Keramiek

3.1.1 Voorbereiding van slurry

Met behulp van die sproeidrogingsgranuleringsproses is die voorbereiding van die slurry 'n belangrike sleutel. Die vastestofinhoud, fynheid en vloeibaarheid van die modder sal die uitset en deeltjiegrootte van die droë poeier direk beïnvloed.

Omdat die poeier van hierdie soort alumina-porselein onvrugbaar is, is dit nodig om 'n behoorlike hoeveelheid bindmiddel by te voeg om die vormprestasie van die blanko te verbeter. Algemeen gebruikte organiese stowwe soos dekstrien, polivinielalkohol, karboksimetielsellulose, polistireen, ens. Polivinielalkohol (PVA), 'n wateroplosbare bindmiddel, is in hierdie eksperiment gekies. Dit is meer sensitief vir omgewingsvogtigheid, en met die verandering van omgewingsvogtigheid sal die eienskappe van droë poeier aansienlik beïnvloed word.

Polivinielalkohol het baie verskillende soorte, verskillende grade van hidrolise en polimerisasiegraad, wat die sproeidroogproses sal beïnvloed. Die algemene hidrolisegraad en polimerisasiegraad sal die sproeidroogproses beïnvloed. Die dosis is gewoonlik 0,14 - 0,15 gew.%. Die byvoeging van te veel sal veroorsaak dat die spuitgranulasiepoeier harde droë poeierdeeltjies vorm om te verhoed dat deeltjies tydens persing vervorm. As die deeltjie-eienskappe nie tydens persing uitgeskakel kan word nie, sal hierdie defekte in die groen liggaam gestoor word en kan dit nie na bak uitgeskakel word nie, wat die kwaliteit van die finale produk sal beïnvloed. Te min groen sterkte van die bindmiddel sal die bedryfsverlies verhoog. Die eksperiment toon dat wanneer 'n behoorlike hoeveelheid bindmiddel bygevoeg word, die snit van die groen billet onder die mikroskoop waargeneem word. Daar kan gesien word dat wanneer die druk van 3 MPa tot 6 MPa verhoog word, die snit glad vergroot word, en daar is 'n klein aantal sferiese deeltjies. Wanneer die druk 9Mpa is, is die snit glad, en daar is basies geen sferiese deeltjies nie, maar die hoë druk sal lei tot die stratifikasie van groen billet. PVA word oopgemaak by ongeveer 200 ℃

Begin brand en dreineer teen ongeveer 360 ℃. Om die organiese bindmiddel op te los en die billetdeeltjies nat te maak, vorm die vloeibare tussenlaag tussen die deeltjies, verbeter die plastisiteit van die billet, verminder die wrywing tussen die deeltjies en die wrywing tussen die materiale en die vorm, bevorder die digtheidsverhoging van die geperste billet en die homogenisering van die drukverspreiding, en voeg ook die toepaslike hoeveelheid weekmaker by, wat algemeen gebruik word, is gliserien, etiloksaalsuur, ens.

Omdat die bindmiddel 'n organiese makromolekulêre polimeer is, is die metode om die bindmiddel by die slurry te voeg ook baie belangrik. Dit is die beste om die voorbereide bindmiddel by die eenvormige modder met die vereiste vastestofinhoud te voeg. Op hierdie manier kan verhoed word dat die onopgeloste en onverspreide organiese materiaal in die slurry ingebring word, en die moontlike defekte na verhitting kan verminder word. Wanneer die bindmiddel bygevoeg word, word die slurry maklik gegenereer deur balmaal of roer. Die lug wat in die druppel toegedraai word, is in die droë poeier, wat die droë deeltjies hol maak en die volumedigtheid verminder. Om hierdie probleem op te los, kan skuimverdunners bygevoeg word.

As gevolg van ekonomiese en tegniese vereistes word 'n hoë vastestofinhoud vereis. Aangesien die produksiekapasiteit van die droër verwys na die verdampingswater per uur, sal die slurry met 'n hoë vastestofinhoud die droëpoeierproduksie aansienlik verhoog. Wanneer die vastestofinhoud van 50% tot 75% toeneem, sal die produksie van die droër met twee keer toeneem.

Lae vastestofinhoud is die hoofrede vir die vorming van hol deeltjies. Tydens die droogproses migreer water na die oppervlak van die druppel en dra vaste deeltjies, wat die binneste deel van die druppel hol maak; as 'n lae-deurlaatbare elastiese film rondom die druppel gevorm word, as gevolg van die lae verdampingspoed, neem die temperatuur van die druppel toe, en die water verdamp uit die binneste deel, wat die druppel laat uitbult. In beide gevalle sal die balvorm van die deeltjies vernietig word, en hol ringvormige of appelvormige of peervormige deeltjies sal geproduseer word, wat die vloeibaarheid en massadigtheid van droë poeier sal verminder. Daarbenewens kan 'n slurry met 'n hoë vastestofinhoud die ... verminder.

In 'n kort droogproses kan die vermindering van die droogproses die hoeveelheid kleefmiddel wat saam met die water na die deeltjieoppervlak oorgedra word, verminder, om te verhoed dat die bindmiddelkonsentrasie op die deeltjieoppervlak groter is as die middelpunt, sodat die deeltjies 'n harde oppervlak het, en die deeltjies nie vervorm en vergruis tydens die pers- en vormproses nie, om sodoende die massa van die billet te verminder. Om dus hoë kwaliteit droë poeier te verkry, moet die vastestofinhoud van die slurry verhoog word.

Die slurry wat vir spuitdroging gebruik word, moet genoeg vloeibaarheid en so min vog as moontlik hê. As die viskositeit van die slurry verminder word deur meer water in te voeg, word nie net die energieverbruik van droging verhoog nie, maar ook die massadigtheid van die produk verminder. Daarom is dit nodig om die viskositeit van die slurry met behulp van 'n koagulant te verminder. Die gedroogde slurry bestaan ​​uit etlike mikron of kleiner deeltjies, wat as 'n kolloïdale dispersiestelsel beskou kan word. Die teorie van kolloïdale stabiliteit toon dat daar twee kragte is wat op die suspensiedeeltjies inwerk: van der Waals-krag (Coulomb-krag) en elektrostatiese afstotingskrag. Indien die krag hoofsaaklik swaartekrag is, sal agglomerasie en flokkulasie plaasvind. Die totale potensiële energie (VT) van die interaksie tussen deeltjies hou verband met hul afstand, waartydens VT op 'n stadium die som van die gravitasie-energie VA en die afstotende energie VR is. Wanneer VT tussen deeltjies die maksimum positiewe potensiële energie bied, is dit die depolimerisasiestelsel. Vir 'n gegewe suspensie is VA seker, dus is die stabiliteit van die stelsel daardie funksies wat VR beheer: die oppervlaklading van deeltjies en die dikte van dubbele elektriese lae. Die dikte van die dubbellaag is omgekeerd eweredig aan die vierkantswortel van die valensbinding en die konsentrasie van die ewewigioon. Dubbellaagkompressie kan die potensiële versperring van flokkulasie verminder, dus moet die valensbinding en konsentrasie van ewewigione in die oplossing laag wees. Die algemeen gebruikte demulgeermiddels is HCI, HNO3, NaOH, (CH)3noh (kwaternêre amien), GA, ens.

Omdat die watergebaseerde slurry van 95 alumina keramiekpoeier neutraal en alkalieserend is, verloor baie koagulante wat 'n goeie verdunningseffek op ander keramiekslurry het, hul funksie. Daarom is dit baie moeilik om die slurry met 'n hoë vastestofinhoud en goeie vloeibaarheid voor te berei. Die onvrugbare alumina-slurry, wat tot amfoteriese oksied behoort, het verskillende dissosiasieprosesse in suur- of alkaliese media, en vorm die dissosiasiestatus van verskillende miselsamestellings en -strukture. Die pH-waarde van die slurry sal die graad van dissosiasie en adsorpsie direk beïnvloed, wat lei tot die verandering van ζ-potensiaal en die ooreenstemmende flokkulasie of dissosiasie.

Alumina-slurry het die maksimum waarde van positiewe en negatiewe ζ-potensiaal in suur of alkaliese medium. Op hierdie tydstip is die viskositeit van die slurry in die laagste waarde van die toestand van dekoagulasie, terwyl wanneer die slurry in die neutrale toestand is, die viskositeit daarvan toeneem en flokkulasie plaasvind. Daar is gevind dat die vloeibaarheid van die slurry aansienlik verbeter word en die viskositeit van die slurry verminder word deur 'n geskikte demulgator by te voeg, sodat die viskositeitswaarde daarvan naby dié van water is. Die vloeibaarheid van die water gemeet met 'n eenvoudige viskometer is 3 sekondes / 100 ml, en die vloeibaarheid van die slurry is 4 sekondes / 100 ml. Die viskositeit van die slurry word verminder, sodat die vastestofinhoud in die slurry tot 60% verhoog kan word, en 'n stabiele pakking gevorm kan word. Aangesien die produksiekapasiteit van die droër verwys na die verdamping van water per uur, so die suspensie.

3.1.2 Beheer van hoofparameters in die sproeidroogproses

Die lugvloeipatroon in die droogtoring beïnvloed die droogtyd, retensietyd, oorblywende water en die vashegting van die druppels aan die wand. In hierdie eksperiment is die druppellugmengproses 'n gemengde vloei, dit wil sê, die warm gas kom die droogtoring van bo af binne, en die verstuiverspuitstuk word aan die onderkant van die droogtoring geïnstalleer, wat 'n fonteinsproei vorm, en die druppel is 'n parabool, sodat die druppel wat met die lug meng teenstroom is, en wanneer die druppel die bokant van die slag bereik, word dit 'n stroomafvloei en spuit in 'n koniese vorm. Sodra die druppel die droogtoring binnegaan, sal dit binnekort die maksimum droogspoed bereik en die konstante spoed-droogstadium betree. Die lengte van die konstante spoed-droogstadium hang af van die voginhoud van die druppel, die viskositeit van die modder, die temperatuur en humiditeit van die droë lug. Die grenspunt C van die konstante spoed-droogstadium tot die vinnige droogstadium word die kritieke punt genoem. Op hierdie tydstip kan die oppervlak van die druppel nie meer die versadigde toestand handhaaf deur die migrasie van water nie. Met die afname in verdampingstempo neem die temperatuur van die druppels toe, en die oppervlak van die druppels by punt D is versadig en vorm 'n laag harde dop. Verdamping beweeg na binne, en die droogtempo bly afneem. Die verdere eliminasie van water hou verband met die vogdeurlaatbaarheid van die harde dop. Daarom is dit nodig om die redelike bedryfsparameters te beheer.

Die voginhoud van droë poeier word hoofsaaklik bepaal deur die uitlaattemperatuur van die spuitdroër. Die voginhoud beïnvloed die volumedigtheid en vloeibaarheid van droë poeier, en bepaal die kwaliteit van die geperste blanko. PVA is sensitief vir humiditeit. Onder verskillende voginhoudstoestande kan dieselfde hoeveelheid PVA verskillende hardheid van die oppervlaklaag van droë poeierdeeltjies veroorsaak, wat die bepaling van druk fluktueer en die produksiekwaliteit onstabiel maak tydens die persproses. Daarom moet die uitlaattemperatuur streng beheer word om die voginhoud van droë poeier te verseker. Oor die algemeen moet die uitlaattemperatuur beheer word teen 110 ℃, en die inlaattemperatuur moet dienooreenkomstig aangepas word. Die inlaattemperatuur is nie meer as 400 ℃ nie, gewoonlik beheer teen ongeveer 380 ℃. As die inlaattemperatuur te hoog is, sal die warm lugtemperatuur bo-op die toring oorverhit. Wanneer die misdruppels tot die hoogste punt styg en oorverhitte lug teëkom, sal die effek van die bindmiddel vir die keramiekpoeier wat die bindmiddel bevat, verminder word, en uiteindelik sal die persprestasie van die droë poeier beïnvloed word. Tweedens, as die inlaattemperatuur te hoog is, sal die lewensduur van die verwarmer ook beïnvloed word, en die verwarmervel sal afval en die droogtoring met warm lug binnegaan, wat die droë poeier besoedel. Onder die voorwaarde dat die inlaattemperatuur en die uitlaattemperatuur basies bepaal word, kan die uitlaattemperatuur ook aangepas word deur die druk van die voerpomp, die drukverskil van die sikloonskeier, die vastestofinhoud van die slurry en ander faktore.

Drukverskil van sikloonskeier. Die drukverskil van die sikloonskeier is groot, wat die uitlaattemperatuur sal verhoog, die versameling van fyn deeltjies sal verhoog en die opbrengs van die droër sal verminder.

3.1.3 Eienskappe van sproeigedroogde poeier

Die vloeibaarheid en pakdigtheid van alumina-keramiekpoeier wat deur die sproeidrogingsmetode voorberei word, is oor die algemeen beter as dié wat deur die gewone proses voorberei word. Die poeier van handmatige granulasie kan nie deur die opsporingstoestel vloei sonder vibrasie nie, en die poeier van sproeigranulasie kan dit volledig doen. Met verwysing na die ASTM-standaard vir die toets van metaalpoeiervloeibaarheid en -bulkdigtheid, is die bulkdigtheid en vloeibaarheid van deeltjies wat deur sproeidroging onder verskillende waterinhoudtoestande verkry word, gemeet. Sien Tabel 1.