喷雾造粒工艺在磨钢球砂轮生产中的应用探讨
《 旧
喷雾造粒工艺在磨钢球砂轮生 产 中的应 用 探讨
以刃 河 南建筑材料研 究设计 院 边 华英
郑 州 白鸽 集 团股份有限公 司 王 学涛
摘 要 本 文 着重 分析 了喷 雾造粒 工 艺在磨钢球砂轮 生 产 中应 用 的 可行性 , 并通过试验 对 比 分析 , 探讨 了喷 雾
造粒 工 艺在磨钢球砂轮 生 产 中的 适 用 性 。
主题词 喷 雾造粒 工 艺 磨钢 球砂轮
前言 动强度高 , 劳 动 条件 差 。 喷雾 造 粒 的 粉 料 质 量 稳
喷雾造粒工艺 已 有一 百 多年 的历 史 , 以往 多应 用 定 双 “ ’’轴混料质量不稳定 , 难 以控制 。
于食 品 、 医药和 化工行业 , 真正用 于 陶瓷行业还是从五
十年代开始的 , 我 国在生 产墙 地砖 上 的应 用从 七 十 年
代才开始 , 但在陶瓷磨具领域 , 至今 尚无应用前例 。 陶
瓷磨具与建筑卫生 陶瓷 同属 于 无机非 金 属 材料学科 ,
理论基础一致 , 所 以 它们 的部分 生 产工 艺 可 以 相 互 借
鉴 。
可行性分析
喷雾造 粒工艺 的设 备是 喷雾 干 燥 塔 , 其 工 作 原 理
是将料浆分散成雾状 细 粒 , 在 热风 中干 燥 而 获得粉状
颗 粒产 品 。 其工艺技术关键就是制备适合喷雾造 粒要
求的料浆 。 从磨钢球 砂轮 原 料 的组 成来看 , 要 制备 流
动性 、 悬 浮性 较 好且 适 合 喷雾 造 粒 的料 浆极 有 可 能 。
在磨钢球砂轮原 料配 方 中含有 大量 的结合剂 , 它 主
要 由长石 、 石英 、 粘 土 等 原 料组成 , 同建 筑 陶瓷 的三 大
主要 原料一致 , 只是 配 比不 同 。 在磨钢球砂轮配 方
中除含有 大量 的结 合剂 外 , 与 建 筑 陶 瓷不 同 的 是 还 含
有大量 细 粒度磨料 , 其 比重 较大 , 在制备料浆时 易于沉
淀 , 因此磨料 的悬 浮 是 料浆 制 备 的技 术关键 所 在 。 碳
化硅磨料主要呈 片状 、 针状 晶体结构 , 可通 过加人表面
活性剂或调 整料浆浓度 等使之悬 浮 , 而 刚玉 类磨料 主
要呈腰鼓状 、 桶状 、 柱状 晶体结构 , 不 易悬浮 , 通 过 加人
石膏 、 淀粉液 、 膨润土或烷基苯磺酸钠等能有效地使刚
玉类磨料悬 浮 。 基 于 以 上 分析 , 通 过试验 不 断探索调
整可 以得 到适合于喷雾造粒 的料浆 , 保证其悬浮性 、 流
动性等指标满 足 喷雾造 粒要求 。
喷雾造粒工艺 同双 “ ’’轴 混 料对 比
工艺特点对 比
喷雾造粒工艺远优 于 双 “ ’’轴混 料 , 喷雾造 粒
法简化工艺环节 , 易于 实现 自动 化 而 双 “ ’’轴混 料是
把干混后 的料加 水再进行湿混 , 工 艺繁杂 , 不 易于实现
自动化 。 喷雾造 粒工艺 设备 占地 面 积少 , 生产周期
短 双 “ ’’轴混料 的干混 、 湿混分开进 行 , 设备 占地 面 积
较大 , 生产周期较 长 。 喷雾造 粒 工 艺 劳动 强 度 低 ,
粉尘 污染小 , 改 善 了劳 动 条件 双 “ ’’轴混料粉尘大 , 劳
粉料质量 比较
喷雾干燥后 的粉料含水率稳定 , 流动性好 , 颗粒级
配合理 , 质量稳定 , 所 以喷雾造粒工艺在建筑陶瓷行业
应用 广泛 。 而 双 “ ’’轴混料是靠 双 “ ’’轴来 回正 、 反 转
挤压疏松混制物料 的 。 其粉料 含 水 率不 稳 定 , 流 动性
差 , 颗粒级配不 合理 , 细颗粒较多 , 质量难 以控制 。
试验
试验条件
喷雾干燥塔主要技术参数
水份蒸发量 喷嘴直径 人
口 温 度 一 ℃ , 出 口 温 度 一 ℃ 压 力
。
料浆制备
双 “ ’’轴料 水 淀粉 液 一 一 干
料含量 。
成 型料 的主要技术参数 见表
表
孺〕巡黔黔 双 “ ’’轴料料 ?喷雾造粒 ””
含含水率
流流动性
容容重 留 尹
压压缩 比比 ??
样块焙烧后 测试结果
收缩情况 见表
表
项 目
线收缩率
双 “ ’’轴料样块 喷雾塔料样块
硬 度值情况 见表
项 目
平均洛 氏硬度
平均喷砂硬度
表
双 “ ’’轴料样 喷雾塔料样
视 比重情况 见表
《金 刚 石 与 磨料磨 具 工 程 》
树脂磨具 的松散性成 型 料研究
兀〕 郑 州工 业 高等专科 学校 张 惠 民 李 颖 程 宝珠
苏 州远 东砂轮有限公 司 马传 龙 徐 爱萍
普通树脂磨具 多 以 酚 醛树脂粉 为结 合 剂 、 酚 醛 树
脂液 为润 湿剂 , 成型 料容易发粘 、 结块 、 松散性很差 , 尤
其在炎热 、 多雨 的 夏 季 , 往 往 难 于 刮 料 。 近 几 年 , 在 引
进 的全 自动 压机上 , 加料 和 刮料都是 机 械化 自动操作 ,
对树脂磨具成型料 的松散性 比人工操作提 出 了更高 的
要 求 , 为此 , 我们用 国产原料对树脂松散料进行 了初 步
的探索 。
导致树脂 成 型 料 不 松 散 的原 因 和 解 决 的途
径
导致原 因
我们认 为导致成 型 料 不 松 散 、 容 易结块 的 主 要 原
因是 酚醛树脂液 中含有 游 离 酚 其 含 量 为 左右 ,
游离酚能溶解一 部分 酚醛 树脂 粉 , 致 使粘 附在磨粒 表
面 的干树脂粉发粘 。 此外 , 酚醛树脂粉易吸潮 , 吸潮后
也发粘 , 气温越 高 , 酚醛树脂液对 酚醛树脂粉 的溶解能
力越 大 。 所 以 , 在夏 季 和 雨 季 里 , 树脂 成 型 料 容易 结
块 。
解决途径
针对 上述原 因 , 我 们从 三 条途 径 对 松散 料进 行探
索 ①采 用 高熔点 的酚醛树脂粉作结合剂 ②采用 不 含
游 离 酚 的润湿剂 ③新 的混料工艺 。
试验简介
高熔点酚醛树脂粉
酚醛树脂粉 的软化点 与 聚合度 和 吸潮程 度有 关 ,
熔点越 高 , 聚 合度越 大 、 吸 潮程度越低 , 因 为酚醛树脂
粉 的聚合度越大酚醛树脂液就越难溶解 它 , 所 以 采用
高熔点 的酚醛树脂粉作结合剂能有效地减少成型料 的
发粘和结块程度 。
试验证 明 高熔点 的酚醛树脂粉 酚醛树脂液混 出
来 的成型 料 , 放置 小时 内不结块 在塑料 口 袋 内放置
小时 一 天之 内轻微结块 , 在 筛 网上 一搓 , 即松散开
来 , 见表 。
试验所用 酚醛树脂粉和酚醛树脂液的技术条件见
表 、 表 , 成型料配方见表 , 砂轮性能见表 。
表 树脂粉技术条件和成型料的松散性
熔点 ℃ 游离酚含量 成型料松散性 室温 ℃
男
肠
表
放置 内不结块 , 后 轻微结块
放置 而 一 内轻微结块
放置 而 即轻微结块 , 必须筛后 即用
叨
酚醛树脂液的技术条件
枯度 杯 , ℃ 固体含量 游离酚 含量
项 目
视 比重 留 耐
结果与讨论
表
双 “ ’’轴料样块 喷雾塔料样块
料浆 的流动性 、 悬浮性等指标均 能满足喷雾造
粒 的工艺要求 。
喷雾造 粒 工 艺 制 备 的 粉 料 流 动性 好 , 容 重 较
大 , 压缩 比较 小 , 使粉 料 在 模 内填 充较 为 紧密 , 压 制 时
压力损失较小 , 坯体密 度也更加 均 匀 。
在生产 中粉料 的 流 动性 决定着它 在模 内的 充
填速度 和充填程 度 , 流 动性 差 的粉 料难 以 在规定 的 短
时间 内填满模 腔 , 从 而 影 响压 机 的产 量 和 坯 体质 量 。
喷雾造粒料流动性好 , 可避免搅拌不均 的影 响 , 另外不
会形成拱桥效应 , 也有 利 于气体 的逸 出 , 不 会 产生起层
废 品 。
从样块 测 试结 果 来 看 , 无 论 是 硬 度还 是 密 度 ,
喷雾造 粒料都略 比双 “ ” 轴 料高 , 这 主要 是 喷雾造粒 后
粉料堆积更加致密 , 焙烧反应 更充分 , 收缩情况相对较
大所致 。 其磨削性能更佳 。
结束语
从初步探讨来看 , 喷雾造粒工 艺 在磨 钢球砂轮生
产 中应用具有很 大的可 行性 , 发展前景广阔 , 并有利于
解决磨钢球砂轮起层及裂纹缺陷 。 由喷雾造粒法 制备
磨钢球砂轮成型料还需 大量 实验 , 找 出最佳制粒工 艺
技 术参数 , 达 到工业化水平 尚需一个发展过程 。
参 考 文 献
李世普 特种 陶瓷 工 艺 学 武汉 工 业 大 学出版社 卯
黄 乘麟等 陶 瓷磨 具 制 造 上 、 下 国 家机械 工 业 委 员会 机床 工 具 工
业局 出版社
景德 镇 市建工 建材 工 业 局 建筑 卫 生 陶 瓷 生 产 工 艺 景德 镇 陶 瓷 学
院 学报编 样部 , 卯
陆 佩 文 等 硅酸 盆物 理 化 学 东南 大 学 出版社 男
景德 镇 陶瓷 学院 科技信 息服务部 陶 瓷添加 剂 实用技术资料专样
收稿 日 期 望刃 一 以 一
编辑 王 琴
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