黃賓　劉春江

摘 要：針對(duì)陶瓷行業(yè)原材料加工環(huán)節(jié)中單一的球磨工藝球磨時(shí)間長(zhǎng)、能耗物耗大的現(xiàn)狀，文章綜述了神工快磨、干法制粉、連續(xù)球磨等新技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，分析了這些原料制備新技術(shù)在節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)方面的影響和作用，并對(duì)未來(lái)陶瓷原料制備技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：陶瓷；原料制備；技術(shù)

1 引言

我國(guó)是世界陶瓷生產(chǎn)的第一大國(guó)，在陶瓷生產(chǎn)的過(guò)程中，原料加工所消耗的能源占了很大的比例，同時(shí)原料加工技術(shù)也決定著陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量。球磨設(shè)備是陶瓷廠的主要機(jī)械設(shè)備之一， 它的電耗占陶瓷廠總電耗的30%左右。因此如何提高球磨機(jī)的效率、降低能耗、減少生產(chǎn)成本， 對(duì)企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。隨著陶瓷行業(yè)的迅速發(fā)展，在瓷磚產(chǎn)品的推陳出新之余，陶瓷機(jī)械設(shè)備企業(yè)、原料化工企業(yè)倒逼升級(jí)進(jìn)步的迫切感愈發(fā)強(qiáng)烈。只有原料制備技術(shù)的不斷革新，才能推動(dòng)陶瓷行業(yè)向高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

目前陶瓷行業(yè)的粉磨裝備主要是球磨機(jī)。球磨機(jī)是最早出現(xiàn)且應(yīng)用最為普遍的粉磨設(shè)備，國(guó)內(nèi)建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)球磨制漿生產(chǎn)工序主要使用鋁球石或天然鵝卵石作為球磨機(jī)球磨介質(zhì)，與投磨原料按比例進(jìn)行一次研磨，存在球磨機(jī)運(yùn)行效率低、時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)量低、電耗高和球石損耗大等缺點(diǎn)，增加了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，進(jìn)而影響行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

國(guó)內(nèi)外對(duì)提高球磨機(jī)研磨效率和節(jié)能做了大量的工作，研究結(jié)果表明，球磨機(jī)的機(jī)械效率僅為2%～5%。球磨機(jī)雖然已經(jīng)過(guò)多年的不斷改進(jìn)、發(fā)展，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出大型球磨機(jī)和連續(xù)球磨機(jī)，但總體看來(lái)，從機(jī)械結(jié)構(gòu)方面提升球磨機(jī)的機(jī)械效能幾乎已經(jīng)達(dá)到了技術(shù)的極限。

為了深度探討陶瓷行業(yè)制備新技術(shù)上的新進(jìn)展和存在的問(wèn)題，推動(dòng)陶瓷行業(yè)的科技進(jìn)步，佛山市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)和佛山市陶瓷學(xué)會(huì)于2014年11月26日主辦了2014陶瓷行業(yè)原料制備新技術(shù)論壇，其目的和初衷就是要推動(dòng)原料加工技術(shù)和裝備向高效與節(jié)能方向的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)。這是建筑陶瓷行業(yè)發(fā)展多年來(lái)第一次專(zhuān)門(mén)針對(duì)原料制備的新技術(shù)舉辦的一次高規(guī)格論壇。

2 陶瓷行業(yè)原料制備技術(shù)現(xiàn)狀

多年來(lái)，我國(guó)陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的原料制備普遍存在工藝流程落后，裝備幾十年不變，能源利用率低，能耗巨大這一嚴(yán)峻而現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。特別是陶瓷原料的制備一直采用間隙式球磨工藝，幾十年沿用至今幾乎沒(méi)有改變，該工藝最大優(yōu)點(diǎn)是能夠確保陶瓷原料的配比在球磨前后不會(huì)發(fā)生變化，物料混合得非常均勻，正由于間隙式球磨機(jī)具有這一優(yōu)點(diǎn)，在陶瓷行業(yè)原料的粉磨工序中占據(jù)了不可動(dòng)搖的地位。然而這一球磨工藝的最大缺點(diǎn)是，物料在粉磨過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)“過(guò)度粉碎”現(xiàn)象，使粉碎機(jī)生產(chǎn)能力降低，單位功耗增加。而國(guó)外早已經(jīng)開(kāi)始采用連續(xù)式球磨機(jī)，連續(xù)式球磨機(jī)具有顯著的節(jié)能效果，但該技術(shù)國(guó)內(nèi)卻一直沒(méi)有推廣開(kāi)來(lái)。一個(gè)主要的問(wèn)題是國(guó)內(nèi)陶瓷原料難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，且原料的種類(lèi)繁多，水份差異較大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)給料和配料。

球磨機(jī)是目前陶瓷行業(yè)原材料加工環(huán)節(jié)中最常用的物料粉磨設(shè)備，具有粉碎比大，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，單機(jī)產(chǎn)量高和氣密性好等優(yōu)點(diǎn)，但球磨機(jī)球磨工藝相對(duì)落后，球磨時(shí)間長(zhǎng)、能耗物耗大。多年來(lái)，陶業(yè)人對(duì)球磨效率的研究從未停止，漸漸總結(jié)出了影響球磨效率的因素，包括： 磨機(jī)轉(zhuǎn)速、填料系數(shù)、研磨介質(zhì)、料球水的比例、解膠劑、加料方法、入料粒度等。

在陶瓷行業(yè)節(jié)能呼聲愈來(lái)愈高的今天，針對(duì)陶瓷行業(yè)原材料加工環(huán)節(jié)中單一的球磨工藝球磨時(shí)間長(zhǎng)、能耗物耗大的現(xiàn)狀，采用先進(jìn)的粉磨設(shè)備，研究、制造出適合我國(guó)陶瓷原料配方工藝與陶瓷生產(chǎn)技術(shù)的粉磨設(shè)備，已成為行業(yè)亟需解決的重要問(wèn)題。這幾年，一直沒(méi)有什么變化的原料加工工藝和加工設(shè)備受到了一些企業(yè)的重視，經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)踐，有了新的變化和新的思路，針對(duì)中國(guó)的陶瓷原料的現(xiàn)實(shí)，尋找到可以操作的工藝路線(xiàn)和新型的粉磨設(shè)備，并取得了一定的成效。

3 陶瓷原料制備新技術(shù)

近年來(lái)，為了適應(yīng)陶瓷行業(yè)發(fā)展的需求，陶瓷行業(yè)原料與制備企業(yè)不斷地探討，針對(duì)陶瓷生產(chǎn)與應(yīng)用的現(xiàn)狀，研發(fā)出一系列新型、高效、節(jié)能的陶瓷原料專(zhuān)用設(shè)備，用于解決傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)工藝流程中球磨環(huán)節(jié)能耗巨大，耗量成本高的缺點(diǎn)，在原材料的快磨系統(tǒng)，連續(xù)球磨新技術(shù)、干法制粉等方面取得了很大的成功。

3.1 神工快磨系統(tǒng)

佛山市博暉機(jī)電有限公司研發(fā)的神工快磨系統(tǒng)采用“快磨機(jī)”與“球磨機(jī)”相組合的二段粉磨流程，有效地避免了物料在球磨機(jī)的初始粉碎階段所消耗的大量的能量，降低了球磨機(jī)的能耗，同時(shí)還可以極大地縮短物料的整個(gè)球磨過(guò)程所耗費(fèi)的時(shí)間，從而達(dá)到了在原料制備階段的節(jié)能。

3.1.1神工快磨節(jié)能原理分析

所謂“神工快磨”，其實(shí)是立式磨的一種改革。其粉磨機(jī)理屬于“料床粉磨”，或稱(chēng)之為“料床擠壓粉磨”，優(yōu)點(diǎn)是有用功多、機(jī)械效率高。神工磨與球磨機(jī)在陶瓷原料粉磨中的聯(lián)合應(yīng)用，是針對(duì)當(dāng)前陶企普遍使用的陶瓷原料（砂石料和泥料）用“傳統(tǒng)單一球磨”的加工工藝進(jìn)行的一種陶瓷原料加工工藝的創(chuàng)新。先對(duì)粒徑較大的砂石料進(jìn)行粗破碎，使物料成粉片狀，達(dá)到非常微小的細(xì)度（ ≤10 目篩），部分細(xì)小顆粒以片條狀存在，研磨過(guò)程擠壓內(nèi)部也產(chǎn)生了裂紋，這樣的物料進(jìn)入球磨更容易研磨； 然后經(jīng)過(guò)處理的碎砂石料與別的泥類(lèi)料按一定的配比配好料再入球磨機(jī)，然后由球磨機(jī)內(nèi)的 3 種不同尺寸的球石進(jìn)行研磨，由于物料粒徑都很小， 在球磨機(jī)中物料可以直接進(jìn)入細(xì)磨階段，然后經(jīng)過(guò) 8 h 左右的球磨過(guò)程，最后得到泥漿狀的陶瓷物料。 此工藝大大降低了球磨機(jī)能耗、縮短了球磨時(shí)間，，從而達(dá)到了在原料制備階段的節(jié)能。

神工快磨工藝節(jié)能的主要原因：

（1） 神工快磨工藝的入球（硬質(zhì)）物料粒徑在2 mm（10目）以下，物料間粒徑差異很??；傳統(tǒng)球磨工藝的入球物料粒徑在15 mm以下，且物料間粒徑差異很大。

（2） 神工快磨破碎后，物料的礦物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)微裂，易于球磨機(jī)研磨加工。

（3） 神工快磨工藝改變了球磨機(jī)球石級(jí)配，增加球石與物料的接觸面，提高研磨效率。

傳統(tǒng)球磨研磨最長(zhǎng)時(shí)間為16 h，而神工快磨由于入磨粒徑是一致的，這樣可以減少過(guò)磨縮短球磨時(shí)間。如南莊新明珠陶瓷有限公司，從14 h變?yōu)? h，綜合耗電從38 kW·h降到26 kW·h。高明貝斯特，從14 h降為8 h，有時(shí)候能降到7小時(shí)，耗電是從43到29.8 kW·h。湖南兆邦陶瓷有限公司，從原來(lái)的22 h降到14 h，耗電是從39 kW·h降到27.9 kW·h。

傳統(tǒng)球磨工藝與神工快磨工藝在節(jié)能方面比較如下：

（1） 神工快磨節(jié)約的成本：約520萬(wàn)元/年；

（2） 神工運(yùn)行每天產(chǎn)量： 1000 t，每噸電耗7.6 kW·h，磨輥磨耗約2.9元/t ；

（3） 神工破碎料占磨球配方料的62%；球磨每天可以處理1600 t配方料，每年以300天計(jì)算；

（4） 神工快磨新工藝，球磨單位電耗約21.18 kW/t，單位電費(fèi)以0.79元/kW·h計(jì)算，球石磨耗約7.5元/t，球襯磨耗約1.4元/t；

（5） 傳統(tǒng)工藝，球磨單位電耗約35.12 kW/t，球石磨耗約12元/t，球襯磨耗約2元/t；

（6） 傳統(tǒng)工藝每天需要40臺(tái)球磨機(jī)（40 t球）加工，神工快磨工藝由于球磨時(shí)間縮短至8 h，即只需要20臺(tái)球磨機(jī)；從而神工快磨工藝可以節(jié)省20臺(tái)球磨機(jī)，即節(jié)省600萬(wàn)元。

3.1.2神工快磨與傳統(tǒng)球磨工藝比較

新的球磨工藝相對(duì)于傳統(tǒng)球磨工藝有兩大突破之處：其一，將粗細(xì)不同的大粒徑的砂石料用立磨破碎成均勻的小粒徑物料（ ≤10 目篩），此過(guò)程相當(dāng)于球磨機(jī)里面的粗磨階段， 但是立磨所用的能耗大大低于球磨機(jī)的粗磨能耗；其二，優(yōu)化球磨機(jī)球石級(jí)配，由于新工藝入磨物料粒徑都很小，可以直接進(jìn)入細(xì)磨階段，不需要大粒徑的（如： D50 /D60 /D70 ）球石來(lái)粗磨，因而可以增加小粒徑球石（如： D20 /D30 /D40 ）特別是增加 D20 球石的用量，以增加球石與物料的接觸，提高研磨效率。 傳統(tǒng)球磨工藝中球石級(jí)配（ D30﹕D40﹕D50﹕D60﹕D70 ）在整個(gè)球磨階段（粗磨與細(xì)磨）是不變的， 在粗磨階段主要是用到了 D70 /D60 /D50 等級(jí)配的球石，而細(xì)磨階段主要是用到了 D30/D40 等級(jí)配的球石，球石級(jí)配中的不充分利用會(huì)極大的影響球磨效率， 增加球磨時(shí)間球磨能耗。神工快磨工藝與傳統(tǒng)球磨工藝的節(jié)能對(duì)比如圖1所示。神工快磨工藝與傳統(tǒng)球磨工藝的原料入磨粒徑對(duì)比如圖2所示。

3.2 干法制粉技術(shù)

干法制粉，在噴霧干燥應(yīng)用之前，一直是陶瓷墻地磚粉料制備的重要方法，最為普遍的就是輪碾加濕造粒。但是在濕法球磨噴霧干燥工藝誕生之后，由于濕法工藝制備的粉料在顆粒形狀、流動(dòng)性、顆粒級(jí)配控制等使用性能方面的優(yōu)越性，濕法工藝幾乎統(tǒng)治了整個(gè)陶瓷墻地磚生產(chǎn)的粉料制備。但是，人們一直沒(méi)有放棄對(duì)于干法制粉的研究與應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)外在干法制粉技術(shù)方面已取得了顯著的成效。干法制粉的實(shí)施與工業(yè)化應(yīng)用，不僅僅是陶瓷原料加工工藝的重大突破，而且對(duì)于節(jié)能減排具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

3.2.1陶瓷行業(yè)干法制粉技術(shù)的歷程與現(xiàn)狀

現(xiàn)在陶瓷企業(yè)在陶瓷墻地磚壓型粉料的制備上采用的通常是噴霧干燥濕法制粉工藝技術(shù)，而這也就造成陶瓷企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)粉塵多、噴霧干燥塔能耗高、用水量大的現(xiàn)狀。近二三十年間，人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)研究陶瓷墻地磚干法制粉工藝技術(shù)。國(guó)外比較有代表性的公司有意大利L.B公司、M.S公司、GMV公司，德國(guó)的 Eirich公司，英國(guó)的Atotor公司。國(guó)內(nèi)也一直有企業(yè)在嘗試，但一直沒(méi)有比較成功的案例。

我國(guó)在上世紀(jì)80年代后期，咸陽(yáng)陶瓷研究設(shè)計(jì)院借鑒國(guó)外技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始研究陶瓷墻地磚干法制粉工藝技術(shù)。首先從原料干法細(xì)磨及造粒機(jī)理方面進(jìn)行研究探討，相繼開(kāi)發(fā)了不同機(jī)理的造粒設(shè)備，如：LZ-1700型立式造粒機(jī)，WZ2500型、WZ3000型臥式造粒機(jī)系列設(shè)備，曾在四川、廣東等地推廣應(yīng)用，由于設(shè)備穩(wěn)定性、粉體流動(dòng)性等問(wèn)題，未能得到很好的應(yīng)用。2013年10月12日，由山東義科節(jié)能科技有限公司完成的"陶瓷干法制粉工藝及裝備"通過(guò)山東省省級(jí)科技成果鑒定。項(xiàng)目研制了立式磨機(jī)制粉、干法增濕造粒、混合造粒優(yōu)化一體機(jī)、窯爐煙氣余熱干燥等關(guān)鍵陶瓷干法制粉工藝及裝備。鑒定總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2014年廣州工業(yè)展期間，LB公司曾專(zhuān)門(mén)推介他們的干法制粉技術(shù)。

2014年6月21日，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)組織了“陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備”科技成果鑒定會(huì)。該項(xiàng)目由佛山溶洲建筑陶瓷二廠有限公司、華南理工大學(xué)、合肥水泥研究院、佛山綠島環(huán)保科技有限公司共同研發(fā)完成。該項(xiàng)目是佛山產(chǎn)學(xué)研合作重大科技成果，擁有十余項(xiàng)專(zhuān)利。與會(huì)專(zhuān)家一致認(rèn)為，該成果綜合技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

2014年8月23日，隨著淄博金卡公司首批利用干法制粉核心專(zhuān)利技術(shù)生產(chǎn)的高檔瓷磚的出窯，宣告了國(guó)內(nèi)首條干法制粉生產(chǎn)線(xiàn)成功投產(chǎn)。此條生產(chǎn)線(xiàn)，由山東義科節(jié)能科技有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、施工，歷時(shí)近一年建造而成。此條生產(chǎn)線(xiàn)的成功投產(chǎn)，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)干法制粉工藝走向成熟，干法制粉工藝技術(shù)有望在瓷磚行業(yè)得到全面推廣應(yīng)用。這條生產(chǎn)線(xiàn)采用了義科自主研發(fā)的EDP干法制粉系統(tǒng)，原料處理采用先進(jìn)的自動(dòng)化電腦配料，粉料的研磨是用立式磨機(jī)，研磨方式發(fā)生了根本性的改變，大大提高了磨粉的效率。另外，此生產(chǎn)線(xiàn)采用多層震動(dòng)硫化床進(jìn)行粉料干燥，熱源是利用窯爐的余熱，不需要消耗額外的燃料，從而降低了制粉成本。在造粒方面，此條生產(chǎn)線(xiàn)采用了“分層振動(dòng)流化干燥機(jī)”、“陶瓷墻地磚干法造粒及顆粒優(yōu)化一體機(jī)”、“陶瓷粉料顆粒優(yōu)化機(jī)”及“優(yōu)化飛刀組”等義科公司自主研發(fā)的專(zhuān)利設(shè)備，使得粉料的混合、造粒及顆粒優(yōu)化一次性完成，粉料合格率達(dá)到95%以上。

3.2.2干法制粉新工藝技術(shù)

干法制粉對(duì)目前的行業(yè)來(lái)講是革命性的東西，在大力提倡節(jié)能環(huán)保的今天，干法制粉工藝顯示了巨大的生命力。

與傳統(tǒng)濕法制粉工藝相比，干法制粉工藝簡(jiǎn)單連續(xù)，減少了濕法工藝的磨漿、沉淀和噴霧干燥環(huán)節(jié)，直接省掉了球磨機(jī)和噴霧塔設(shè)備，在同等產(chǎn)量的情況下，干法制粉工藝所需的設(shè)備投入比較小，廠房占地面積也相對(duì)較小，生產(chǎn)效率高。除此之外，干法制粉工藝最大的優(yōu)勢(shì)在于節(jié)能減排和節(jié)省成本方面。相比之下，干法制粉工藝生產(chǎn)效率高，整個(gè)粉料的生產(chǎn)過(guò)程可以做到全過(guò)程封閉自動(dòng)化系統(tǒng)，只用電，不用任何燃料，能做到零廢氣、零粉塵、零污水排放，同時(shí)還能省掉大量的勞動(dòng)力成本，綜合能耗可以減少45%以上。干法制粉所制粉料為實(shí)心顆粒，密度較大，如果配置合適的壓制成形工藝，可以提高磚坯強(qiáng)度，有利于減少坯體的變形、起層、粘模等缺陷。

義科節(jié)能推出的陶瓷干法制粉新工藝，是對(duì)延續(xù)數(shù)十年傳統(tǒng)陶瓷濕法制粉工藝的革命性升級(jí)和改造（包括水、電、煤、人工等）。其主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于：一是在原料粉碎和配料系統(tǒng)方面，由立式磨機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的球磨機(jī)，研磨、干燥、風(fēng)選一次完成，占地少、效率高、節(jié)能30%左右。二是采用電腦自動(dòng)化配料，使得配料更精準(zhǔn)，使后續(xù)的生產(chǎn)更穩(wěn)定。而在干法造粒、優(yōu)化及干燥系統(tǒng)方面，義科節(jié)能的專(zhuān)利產(chǎn)品混合造粒優(yōu)化一體機(jī)一次完成混合，增濕造粒及顆粒優(yōu)化，使生產(chǎn)工藝大大簡(jiǎn)化，效率也更高，也更容易控制；將傳統(tǒng)濕法工藝中燃燒成本徹底革除，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染；采用多層震動(dòng)流化床干燥器，干燥效率提高一倍以上，可以全部使用窯爐的煙氣余熱，更加節(jié)能。以日產(chǎn)300 t粉料為例，全年綜合節(jié)約成本超過(guò)750萬(wàn)，節(jié)水超3萬(wàn)t。以日產(chǎn)10000 m2拋光磚的生產(chǎn)線(xiàn)為例，綜合節(jié)約成本比例超過(guò)60%，每年干法比濕法綜合成本節(jié)約700～800萬(wàn)元左右。

由佛山溶洲建筑陶瓷二廠有限公司、華南理工大學(xué)、合肥水泥研究院、佛山綠島環(huán)保科技有限公司四單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)的"陶瓷粉料高效節(jié)能干法制備技術(shù)及成套設(shè)備"，不僅研制開(kāi)發(fā)了干粉增濕造粒制粉技術(shù)及其整套設(shè)備，而且引入了水泥行業(yè)的粉料均化概念與裝備，研究開(kāi)發(fā)了適應(yīng)于陶瓷多種類(lèi)原料的逐級(jí)放大均化系統(tǒng)，優(yōu)化了均化系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，滿(mǎn)足了陶瓷多原料種類(lèi)、多色料種類(lèi)、多種大小批量特性的配方原料干法混合均化要求，提高了粉料的均化度、流動(dòng)性等性能，使之更加適應(yīng)陶瓷墻地磚的壓制成型工藝，向工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用邁開(kāi)了一大步，已經(jīng)規(guī)模化生產(chǎn)了厚度超過(guò)10 mm的300 mm×90 mm規(guī)格的外墻磚產(chǎn)品。而且將干法制粉與陶瓷廢渣利用相結(jié)合，大量在產(chǎn)品配方中使用陶瓷廢渣，陶瓷廢渣摻入量可達(dá)60%以上。

3.2.3干法制粉的特性

圖3是義科干法和立磨研磨以后的粒度分布情況，從圖3中可以看到，10微米以下的顆粒占42.54%，立磨時(shí)合格粒度的粉料會(huì)及時(shí)轉(zhuǎn)移。所以立磨一般不存在過(guò)粉磨現(xiàn)象，這也是它節(jié)能、高效的地方。圖4是造粒以后顆粒的形貌，放大倍數(shù)為200倍。顆粒球形度高，流動(dòng)性好。表1是300 mm×600 mm地磚干法與濕法數(shù)據(jù)的對(duì)比，從表中可以看出，干法制粉的堆積密度較高，濕法的一般1 g/cm3左右，干法一般比濕法高15%～20%。而壓縮比干法制粉是1.85，濕法制粉為2.15，干法明顯比濕法小。對(duì)生坯強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，在同樣壓力的情況下，干法制粉生坯強(qiáng)度比濕法提高約50%。在滿(mǎn)足要求的情況下，可以把黏土的用量減少。干燥以后的干坯強(qiáng)度接近，燒成以后的燒成強(qiáng)度也接近。在同樣的情況下，干法的收縮率減少50%左右，吸水率基本上減少一半。

3.3 連續(xù)球磨技術(shù)

連續(xù)球磨機(jī)以前廣泛應(yīng)用在選礦行業(yè)中。1984 年左右， 連續(xù)球磨機(jī)開(kāi)始在意大利陶瓷墻地磚行業(yè)應(yīng)用。隨后，“意大利核能和替代能源委員會(huì)”委托“意大利波羅尼亞陶瓷中心”對(duì)連續(xù)球磨從工藝、泥漿和粉料性能、能耗方面與間歇球磨進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試和比較研究。研究證明， 連續(xù)球磨比間歇球磨具有較大的優(yōu)越性。這對(duì)此后連續(xù)球磨機(jī)在意大利的推廣起了很大的推動(dòng)作用。從此， 連續(xù)球磨機(jī)在意大利陶瓷墻地磚行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多。而我國(guó)陶瓷行業(yè)采用連續(xù)球磨技術(shù)時(shí)間較短，億達(dá)機(jī)電連續(xù)球磨機(jī)的推出，使在歐洲已經(jīng)應(yīng)用有20多年的連續(xù)球磨技術(shù)與設(shè)備開(kāi)始了在中國(guó)瓷磚行業(yè)的應(yīng)用。

3.3.1組合式連續(xù)球磨機(jī)的節(jié)能原理

組合式連續(xù)球磨機(jī)是一種新型球磨機(jī)，它的結(jié)構(gòu)包括筒體、傳動(dòng)裝置、原料和研磨體的進(jìn)出料裝置、自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。工作時(shí)由電機(jī)，減速機(jī)和皮帶輪組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)皮帶帶動(dòng)，有皮帶槽的筒體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。原料和水在進(jìn)料裝置驅(qū)動(dòng)下通過(guò)進(jìn)料端空心軸進(jìn)入筒體內(nèi)。在筒體帶動(dòng)下，裝有一半多的原料、水和球石作相互沖擊，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。原料在球石的強(qiáng)力沖擊下，迅速得到研磨。原料經(jīng)過(guò)一個(gè)多小時(shí)的強(qiáng)力研磨，經(jīng)第三個(gè)筒體的出料口流出，完成整個(gè)原料的球磨過(guò)程。

傳統(tǒng)球磨機(jī)是封閉式的研磨，原料、水和球石裝滿(mǎn)整球才能運(yùn)轉(zhuǎn)，研磨效果差。而組合式連續(xù)球磨機(jī)是開(kāi)放式的，只裝有一半多，原料、水和球石，球石上下落差大，對(duì)原料沖擊勢(shì)能大，球石被帶到高處直接沖擊原料而產(chǎn)生很好的研磨效果，研磨好的原料可以馬上從第三節(jié)筒體流走，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)磨現(xiàn)象。連續(xù)球磨機(jī)對(duì)每一節(jié)球體的轉(zhuǎn)速可根據(jù)其內(nèi)部原料粒度不同采用最佳運(yùn)行速度，提高了生產(chǎn)效率。而且其自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作和遠(yuǎn)程控制。并且泥漿溫度高、流動(dòng)性好。傳統(tǒng)球磨的泥漿含水率在33%～34%，而連續(xù)球磨的泥漿含水率可降到32%。這對(duì)噴霧干燥節(jié)能有很大的效果，每降低2%的含水率，可節(jié)約煤2 kg左右。

3.3.2連續(xù)球磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)

連續(xù)球磨的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾方面：

首先，節(jié)電明顯。每噸干粉，因每個(gè)陶瓷廠的配方、原料不一樣，大概可節(jié)省10%～15%的電。如晶鵬陶瓷廠的拋光磚的配方含硬質(zhì)料比較多，硬度比較高，節(jié)電效果在15%以下，10%～15%之間。節(jié)能則根據(jù)各個(gè)陶瓷廠的配方和生產(chǎn)磚的規(guī)格不一樣，節(jié)能也不一樣，一般在15%～20%的范圍內(nèi)上下波動(dòng)。倘若連續(xù)球磨機(jī)與間歇式球磨機(jī)混合運(yùn)用，單位耗電為每噸粉料31 kW·h左右。

其次，球磨筒體內(nèi)裝的球石、水和原料不超過(guò)球體的中心位置。三聯(lián)體的連續(xù)球磨機(jī)每一節(jié)承擔(dān)不同的研磨任務(wù)。第一節(jié)進(jìn)行粗磨，當(dāng)它研磨到一定程度，進(jìn)入第二節(jié)進(jìn)行中磨，然后進(jìn)入第三節(jié)進(jìn)行精磨。不會(huì)像間歇球磨機(jī)那樣，已經(jīng)磨細(xì)達(dá)標(biāo)的要與粗顆粒同磨?？蛇B續(xù)進(jìn)料和出料，減少大量裝料和出料的時(shí)間。

第三，達(dá)到細(xì)度的先流走，沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的，繼續(xù)研磨。

第四，連續(xù)球的球體帶有標(biāo)準(zhǔn)的皮帶槽，用標(biāo)準(zhǔn)的三角帶，帶動(dòng)筒體運(yùn)動(dòng)。而間歇球用三角帶傳動(dòng)沒(méi)有皮帶槽的光筒體。

第五，其他優(yōu)勢(shì)。節(jié)能降耗顯著，相比間歇球可節(jié)能20%以上。產(chǎn)能高，質(zhì)量穩(wěn)定，占地面積小，基礎(chǔ)投資少，采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)原料特點(diǎn)，可靈活調(diào)整模塊的配置，兩聯(lián)體、三聯(lián)體、四聯(lián)體等。

3.3.3連續(xù)球磨機(jī)節(jié)能效果

組合式連續(xù)球磨機(jī)在廣東恩平市晶鵬陶瓷廠順利投產(chǎn)。通過(guò)連續(xù)球磨機(jī)8個(gè)月運(yùn)行的生產(chǎn)情況來(lái)看，節(jié)能明顯，使用連續(xù)球磨機(jī)生產(chǎn)原料的陶瓷廠產(chǎn)量越大，連續(xù)球磨機(jī)顯示的優(yōu)勢(shì)也越大。如果是連續(xù)球磨機(jī)+立磨，優(yōu)勢(shì)更明顯，研磨效果更好，節(jié)能效果更顯著，產(chǎn)量更大。從恩平的陶瓷企業(yè)生產(chǎn)中得到的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)可知，連續(xù)球磨機(jī)可保證每小時(shí)大概38～40 t泥漿產(chǎn)能，250目的篩余是18 g。

連續(xù)式球磨機(jī)產(chǎn)量大，有顯著的節(jié)能效果，一套（3臺(tái)Φ3400 mm×6000 mm）組合式連續(xù)球磨機(jī)。原料在2 mm以下，直接進(jìn)入連續(xù)球磨機(jī)研磨，每小時(shí)的漿料產(chǎn)量在20 t以上。如果經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)球磨機(jī)粗磨，250目篩余為8～12 g再進(jìn)連續(xù)式球磨機(jī)精磨，每小時(shí)可生產(chǎn)40 t漿料250目篩余在0.8～1.2 g左右。由于產(chǎn)量大，它比傳統(tǒng)球磨機(jī)加工工藝每噸粉料要節(jié)約15%～20%左右的電。

4 展望

隨著我國(guó)能源價(jià)格持續(xù)上漲，能耗在墻地磚生產(chǎn)成本中所占的比例越來(lái)越大，國(guó)家的環(huán)保政策也越來(lái)越嚴(yán)厲，節(jié)能環(huán)保已成為陶瓷企業(yè)生存的新常態(tài)。在這種形勢(shì)下，縱觀國(guó)內(nèi)外陶瓷行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，在原料制備方面，將呈現(xiàn)如下的發(fā)展趨勢(shì)：

（1） 連續(xù)球磨機(jī)由于能夠顯著降低原料制備的能耗、大幅度降低生產(chǎn)成本，而且由于泥漿性能穩(wěn)定、使產(chǎn)品質(zhì)量和成品率得到提高，還具有便于生產(chǎn)管理、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料和連續(xù)化生產(chǎn)、生產(chǎn)周期大大縮短、節(jié)省占地面積、極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率等優(yōu)勢(shì)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，連續(xù)球磨機(jī)將在我國(guó)墻地磚行業(yè)得到較快發(fā)展。

（2） 神工快磨工藝系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)為：快磨與連續(xù)球磨配套新工藝，其優(yōu)勢(shì)有：1） 縮短粗磨時(shí)間，節(jié)省粗磨能耗；2） 物料結(jié)構(gòu)碎裂，粒徑均勻，易于球磨；3） 優(yōu)于常規(guī)連續(xù)球磨工藝。在運(yùn)用中控管理，自動(dòng)化監(jiān)控方面，將實(shí)現(xiàn)：1） 節(jié)省人力、物力；2） 提高生產(chǎn)效率；3） 減少失誤，降低廢品率；4） 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

（3） 隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的推出和實(shí)施，以及在清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排政策的壓力下，原料制備環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境的影響促使企業(yè)不斷改進(jìn)技術(shù)，而干法制粉工藝由于其生產(chǎn)效率高、全過(guò)程封閉自動(dòng)化、除了電之外不用任何燃料，能做到零廢氣、零粉塵、零污水排放，同時(shí)還能節(jié)省大量勞動(dòng)力成本的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)，干法制粉工藝必將成為陶瓷行業(yè)原料制備的首選技術(shù)之一。

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