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干法造粒技術(shù) 節(jié)能減排潛力巨大

[ 發(fā)布日期:2016-08-24 點擊:2622 來源:洛陽凱正環(huán)保工藝設(shè)備有限公司 【打印此文】 【關(guān)閉窗口】]

從長遠(yuǎn)角度來看,墻地磚干法造粒技術(shù)對節(jié)能減排具有巨大的潛力,若這項技術(shù)得以普及和推廣,將免去陶瓷廠原料車間球磨機球磨和噴霧干燥塔制粉等工序,能顯著降低能耗,并減少粉塵污染。但目前干法造粒技術(shù)直未能內(nèi)在行業(yè)中得到推廣應(yīng)用。

德某公司上海代表處的陳小姐透露,套干法造粒技術(shù)設(shè)備將在明年年初在內(nèi)企業(yè)試用。業(yè)內(nèi)人士表示,如果正式投入試用,將能填補內(nèi)干法造粒技術(shù)的空白。

佛山某陶瓷廠原料車間主任曾算過筆賬:目前,工廠使用噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)1噸粉料,球磨機耗電38度,噴霧干燥塔10度,輔助設(shè)備28度,那么1噸粉料共要耗電76度。假設(shè)個陶瓷廠年上班11個月,每月需要5萬噸的粉料,那就需要4180萬度電,按1度電1元計,家陶瓷廠光是原料車間年要繳的電費就高達(dá)四千多萬。

佛山市陶瓷學(xué)會秘書長孔海發(fā)表示,目前的噴霧干燥技術(shù)面臨兩大問題是高能耗、粉塵污染。隨著這幾年陶瓷行業(yè)的轉(zhuǎn)型升,政府將“能耗”“污染”納入績考核范圍,噴霧干燥技術(shù)面臨著高能耗、粉塵污染這兩大“釘子戶”。

技術(shù)難關(guān)較大 內(nèi)仍然空白

干法造粒技術(shù)

干法造粒技術(shù)早在上世紀(jì)八十年代、九十年代已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究工作,但到目前為止,在干法造粒工藝上,目前內(nèi)尚未有家企業(yè)有成功應(yīng)用的案例,也就是說,目前的墻地磚干法造粒未曾有成熟的、可靠的技術(shù)。孔海發(fā)說:“石灣早也是使用簡單的傳統(tǒng)的干法造粒工藝,但不成熟,很快就被淘汰了?!?span>

干法造粒技術(shù)要在廣大的陶瓷生產(chǎn)企業(yè)中得到應(yīng)用,需要解決的技術(shù)難題較多,孔海發(fā)介紹,核心的問題主要集中在四個方面:

是要徹底解決好真顆粒的充分分散性問題。所謂真顆粒充分分散是指原料中礦物的粒子能夠充分均勻接觸,而不是粒料團的接觸。在以往傳統(tǒng)的干法造粒技術(shù)中,真顆粒的混合未能達(dá)到濕式球磨的充分分散、均勻混合狀態(tài)。這樣對煅燒過程中坯體的燒結(jié)反應(yīng)有著直接的影響,導(dǎo)致產(chǎn)品物理性能、坯體的發(fā)色能力、顏色均勻性不能達(dá)到目前球磨、噴霧造粒的工藝水平。

二是要徹底解決假顆粒的成形壓縮比問題。所謂成形壓縮比是指粉料填充高度與壓制后坯體厚度的比值,在以往干法造粒技術(shù)中,存在的問題是成形的壓縮比太小,造成了成形過程容易分層、坯體強度偏低、坯體表面粗糙等現(xiàn)象。要提高成形過程的粉料壓縮比,關(guān)鍵要突破粉體假顆粒表面形狀不規(guī)則、顆粒實心、顆粒硬度太大等技術(shù)難題。

三是要解決好坯料混色均勻及發(fā)色能力問題。由于目前內(nèi)墻地磚產(chǎn)品以瓷質(zhì)磚為主,許多產(chǎn)品都需要在坯體內(nèi)添加顏料,例如微粉拋光磚、瓷質(zhì)仿古磚、耐磨磚、廣場磚、外墻磚等。在哪個環(huán)節(jié)添加顏料、如何混合、如何轉(zhuǎn)產(chǎn)等問題在以往的干式造粒技術(shù)中還考慮得很少,造成了干法造粒技術(shù)的應(yīng)用范圍受到了很大的限制。

四是要解決成套的、連續(xù)的生產(chǎn)裝備供應(yīng)問題。在解決了以上幾個工藝問題的基礎(chǔ)上,需要設(shè)備供應(yīng)商制造出能夠滿足陶瓷企業(yè)批量生產(chǎn)、連續(xù)生產(chǎn)需要的生產(chǎn)裝備,包括粉碎設(shè)備、混料設(shè)備、造粒設(shè)備、輸送設(shè)備、配套設(shè)施等,以及原料車間整體的設(shè)計、科學(xué)布局等技術(shù)支持,而不是單的、零碎的某個工序單項設(shè)備。

另外,孔海發(fā)補充,目前,干法造粒技術(shù)工藝性能沒有噴霧干燥的好,噴霧干燥技術(shù)比較成熟。通過干法造粒技術(shù)制備的原料壓磚比較粗糙,不符合內(nèi)主流產(chǎn)品———拋光磚對原料的要求,主要應(yīng)用于釉面磚或其他對原料要求較低的磚。這個問題解決難度較大,需通過產(chǎn)品設(shè)計解決該問題。

德進(jìn)口工藝 節(jié)能優(yōu)勢明顯

相關(guān)資料顯示,德某公司的干法造粒工藝在降耗和減少粉塵方面有明顯的優(yōu)勢。

該工藝是種高節(jié)能的制備陶瓷胚體的干法造粒工藝,可持續(xù)利用,以替代球磨機加噴霧干燥造粒法,制備陶瓷顆粒用于壓制墻地磚以及日用陶瓷產(chǎn)品。

原料的研磨方面,可以同時研磨整批次的組份,或者各組份的原料分別研磨。針對眾多的研磨要求,研磨系統(tǒng)由擺動磨和轉(zhuǎn)子媒體磨配合組成。擺動磨用于研磨整批原料組份,例如,次燒成地磚、墻地磚原料等,顆粒細(xì)度可達(dá)63微米。擺動磨可增配選項,實現(xiàn)在研磨的同時進(jìn)行干燥的可能。轉(zhuǎn)子媒體磨(大力磨MaxxMill),用于無鐵污染地研磨陶瓷原料(批次組分,釉料,融塊),細(xì)度可達(dá)到小于30微米,大力磨同樣對各種原料組份進(jìn)行選擇性研磨以達(dá)到各種不同的細(xì)度。

研磨后,批次組份的混合和造粒經(jīng)過分別或起研磨的原料將通過干混,在造粒前達(dá)到的均勻度。小量的添加劑和色料———低到ppm———可以被均勻地混合。原料通過加水造粒(顆粒水分含量約11%13%)。

在單臺設(shè)備內(nèi)獲得的結(jié)果是緊實、高堆比重的壓制顆粒,且擁有較好的顆粒尺寸分布,因此可以壓制高質(zhì)量的瓷磚,即使尺寸要求很高的瓷磚,也能獲得很好的質(zhì)量。

更高的堆比重意味著,相對于噴霧法造粒,顆粒原料在壓模內(nèi)的料位較低。用于壓制瓷磚的顆粒在壓模內(nèi)的壓縮比:干法造粒為大約1.8,而噴霧法約為2.5-2.8,較低的加料量使壓制成瓷磚更容易從模具內(nèi)脫模,即使是薄型瓷磚的背面的瓷磚編號,也不會有透印。

干法造粒工藝的主要優(yōu)點為:

1.節(jié)能。相對于噴霧造粒法從約35%的水份干燥到6%,干法造粒工藝只需干燥約6%的水份。因此工藝能耗大大降低。整體能耗僅為噴霧干燥法的25%。

2.更好的顆粒密實度。

3.更好的顆粒形狀。

4.顆粒粒徑可在線調(diào)整。

它能在獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品的同時平衡能耗并免除添加劑的使用,能顯著降低生產(chǎn)成本,并能在短期內(nèi)收回投資成本,達(dá)到收支平衡。

標(biāo)準(zhǔn)化是難題 推廣或受局限

目前內(nèi)陶瓷廠所用的原料大部分是從原料地不經(jīng)過加工就直接運到陶瓷廠的,原料非標(biāo)準(zhǔn)化,原材料的結(jié)構(gòu)、品種不,成分也不樣。這給內(nèi)陶瓷用原料的加工、處理增加了難度。家表示,目前內(nèi)陶瓷原材料標(biāo)準(zhǔn)化的程度參差不齊,雖然這幾年正在逐步改善,但要達(dá)到歐洲那樣的程度還需段路要走。

佛山某公司副總裁、工程師鄭樹龍強調(diào):“就像連續(xù)式球磨機那樣,同樣是很好的技術(shù)、設(shè)備,但不符合中情,原料的標(biāo)準(zhǔn)化程度遠(yuǎn)沒有達(dá)到要求?!?span>

干法造粒有著很好的發(fā)展前景,但技術(shù)難度也非常大,光靠某個陶瓷企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造很難突破目前的技術(shù)難題,必需依靠政府部門,更多的行業(yè)科研機構(gòu)和設(shè)備制造商的共同參與??缀0l(fā)說:“噴霧干燥技術(shù)如果能在末處理,減少污染,環(huán)保是可以做到的?!?span>

2010年的廣州陶瓷工業(yè)展上,某公司銷售總監(jiān)海司令曾預(yù)言:10年內(nèi)原有的噴霧造粒技術(shù)定會被淘汰。至于該技術(shù)能否推廣普及,業(yè)內(nèi)人士則取保守態(tài)度,“要看試驗的果如何,但是要大規(guī)模推廣,恐怕難度較大。”

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