種,種特殊,結(jié),結(jié)構(gòu)。,如,如石英,硬,硬度大,，,，不易,粉,粉,碎；滑,石,石具有,片,片狀結(jié),構(gòu),構(gòu)，易,造,造成顆,粒,粒定向,排,排列；,生,生,ZnO,量多時,易造成,縮,縮釉；,調(diào),調(diào)節(jié)坯,料,料的可,塑,塑性，,將,將部分,

12、強,強塑性,粘,粘土預(yù),燒,燒。,3),可消除,部,部分雜,質(zhì),質(zhì)，提,高,高原料,純,純度。,二、預(yù),燒,燒溫度,原料種類,預(yù)燒溫度（）,備 注,粘 土,700 900,石 英,900 1000,預(yù)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(dāng)穩(wěn)定劑,1.陶,瓷,瓷和耐,火,火材料,原,原料預(yù),燒,燒的目,的,的有哪,些,些？普,通,通陶瓷,生,生產(chǎn)過,程,程中哪,些,些原料,在,在何情,況,況下需,要,要預(yù)燒,；,；

13、2.,試,試寫出,陶,陶瓷塑,性,性坯料,制,制備的,工,工藝流,程,程。,第二章,坯,坯釉,料,料制備,一、塑,性,性坯料,制,制備流,程,程,2.1,坯料制,備,備工藝,流,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(zhì)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:,利用瓷石粉,和,和高嶺土不,子,子直接配料,加,加工,情況,B,硬質(zhì)原料和,高,高嶺土先稱,量,量配料，再,一,一起干法細,碎

14、,碎，然后化,漿,漿。,流程,1,的特點：,1,）不用球磨,，,，減少設(shè)備,，,，節(jié)約電耗,，,，節(jié)省投資,費,費用。,2,）原料生產(chǎn),專,專業(yè)化，有,利,利于提高和,保,保證原料質(zhì),量,量，對瓷廠,穩(wěn),穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì),量,量有利。,3,）雷蒙粉中,含,含鐵量較高,，,，生產(chǎn)上要,加,加強除鐵。,一、塑性坯,料,料制備流程,流程,1,的特點：,4,）雷蒙粉顆,粒,粒級配不合,理,理，泥料可,塑,塑性不好。,5,）由于硬質(zhì),原,原料和軟質(zhì),原,原料密度、,硬,硬度相差較,大,大，混合雷,蒙,蒙細碎時，,易,易使同一批,混,混合雷蒙粉,中,中前后組成,相,相差大。,6,）,雷,雷,蒙,蒙,機,機,粉,

15、粉,碎,碎,時,時,粉,粉,塵,塵,大,大,，,，,除,除,塵,塵,要,要,求,求,高,高,。,。,流,程,程,2:,硬,質(zhì),質(zhì),料,料,單,單,獨,獨,干,干,法,法,中,中,碎,碎,，,，,軟,軟,、,、,硬,硬,質(zhì),質(zhì),料,料,一,一,起,起,濕,濕,法,法,細,細,碎,碎,流,程,程,2,的,特,特,點,點,：,：,1,）,坯,坯,料,料,混,混,合,合,的,的,均,均,勻,勻,性,性,好,好,，,，,顆,顆,粒,粒,級,級,配,配,比,比,較,較,合,合,理,理,，,，,細,細,顆,顆,粒,粒,較,較,多,多,，,，,可,可,塑,塑,性,性,相,相,對,對,提,提,高,高,。,。,2

16、,）,各,各,種,種,原,原,料,料,均,均,能,能,較,較,好,好,地,地,被,被,細,細,碎,碎,，,，,細,細,碎,碎,工,工,藝,藝,的,的,適,適,應(yīng),應(yīng),性,性,強,強,。,。,3,）,球,球,磨,磨,效,效,率,率,較,較,低,低,，,，,不,不,便,便,于,于,連,連,續(xù),續(xù),化,化,生,生,產(chǎn),產(chǎn),，,，,電,電,耗,耗,大,大,，,，,投,投,資,資,費,費,用,用,較,較,高,高,。,。,4,）,中,中,碎,碎,采,采,用,用,干,干,法,法,輪,輪,碾,碾,或,或,雷,雷,蒙,蒙,機,機,粉,粉,碎,碎,，,，,粉,粉,塵,塵,大,大,，,，,除,除,塵,塵,設(shè),設(shè),備,備,投,投,入,入,大,大,。,。,流,程,程,2:,硬,質(zhì),質(zhì),料,料,分,分,別,別,單,單,獨,獨,干,干,法,法,中,中,碎,碎,，,，,軟,軟,、,、,硬,硬,質(zhì),質(zhì),料,料一,起,起,濕,濕,法,法,細,細,碎,碎,粉料,一,、,、,塑,塑,性,性,坯,坯,料,料,制,制,備,備,流,流,程,程,流,程,程,3:,硬,質(zhì),質(zhì),料,料,分,分,別,別,單,單,獨,獨,粗,粗,碎,碎,，