第三章耐火的生产过程研讨.doc

第三章 耐火材料的生产过程 耐火材料在生产过程中，虽然不同耐火制品所使用的原料不同，具体控制工艺条件也不同，但它们的生产工序和加工方法基本上是一致的。如在制品生产过程中一般都要经过原料破碎、细磨、筛分、配料、混练、成型、干燥和烧成等加工工序，而且在这些加工工序中影响制品质量的基本因素也大致相同。因此，学习和了解耐火材料生产过程中带有共同性的工艺过程，将有助于掌握各种不同耐火制品的生产工艺特点。因此，这一章将全面地介绍耐火材料制品的生产过程。 第一节 原料加工 一、破粉碎 生产耐火材料用耐火熟料(或生料)的块度，通常具有各种不同的形状和尺寸，其大小可由粉末状至350㎜左右的大块。另外，由实验和理论计算表明，单一尺寸颗粒组成的泥料不能获得紧密堆积，必须由大、中、小颗粒组成的泥料才能获得致密的坯体。因此，块状耐火原料经拣选后必须进行破粉碎，以达到制备泥料的粒度要求。 耐火原料的破粉碎，是用机械方法(或其他方法)将块状物料减小成为粒状和粉状物料的加工过程，习惯上又称为破粉碎，具体分为粗碎、中碎和细碎。粗碎、中碎和细碎的控制粒度根据需要进行调整。粗碎、中碎和细碎分别选用不同的设备。 （一）粗碎 粗碎——物料块度从350㎜破碎到小于50～70㎜。粗碎通常选用不同型号的颚式破碎机。其工作原理是靠活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动，对物料产生挤压、劈裂、折断作用而破碎物料的。 （二）中碎 中碎——物料块度从50～70㎜粉碎到小于5～20㎜。中碎设备主要有圆锥破碎机、双辊式破碎机、冲击式破碎机、锤式破碎机等。圆锥破碎机的破碎部件是由两个不同心的圆锥体，即不动的外圆锥体和可动的内圆锥体组成的，内圆锥体以一定的偏心半径绕外圆锥中心线作偏心运动，物料在两锥体间受到挤压和折断作用被破碎。双辊式破碎机是物料在两个平行且相向转动的辊子之间受到挤压和劈碎作用而破碎。冲击式破碎机和锤式破碎机是通过物料受到高速旋转的冲击锤冲击而破碎，破碎的物料获得动能，高速冲撞固定的破碎板，进一步被破碎，物料经过反复冲击和研磨，完成破碎过程。 （三）细碎 细碎（细磨）——物料粒度从5～30㎜细磨到小于0.088㎜或0.044㎜㎜，甚至约0.002㎜。细碎设备有筒磨机、雷蒙磨机（又称悬辊式磨机）、振动磨机、气流磨机和搅拌式磨机等。几种细碎机的特点见表3—1。 表3-1 细碎机设备特点 设备类型 筒磨机 雷蒙磨机 振动磨机 气流磨机 搅拌式磨机 工作原理 利用筒体研磨介质对物料的冲击碰撞和滚动研磨作用使物料粉碎 利用离心旋转磨辊对物料的挤压和研磨作用使物料粉碎 利用筒体研磨介质对物料的高频碰撞和研磨作用使物料粉碎 利用高速气流形成强烈紊流场使其中的颗粒自撞、摩擦粉碎颗粒 通过搅拌装置搅动研磨介质产生摩擦、剪切和冲击破碎颗粒 入料尺寸/㎜ 20~40 10~30 ~2 ~02 0.5 出料尺寸/㎜ 0.074~0.088 0.044~0.088 ~0.044 0.002~0.010 0.001~0.010 产量/kg/h 1000~10000 200~5000 100~1000 100~1000 100~1000 影响耐火原料破粉碎的因素，主要是原料本身的强度、硬度、塑性和水分等，同时也与破粉碎设备的特性有关。 在耐火材料生产过程中，将耐火原料从350㎜左右的大块破粉碎到3～0.088㎜的各粒度料，通常采用连续粉碎作业，并根据破粉碎设备的结构和性能特点，采用相应的设备进行配套，例如采用颚式破碎机、双辊式破碎机、筛分机、筒磨机，或者采用颚式破碎机、圆锥破碎机、筛分机、筒磨机等进行配套，对耐火原料进行连续破粉碎作业。 连续破粉碎作业的流程通常有两种，即开流式(单程粉碎)和闭流式(循环粉碎)。 开流式粉碎的流程简单，原料只通过破碎机一次。但是，要使原料只经过一次粉碎后完全达到要求的粒度，其中必然会有一部分原料成为过细的粉料，这称之为过粉碎现象。它不但降低粉碎设备的粉碎效率，而且不利于提高制品的质量。 闭流式粉碎时，原料经过破碎机后被筛分机将其中粗粒分开，使其重新返回破碎机与新加入的原料一起再进行粉碎。显然，闭流式粉碎作业的流程较复杂，并需要较多的附属设备。但采用闭流式粉碎时，破碎机的粉碎效率较高，并可减少原料的过粉碎程度。在耐火材料生产中，原料破碎通常采用开流式，而粉碎系统采用闭流式循环粉碎。 原料在破粉碎过程中不可避免地带入一定量的金属铁杂质。这些金属铁杂质对制品的高温性能和外观造成严重影响，必须采用有效方法除去。除铁方法有物理除铁法和化学除铁法。物理除铁法是用强磁选机除铁，对颗粒和细粉选用不同的专用设备。化学除铁法是采用酸洗法除铁。对于白刚玉等高纯原料，用该方法除铁才能保证原料的高纯度。除铁设备有耐酸泵、耐酸缸、搅拌机、离心机、干燥机和打粉机等。 二、筛分 耐火