喷雾干燥粉料粒度分布的影响因素探讨王晓兰咸阳陶瓷研究设计院刘智刚兆峰陶瓷有限公司鸡西摘要本文在工厂大生产条件下试验研究了影响喷雾干燥粉料粒度分布的几个因素泥浆粘度泥浆含水率:供塔泥浆压力喷片孔径;分析了各个因素与粉料粒度分布之间的关系并就喷雾干燥塔的控制与应用提出了一些建议关往词喷雾干燥粉料粒度分布喷片孔径11畏l7.,殆巨2试验过程与方法试脸过程大量生产实践表明:喷雾干燥制粉技术最早应用在食品医药化工等行21业如乳品制造粉状药品及片剂的生产等陶瓷工业中的应用仅有二十年左右的历史不同对粉料的性能要求也不一这一技术在因为行业的影响粉料颗粒粒度分布的工艺参数有泥浆的比重水份粘度供塔的泥浆压力喷片的孔径进风的温度排风的负压等使得这一技术在具体应为了简化分析和便用上存在较大的差异如乳品业制药业要求粉料颗粒尽可能细小均匀含水份低;而陶瓷工业则要求粉料颗粒于生产实际操作本文仅选用泥桨的含水率粘度供塔泥浆压力的对象22喷片孔径这四个主要影响参数作为试验分析有一定的粒度分布范围一定的强度合适的水份有利于粉料的存储和成型等近几年来随着压砖机吨位越来越大(已经从20001000~试脸方法本文试验选用的喷雾干燥器是我国北方某轻工机械250吨级发展到6000~7000吨级)对成型粉料的要求也厂生产的1559/e3m型喷雾干燥塔泥浆为东北某瓷质砖厂大越来越高不但要求粉料颗粒达到一定的粒度分布范围生产用的坯料配方泥浆基本参数为1855一:比重145-而且要求在总的粒度分布中粗颗粒所占的比例也越来越高即压机吨位越大要求提供成型的粉料中粗颗粒所占的比例也越大这就对喷雾干燥技术提出了更高的要求含水率362%粘度万孔筛余小于l%(本文泥浆粘度采用工厂常用的涂4式粘度测定仪法测1秒为参照基准)定以蒸馏水测试2而且目前国内大多数喷雾干燥器的制造厂商还不能对用采用选择一个工艺参数连续变化其余三个参数不户提供这样的技术服务与支持笔者在十余年的陶瓷企变的条件下得到一组粉料先测得每组粉料的粒度分布业生产实践中曾经使用过多种进口国产喷雾干燥器并与意大利数据然后在进口170吨自动压砖机上做成型试验再德国等国的技术人员一起参加过喷雾干燥检验成型效果并加以比较最后得出一组较为理想的控塔与压机的联合调试对喷雾干燥粉料颗粒粒度分布的制粉料粒度分布的工艺参数3控制因素做过一定的研究现就此问题采用工厂化的技术与同业的技术人员加以探讨用期望对同类型的陶瓷生试验结果与分析产企业在喷雾干燥粉料的实际生产有一点借鉴与参考作31泥浆含水率变化对粉料粒度分布的形响一泥浆粘度185压力IMPa喷片孔径151sm改变2年第1期7第52期()佛山陶瓷00泥浆含水率变化对粉料粒度分布的影响一几`/八O一`一,连2464688<一0372.八40碑000003勺`八d6CJ001214317951343中等中等差304喇3侧2001212039883173203954074400510204060粒度(目)图2泥浆粘度对粉料粒度分布影响曲线à4味ǎ103侧喇2从表2和图2可见泥浆粘度变化对喷雾干燥粉料:的粒度分布的影响关系为泥浆粘度大粉料中粗颗就相应多一些;泥浆粘度小粉料中细颗粒就相对多一些种因素的影响系数约在10一15%之间这适合成型要求的粉;料约占到2040608070~08%在实际生产中粘度过大容易造成喷枪粒度(目)的堵塞和对柱塞泵等机械设备磨损加剧粘度过低则可能导致喷出的泥浆碰到塔壁造成粘塔塌塔现象的发生图l泥浆含水率对粉料粒度分布影响曲线l因此选择合适的泥浆粘度对喷塔的使用尤为重要笔者一9秒较为合适超过20秒建议实际生产中粘度为1716秒则应尽量避免或低于133泥浆压力变化对粉刹教度分布的影响泥浆含水率测定粉料粒度分布如表粉料粒度分布曲线如图1陶瓷泥浆含水率的变从表和图:化对喷雾干燥粉料粒度分布有一定的影响在其它工艺11可以明显看到泥浆含水率36%粘度185喷片孔径315一1sun改变泥浆压力测定粉料粒度分布情况如表粉料粒度分布曲参数不变的条件下含水率越低粉料中粗颗粒越多泥浆含水率越高线如图3粉料的粒度分布朝细颗粒越多的方向移表3泥浆压力变化对粉料粒度分布的影响、一曰`/n0动但其影响关系是非线性的影响系数约在1%以内并且适合成型要求粉料仅占3265一75%(一般以20~80目颗粒合计总数占全部粉料重量的百分比为准)泥浆含水率36董鬓蒸夔一02:920~4040~6060~80泥浆粘度变化对粉料粒度分布的影响%891319247373338249173331差良中压力MIaP喷片孔径15一1Sln2改1625918079变泥浆粘度测定粉料粒度分布情况如表粉料粒度分4018731530布曲线如图261523077优表2泥浆粘度变化对粉料粒度分布的影响黝11618>2020~4040~6060~80一一澎HZ<.8一侣705.56oc成型效果妥犯崛304249102232573873192922中差良间2031291842133204712863708020406080较度(汇!)22699良图3泥浆压力对粉料粒度分布影响曲线FOHNCSERA戌ICMSOIllN心7(VirlaONSe52)从表3和图3可见供塔泥浆压力与粉料粒度分布的:关系是泥浆压力越大粉料中细颗粒所占比例越大;泥浆综合上述相关因素分析可以看出在喷雾干燥粉料粒度分布的影响因素中喷片孔径的变化影响最大在本文5试验所在的工厂其影响导致达到了2:压力降低粉料中粗颗粒所占比例逐渐增多同时应考虑一03%其它因素按到泥浆压力过低将造成喷塔单位小时制粉量下降造成系统粉料成本大幅度升高;泥浆压力过大则易造成雾化影响系数的大小排列依次为泥浆压力泥浆粘度泥浆含水率考虑实际生产中便于操作和有利综合成本控制等因素笔者认为增大喷片孔径对于提高粉料总合格率增加效果不好部分泥浆可能碰到塔壁等情况因此笔者建议供塔泥浆压力在类似型号的喷塔生产线中较为合适一a的压力应为08LOMp粗颗粒在粉料中所占比例实施便捷4改善粉料成型效果作用明显34喷片孔径变化对粉料粒度分布的形响泥浆含水率36%粘度1584压力IPMa改变喷片孔径4。结论与建议(1)在影响喷雾干燥粉料粒度分布的诸多因素中喷测定粉料分布情况见表表粉料粒度分布曲线见图4喷片孔径变化对粉料粒度分布影响>20蒸慧1234222426282。-404。8127830435236263280275236一`8。成型效果片孔径泥浆压力泥浆粘度泥浆含水率作用明显便于生产调控25822616917712差中良良2)喷片孔径的增大对粉料粒度分布的影响以及粉料(成型效果的改善作用直接效果明显实际操作中亦有利于减轻操作工的劳动强度1013157846572843)实际生产控制中对粉料粒度分布的调整一般不(1能依赖某一个影响因素的变化常采用诸多因素联合调控的方法以求最佳的控制效果与较低的生产成本4)本文试验所涉及的250型喷雾干燥器的最佳控(制范围如下喷片孔径泉书0:22一26un泥浆压力08一lOMPa7泥浆粘度1一:915泥浆含水率34一3%6喷雾干燥器相应的80一o℃翱扣0械210工作参数为进风温度460一480℃排风温度排风负压200一300血nH刃5)喷雾干燥器的制造厂商应当及时跟踪大吨位压机(对粉料成型性能要求的变化为陶瓷产品的生产厂家提供0204060粒度(目)相应的技术服务与支持图4喷片孔径对粉料粒度分布影响曲线参考文狱赵宗显陶瓷工艺讲义山东建材学院从表影响最大4图4可以看出喷片孔径的变化对粉料的粒度:1989喷片孔径的增大明显改变粉料的粒度分布随粉料中粗颗粒所占的比例明显增大刘康时陶瓷工艺讲义华南理工大学出版社1990着喷片孔径的增大~范文标现代陶瓷墙地砖釉面砖生产技术北京电子工业出版社并且适合成型要求的粉料在全部粉料中所占比例上升到08198909%甚至可以达到9%2以上喷片孔径变化这一因素对203%0一张庆今硅酸盐工业机械及设备广州华南理工大学出版社1991粉料粒度分布的影响系数可以达到可以说这种影响是关键的对于急于提高粉料的总合格率和增加粗颗粒所占的比例的工厂来说增大喷片孔径无疑是最便捷的一种方法