陶瓷生产技术及设备-1.ppt

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1、本课程讲授的主要内容：●《陶瓷工艺学》：第6、7、8、9、10、11章。●《耐火材料工艺学》：第5、6、7、8、10、11章的主要内容。●《陶瓷热工设备》：第1、2章的主要内容。第一章原料的处理绪言陶瓷制品的一般生产工艺过程：烧后处理模型制作工作模坯料制备成型釉浆制作釉浆性能检测干燥检验施釉烧成检验入库◆坯料制备流程：真空练泥硬质颗粒料粘土类原料风化、拣选除杂配料湿法球磨过筛、除铁压滤榨泥泥饼陈腐水、电解质过筛浆池陈腐浆池注浆成型坯料（泥浆）挤制泥段可塑成型坯料（泥团、泥段）喷雾干燥制粉粉料过筛料仓陈腐压制成型坯料

2、（粉料）泥浆泵泥浆性能检测●1.1原料的精选一、精选方法原料精选主要是对原料进行分离、提纯，除去其中的各种杂质（尤其是铁质矿物），使之满足制品的质量性能要求。◆精选方法分类（一）物理方法：适用于除去与原料颗粒以分离状态存在的杂质。物理方法：分级法、磁选法、超声波法…化学方法：溶解法、升华法物理化学方法：浮选法、电解法1.分级法：包括淘洗法、水力旋流法、风选法、筛选法等，在在硅酸盐工业中被普遍采用。主要是利用矿物颗粒的尺寸大小或密度差别来进行分离的。（1）淘洗法1.1原料精选1.分级法（一）物理方法（2）水力旋流法1

3、.1原料精选1.分级法水力旋流器结构示意图进浆管溢流管排砂管短圆筒磁选法和超声波法都是用来分离原料中的含铁矿物的。1.1原料精选2.磁选法磁选是利用矿物的磁性差别，根据被磁化物质在磁场中将受到磁力作用的原理，将铁及其氧化物从原料中分离出来。磁选法对除去粗颗粒的强磁性铁质矿物较为有效。矿物化学式相对磁性金属铁Fe100磁铁矿Fe3O440.2钛铁矿FeTiO324.7菱铁矿FeCO31.82赤铁矿Fe2O31.32金红石TiO20.37黄铁矿FeS20.23（一）物理方法1.1原料精选超声波法是将浆体物料置于超声波作

4、用下，使得原料颗粒和水溶液都产生高频振动，互相碰撞与摩擦，进而导致原料颗粒表面的氧化铁和氢氧化铁避免剥离脱落。（二）化学方法3.超声波法（一）物理方法——基于化学反应原理而进行的原料精选方法。其目的主要是除去原料中难以以颗粒形式分离的微细含铁杂质，如硫化铁、氢氧化铁等。（二）化学方法1.升华法——系在高温下使原料中的铁质矿物与氯气反应，生成挥发性或可溶性的物质而除去。由于氯气的毒性，此法很少用。2.溶解法——用酸或其他反应剂对原料进行处理，通过反应使原料中的铁质矿物变为可溶盐，然后再进行水洗除去之。例如，对细磨之后

5、的氧化铝原料进行的酸洗。（三）物理化学方法1.电解法——是基于电化学原理除去铁质矿物的一种方法。在电解过程中，原料中的铁质矿物首先被溶解，然后铁离子向阴极板运动并还原，进而被除去。（三）物理化学方法2.浮选法——是基于各种矿物对水的润湿性不同，从悬浮液中将憎水颗粒（如铁质矿物）粘附在气泡上，进而浮游分离被除去的方法。此法适用于精选含有铁、钛矿物和有机物的黏土原料。浮选法中一般须使用适当的浮选剂以提高浮选效果。常用的浮选剂有：石油碘酸、铵盐（NH4NO3）、Na2CO3、磺酸盐等。二、粘土原料的风化及精选（一）粘土的

6、风化处理粘土风化处理的作用1）可促使母岩残渣进一步粘土化，改善原料的可塑性、结合性；2）可洗去部分可溶性高价态盐类，有利于改善泥浆性能；3）有利于粘土的粉碎和拣选。二、粘土原料的风化及精选（二）粘土的精选高岭土精选工艺流程矿山露天开采球磨筛选机水力旋流器压滤榨泥机滚筒压挤机带式干燥器挤出泥条高岭土成品库袋装输送陶瓷厂分级池沉淀池粉碎机筛分三、硬质料的洗选1.1原料精选——主要作用是除去粘附于其上的粘土、有机物等杂质。方法主要有：1.人工高压水冲洗2.滚筒式洗石机水洗1.2原料的预烧一、预烧的作用1)稳定有利的晶型。

7、以保证制品的性能，避免较大的体积效应而带来的害处（制品开裂）。例如ZrO2、TiO2、Al2O3等原料。●对于同质多晶体原料，显然各种晶型体的性能各不相同；但是，无论哪种原料，稳定的高温型晶体的性能最优良。1.2原料的预烧一、预烧的作用◆对于ZrO2：四方相转变为单斜相非常迅速，引起很大的体积变化，易使制品开裂。通过预烧，并在氧化锆中加入某些氧化物(如CaO、MgO、Y2O3等)能形成稳定立方固溶体，不再发生相变，这种氧化锆称为完全稳定氧化锆(FSZ)，其力学性能低，抗热冲击性差.若减少加入的氧化物数量，使部分氧化

8、锆以四方相的形式存在，而大部分氧化锆以等轴相存在，即只使一部分氧化锆完全稳定，所以称其为部分稳定氧化锆(PSZ)。●由于四方相向单斜相的转变可通过应力诱发产生，故当受到外力作用时，这种相变将吸收能量而使裂纹尖端的应力场松弛，增加裂纹扩展阻力，从而可大幅度提高陶瓷材料的韧性。因此PSZ比FSZ更有利于保证氧化锆制品的力学性能。单斜型四方型等轴型＞1000℃≥2