不同的陶粒原料,其造粒成球的方法也不同。从目前来看,高强陶粒的原料有三大类,其成球方法为三种,即:掺料塑性制粒法、破碎筛分法、磨细成球法,其中磨细成球是主要方法。
①以粉煤灰为主要原料时,一般均采用磨细成球法。因为粉煤灰粒度较细,易于粉磨。它的塑性较差,不适合采用塑性制粒法。磨细成球法是将原料计量后,按配比加入球磨机,经混合磨细至。.08mm筛筛余量小于10%,最好小于3%,即可制球。磨细料经预加水搅拌(含水率10%~12%),再用圆盘造粒机造粒。因粉煤灰掺量多,成球效率较低,成球机产量明显下降。如采用高细或超细粉磨,塑性增加,可提高成球效果。为确保颗粒级配,宦选用2台或2台以上造粒机配合。
目前我国大部分高强陶粒的生产,均采用这种磨细制粒的方法。这也是陶粒的主导性制粒工艺。
②以页岩或页岩废矿尾为主要原料时,可采用破碎筛分法磨细成球法。采用破碎筛分法时颗粒大小的选择非常重要,如果大颗粒成分所占的比例太大,在一定湿度下,材料的黏性太大,不足以很好的成粒,气体大量地从黏土内向外渗透,在正常的膨胀阶段出现以前,气体就过快地释放出来;反之,如果颗粒小,而且细粒占的百分比太大,就很难成粒,在干燥和预热过程中,由于水分(化合水和结构水)损失,会出现炸裂现象。故一般认为,大于0. 05mm颗粒的成分应小于30%,其中大于2.5mm的成分应小于5%;小于0.05mm颗粒的成分应大干70%.其中小于0. 005mm颗粒的成分应小于40%。
当采用磨细成球法时,将页岩或页岩尾矿破碎,烘干,磨细,掺加适量粉煤灰或煤矸石粉,再加适量助熔剂粉,即可预湿搅拌和造粒。通过调节配方和焙烧制度·可生产出各种等级的高强陶粒。成球水分为15%—18%,最高为22%,粒径为5—15mm,料球质量如密实度、粒型系数、颗粒级配等均较好。
当采用破碎筛分法时,将原料破碎、筛分、储存、计量后直接送入窑尾。通过调节焙烧制度也可生产高强陶粒,但受原料限制,难以生产强度标号30MPa以上的陶粒,而且小于4mm以下细粒(约占20%~30%)无法利用,浪费很大。
③以黏土质原料为主要原料时,一般采用掺料塑性制粒法。这类原料可采用河道淤泥,海泥等废黏土质原料,也可采用黏土。配料时要掺入粉煤灰以提高陶粒强度,另外为降低焙烧温度,还要加入一定量的助熔剂。助熔剂应预先磨细。三种料经计量配比,混炼搅拌、辊筒制粒或挤出后钢丝切割制粒。由于黏土塑性好,适宜于塑性制粒。这种方法不适合于粉煤灰等其他固体废弃物。
采用塑性造粒,需在现有工艺基础下对原料进行强化处理,特别对于由二种或二种以上相匹配的原料,更需要进行强化处理,否则保证不了原料的性能。处理方案可采用:配料一轮碾一搅拌一对辊一搅拌一制粒。 经过一道轮碾,一道对辊和二道搅拌处理后,一般均可满足均化要求。
制粒若采用挤出制粒机,应带有强制切割装置。其制粒孔径控制在不大于lOmm,即可满足制粒要求。
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