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“干燥窯輥棒結(jié)釘”,即指原本表面光滑干凈的輥棒在干燥窯內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后,輥棒表面逐步粘附一些陶瓷磚坯粉塵等雜物,且越粘越多,最后出現(xiàn)輥棒面不平整的情況,導(dǎo)致磚坯在該輥棒上行走出現(xiàn)“波浪式”起伏跳動(dòng)的現(xiàn)象。
一旦干燥窯輥棒出現(xiàn)結(jié)釘,壓磚機(jī)壓制出來(lái)的磚坯在經(jīng)過(guò)這些有結(jié)釘?shù)妮伆裘鏁r(shí),磚坯行進(jìn)過(guò)程就會(huì)產(chǎn)生“跳動(dòng)”現(xiàn)象,給磚坯帶來(lái)了機(jī)械破壞力,磚坯在干燥過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)邊裂紋或者中心裂紋,給生產(chǎn)造成不小的損失。
目前,絕大多數(shù)企業(yè)的干燥窯都充分利用燒成窯爐的窯頭煙氣作為干燥介質(zhì)之一,供入的位置就位于干燥窯的前段。由于干燥窯前段是排水區(qū),磚坯內(nèi)大量水分都在這段排出,加上干燥介質(zhì)——窯爐煙氣的濕度大(尤其在生產(chǎn)仿古磚和滲花磚時(shí)),所以干燥窯前段的濕度是整個(gè)干燥窯中濕度最大區(qū)域。濕度一大,如果干燥箱體的保溫性能不夠好,或者干燥介質(zhì)溫度過(guò)低,那么干燥窯前段的煙氣就很容易液化成水珠而沉積下來(lái),也就增強(qiáng)了干燥窯內(nèi)壁和輥棒表面對(duì)粉塵等雜質(zhì)的粘附能力。煙氣介質(zhì)中存在的粉塵以及磚坯落臟等提供了輥棒集結(jié)粉釘?shù)臈l件。
1)干燥窯頭負(fù)壓大時(shí),輥棒就容易結(jié)釘。這是由于有些廠家為了減少干燥落臟而把抽濕開(kāi)得過(guò)大。當(dāng)干燥窯頭負(fù)壓大時(shí),干燥窯墻兩邊及干燥入口處就會(huì)吸冷風(fēng),從而降低了干燥窯頭溫度,很容易造成濕煙氣液化成水滴,從而造成輥棒極易粘粉集結(jié)成棒釘,而且干燥窯容易引起滴水落臟。
2)干燥窯頭的正壓不夠大時(shí),干燥窯頭輥棒也容易結(jié)釘。相對(duì)來(lái)說(shuō),正壓過(guò)小時(shí),干燥窯頭的干燥介質(zhì)氣流擾動(dòng)性不強(qiáng),氣流流速慢,容易造成氣流中的粉塵粒子沉積和粘附在干燥窯頂內(nèi)壁及輥棒上。
3)送往干燥窯的煙氣中存在較大的濕度及粉塵。煙氣介質(zhì)溫度越低,煙氣中的水蒸氣越容易凝結(jié)成水滴,粉塵就很容易被粘附在輥棒上。
1)把前段的抽濕適當(dāng)關(guān)小(干燥窯入口的逸流罩可以開(kāi)大點(diǎn),防止煙氣逸出干燥窯而把工作環(huán)境污染),然后把后段的抽濕開(kāi)大,加長(zhǎng)干燥的排水時(shí)間。但不能關(guān)得太小,否則坯體無(wú)法排水,一定要保證干燥窯頭在正壓狀態(tài)下生產(chǎn)。
2)適當(dāng)加大干燥窯頭的供熱分風(fēng)器,以提高干燥窯頭的溫度,通常溫度應(yīng)控制為大于130℃為宜,同時(shí)增大干燥窯頭的正壓,加長(zhǎng)抽濕區(qū)域,避免過(guò)于集中抽濕而導(dǎo)致該區(qū)域溫度過(guò)低。
3)加強(qiáng)干燥窯頭的保溫性能,尤其是干燥窯頂,杜絕干燥窯頂?shù)嗡捷伆裘妗?/p>
4)控制好磚坯底漿的濃度,增強(qiáng)底漿的吸附力,另外,應(yīng)嚴(yán)格控制窯爐煙氣中的粉塵含量,杜絕干燥窯頭的結(jié)釘。
5)加塞輥棒處、供熱支閘、供熱主管閘板、事故處理口等處的石棉,防止冷風(fēng)漏入,杜絕熱能損失。
6)加強(qiáng)管理,在磚坯入干燥窯前必須清掃干凈壓機(jī)壓制出來(lái)的磚坯表面上粘附的粉塵、落臟,保證進(jìn)入干燥窯時(shí)磚坯底部不帶有松散的粉粒。
鐵雜質(zhì)在陶瓷生產(chǎn)中是有害物,其呈現(xiàn)方式多樣,有的呈結(jié)核狀,有的呈浸染狀或網(wǎng)絡(luò)狀分布于粘土中,結(jié)核狀鐵質(zhì)可用淘洗等方法除去,如果分選度過(guò)大的鐵雜質(zhì)則往往采用電磁選礦法除鐵。粘土原料中的鐵雜質(zhì)不僅影響陶瓷產(chǎn)品的燒后顏色,而且還嚴(yán)重影響陶瓷產(chǎn)品的介電性能和化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)陶瓷產(chǎn)品來(lái)說(shuō),鐵質(zhì)含量是要嚴(yán)加控制的。粘土中含鐵礦物有:
1)黃鐵礦(FeS2)?;瘜W(xué)組成(質(zhì)量%):Fe為46.55,S為53.45,含有Co、Ni類(lèi)質(zhì)同象混入物。
2)赤鐵礦(Fe2O3)?;瘜W(xué)組成(質(zhì)量%):Fe為69.94,O 為 30.06,常含有 Ti、Mn、Fe2+、Ca、Mg 等類(lèi)質(zhì)同象混入物。
3)鈦鐵礦(FeTiO3)?;瘜W(xué)組成(質(zhì)量%):Fe為36.8,Ti為31.6,O為31.6,成分中 Fe2+與Mg2+或 Fe2+與Mn2+可形成完全類(lèi)質(zhì)同象系列,以FeO含量為主時(shí),稱(chēng)鈦鐵礦。
4)磁鐵礦(Fe3O4)。化學(xué)組成(質(zhì)量%):FeO為31.03,Fe2O3為68.97。
5)菱鐵礦(FeCO3)。化學(xué)組成(質(zhì)量%):FeO為62.1,CO2為37.9,常含有Mg、Mn等類(lèi)質(zhì)同象混入物。
2.1 物理方法
電磁選礦法是用來(lái)分離原料中含鐵礦物的,是利用礦物的磁性差別,根據(jù)被磁化物質(zhì)在磁場(chǎng)中必將受到磁力作用這一物理效應(yīng),將鐵及其氧化物從原料中分離出來(lái),電磁選礦法對(duì)除去粗顆粒的強(qiáng)磁性礦物效果較好,如磁鐵礦、鈦鐵礦及加工運(yùn)輸中混入的鐵屑(使用永久性磁鐵、強(qiáng)力磁棒、電磁除鐵器等設(shè)備),但對(duì)黃鐵礦等弱磁性礦物及細(xì)顆粒含鐵雜質(zhì)效果不明顯。
2.2 化學(xué)方法
化學(xué)除鐵就是用化學(xué)藥劑選擇性溶解物料中含鐵礦物,然后去除的方法。色素離子的類(lèi)型不同,所用的試劑、方法也就各異。例如,經(jīng)提純后的高嶺石表面吸附的色素離子為Fe3+時(shí),采用連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)與其反應(yīng)將Fe3+還原成Fe2+,經(jīng)過(guò)漂洗、過(guò)濾除去;當(dāng)吸附離子為Fe2+時(shí)(即鐵以 FeS形式存在),應(yīng)采用氧化劑與其反應(yīng)將其氧化成可溶性硫酸亞鐵和硫酸鐵,使其變成易被洗去的無(wú)色氧化物;大部分礦樣同時(shí)含有Fe3+和 Fe2+,采用氧化-還原聯(lián)合漂白法,先用氧化劑氧化 Fe2+成為 Fe3+,再用還原劑將其還原為Fe2+,經(jīng)過(guò)漂洗過(guò)濾除去。
2.3 其他方法
1)吸附浮選法。在細(xì)碎陶瓷原料礦漿中加入載體石灰石粉,石灰石粉作為吸附劑,把Fe2O3從礦漿溶液中吸附到石灰石粉載體上,載體既可依靠自身的疏水性,又可靠捕收劑造成的疏水性附著于氣泡,得到含鐵的載體泡沫產(chǎn)品與含陶瓷原料精礦的槽內(nèi)產(chǎn)品,從而使Fe2O3與原料分離。吸附浮選法所用設(shè)備為常規(guī)的機(jī)械攪拌式浮選機(jī),所用捕收劑為塔爾油,用硫酸銨抑制高嶺土,用碳酸鈉調(diào)整溶液的pH值,水玻璃作為礦漿分散劑。由于載體吸附為吸附、吸收、混晶、裹挾、凝聚等多種作用行為,因此介質(zhì)的pH值、載體的添加時(shí)間等對(duì)吸附浮選影響較大。
2)微生物(TF菌)氧化增白法。許多非金屬礦石中均含有害雜質(zhì)黃鐵礦。目前采礦現(xiàn)場(chǎng)采用的是化學(xué)增白法,但成本較高。因此,探索成本低、能耗及環(huán)境污染小,對(duì)高嶺土物化性質(zhì)無(wú)影響的新的增白方法具有重要意義。氧化亞鐵硫桿菌(簡(jiǎn)稱(chēng)TF菌)是礦物的微生物加工技術(shù)中最常用的一種細(xì)菌,它能氧化黃鐵礦及其他硫化礦。在TF菌氧化高嶺土中的黃鐵礦過(guò)程中,適宜的起始Fe2+濃度既能保證TF菌因有足夠的營(yíng)養(yǎng)而迅速生長(zhǎng),又能促使TF菌在沒(méi)有 Fe2+的情況下,以氧化FeS為主要生命活動(dòng)。它們從氧化Fe2+為Fe3+,氧化FeS中的S為H2SO4兩方面而獲得能量,因此氧化率最高。在氧化過(guò)程中,主要影響因素有:礦漿中起始Fe2+濃度、礦漿起始pH值、礦漿濃度、黃鐵礦粒度、氧化時(shí)間等。微生物(TF菌)氧化增白法成本低,環(huán)境污染小,不影響陶瓷原料的物理化學(xué)性質(zhì),是陶瓷原料的一種具有發(fā)展前景的新的增白方法。
3)誘導(dǎo)除鐵法。這是目前正在試驗(yàn)探討中的一種新的除鐵方法。如果陶瓷原料中含有黃鐵礦、赤鐵礦等弱磁性鐵礦物較多,通常的電磁選礦法是難以除掉的。因此,在原料中加入一些強(qiáng)磁性物質(zhì),而且放置一段時(shí)間,使弱磁性鐵礦物得以誘導(dǎo)磁化增大磁性,采用高場(chǎng)強(qiáng)、高梯度的磁選設(shè)備就較容易將這些鐵雜質(zhì)除掉。誘導(dǎo)除鐵法,是一種除去弱堿性鐵礦物的有效方法,有關(guān)技術(shù)參數(shù),目前正在試驗(yàn)之中。
本欄目責(zé)任編輯 聶保民