泥料的顆(ke)粒(li)級配是指泥料中不(bu)同(tong)大(da)小(xiao)顆(ke)粒(li)的百(bai)(bai)分含量以百(bai)(bai)分數表示(shi)。
在耐火(huo)磚(zhuan)的(de)(de)生產(chan)(chan)中根據原(yuan)材料(liao)的(de)(de)性質、生產(chan)(chan)工藝(yi)環(huan)境(jing)和(he)設備以及產(chan)(chan)品要求(qiu)的(de)(de)各項(xiang)物理指標來確定合理的(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)級(ji)(ji)(ji)配。具有(you)合理顆(ke)粒(li)(li)級(ji)(ji)(ji)配的(de)(de)泥料(liao),既有(you)利于半成品的(de)(de)成型(xing),也(ye)有(you)利于坯體的(de)(de)干燥和(he)燒結,并可獲得密(mi)度、強度較高的(de)(de)制(zhi)品。對于密(mi)度、氣孔率(lv)和(he)強度等要求(qiu)不同(tong)的(de)(de)耐火(huo)磚(zhuan),可通過調整泥料(liao)顆(ke)粒(li)(li)級(ji)(ji)(ji)配的(de)(de)方法而獲得。
原料的顆粒級配是否合(he)理,不(bu)但關系到成型(xing)時(shi)磚坯(pi)(pi)的體(ti)密、氣(qi)孔率和強度,而(er)且關系到坯(pi)(pi)體(ti)的干燥(zao)質量(liang)和燒成收(shou)縮率及質量(liang)。顆粒級配合(he)理的原料,成型(xing)后坯(pi)(pi)體(ti)密度比(bi)(bi)較均(jun)勻,干燥(zao)時(shi)水分排(pai)出比(bi)(bi)較均(jun)勻,不(bu)容易局(ju)部極速(su)排(pai)出而(er)產生炸(zha)裂,燒成收(shou)縮率基本一致。因此合(he)理的顆粒級配對磚坯(pi)(pi)成型(xing)和干燥(zao)和燒成有很重要的影響。
1、合(he)理顆粒級配的重要影響
1.1合理的顆粒級配對(dui)成(cheng)型造坯的影(ying)響
首先,耐火磚成型(xing)造坯(pi)時泥(ni)料(liao)中的(de)顆粒堆(dui)積時,通常是向大顆粒中加入一(yi)定量(liang)的(de)中顆粒,使其填充于大顆粒的(de)間隙(xi)之中,最后細粉(fen)填充了(le)大顆粒和中等(deng)顆粒余(yu)下的(de)空(kong)隙(xi)中,則(ze)堆(dui)積物間空(kong)隙(xi)可進一(yi)步降低,從而達到泥(ni)料(liao)的(de)最緊(jin)密堆(dui)積。在泥(ni)料(liao)最緊(jin)密堆(dui)積[2]的過程(cheng)中,一般粗、中、細各種原料缺(que)一不(bu)可,如(ru)果(guo)原料全(quan)部(bu)為粗顆(ke)(ke)粒,則顆(ke)(ke)粒間空隙較(jiao)大,粘結不(bu)好,坯(pi)體密度較(jiao)低(di),氣孔率較(jiao)高,成(cheng)型(xing)時(shi)可塑(su)性較(jiao)低(di),難以制成(cheng)坯(pi)體。如(ru)果(guo)全(quan)部(bu)為細顆(ke)(ke)粒,雖然顆(ke)(ke)
粒間空隙較小粘結牢固,氣孔率較低,原料細粉的體密相對會較低,達不到成型造坯時要求的體積密度,并且由于沒有粗顆粒的存在起到骨架支撐作用,成型坯體的強度不高。若考慮用多組分的顆粒級配,所得到的泥料其氣孔率會更小,但是實際生產中,隨著顆粒組分的增加,由于各顆粒的直徑比不斷減小,其作用明顯減弱,而且給生產工藝帶來困難,并且增加了設備的能耗,進而增加工藝成本。所以在實際生產中我們采用三組分的顆粒即可滿足生產。那么泥料中粗、中、細三種顆粒的比例是多少呢?根據理論計算和實驗結果可以得出,泥料中三種組分顆粒的含量百分比為7:1:2.也就是說,在原料最緊密堆積的過程中,粗顆粒料和細顆粒料的百分比要大于中顆粒料的百分比。這樣達到最合理顆粒級配的泥料可塑性比較好,并且能夠達到密度較高,氣孔率較低,坯體強度較高的半成品。
在實際生產中,如果原料顆粒過粗,必須向泥料中加入一定量的細粉或者減少大顆粒的加入量,否則會出現麻面情況,制品的外觀不是很美觀,而且會出現很多開口氣孔,使顯氣孔率增大,降低制品的使用性能,如圖1、圖2所示。
如果(guo)原料顆粒(li)過細,就必(bi)須向原料中添加一定量的(de)粗顆粒(li)原料或者減少細粉的(de)加入(ru)量,否則泥料的(de)可(ke)塑性將會降低,并且在成(cheng)(cheng)型時(shi)容(rong)易造成(cheng)(cheng)裂紋。
1.2合(he)理的(de)顆粒(li)級配對(dui)制品干燥的(de)影響
在(zai)(zai)成型(xing)造坯時泥(ni)料能夠達(da)到最(zui)緊密堆積時,對成型(xing)最(zui)有利,能夠使(shi)半(ban)成品的密度達(da)到最(zui)大(da),但是這樣會使(shi)泥(ni)料中的水分排(pai)(pai)出(chu)困難,在(zai)(zai)干燥(zao)溫度稍高時就會產生(sheng)干燥(zao)裂紋;或者大(da)量水分排(pai)(pai)不凈,在(zai)(zai)燒成初(chu)期產生(sheng)炸裂,如(ru)圖3、圖4所示(shi)。
1.3顆粒級配對制品燒成過程的影響
泥(ni)料(liao)顆粒級(ji)配的粗細(xi)(xi)對燒(shao)成收縮(suo)性(xing)也有一定得影響(xiang),細(xi)(xi)粉在(zai)燒(shao)成過(guo)(guo)程中收縮(suo)性(xing)比顆粒的收縮(suo)大,所以在(zai)實際生產中,如(ru)(ru)果泥(ni)料(liao)顆粒過(guo)(guo)細(xi)(xi),在(zai)燒(shao)成時(shi)容易造(zao)成收縮(suo)過(guo)(guo)大,造(zao)成廢品,如(ru)(ru)果泥(ni)料(liao)過(guo)(guo)粗時(shi),收縮(suo)過(guo)(guo)小(xiao),這樣會造(zao)成收縮(suo)的不(bu)均(jun)勻(yun)。
2、如何保證(zheng)顆粒級配的合理與穩定(ding)
泥料(liao)的顆(ke)(ke)粒(li)級配經(jing)常出(chu)現不合理(li)的現象,主要是絕大部分是由(you)于原(yuan)料(liao)處(chu)理(li)工作不到位,或是由(you)于原(yuan)料(liao)破碎(sui)(sui)的粒(li)度沒有達(da)到生產要求,或者(zhe)是料(liao)倉里面粉碎(sui)(sui)料(liao)的流(liu)動(dong)性(xing)造(zao)成(cheng)的顆(ke)(ke)粒(li)偏析。所以在實際生產中,首先(xian)要將原(yuan)料(liao)破碎(sui)(sui)至要求的粒(li)度,圓(yuan)錐機(ji)和振動(dong)篩要穩(wen)定,保證原(yuan)料(liao)顆(ke)(ke)粒(li)級配的穩(wen)定。其次料(liao)倉的粉碎(sui)(sui)料(liao)的流(liu)動(dong)性(xing)的穩(wen)定性(xing),防止造(zao)成(cheng)顆(ke)(ke)粒(li)偏析,影響(xiang)泥料(liao)的顆(ke)(ke)粒(li)級配。
3、小結
合理(li)的(de)泥(ni)料(liao)顆粒級配對生產堿(jian)性定型制(zhi)品至(zhi)關重(zhong)要,混(hun)合好合理(li)顆粒級配的(de)泥(ni)料(liao),使半成(cheng)品易成(cheng)型,能夠(gou)(gou)獲(huo)得密度較高,外(wai)觀質量(liang)好的(de)坯(pi)體(ti),能夠(gou)(gou)保證干燥(zao)的(de)合格率和燒成(cheng)的(de)收(shou)縮合理(li)性,從而獲(huo)得高質量(liang)的(de)堿(jian)性定型耐火制(zhi)品。