陶粒原材料加工和制粒工艺

陶粒是一种优质的人造轻集料，其生产工艺包括原材料加工、制粒 (或成球)、热加工等。由于陶粒生产所采用的原料品种和物理力学性能不同，原料加工和制粒工艺也不同，大致可分为干法工艺、塑化法工艺、粉磨成球工艺和泥浆法工艺。

陶粒生产首先必须解决的是原料加工和制粒工艺。其任务就是将采集来的原料，经破碎、筛分，或配料、混合制成成分合乎要求、质量均匀的含水物料，然后通过辊压、成球等方法制成不同颗粒大小的生料球。

1、干法工艺

当生产陶粒的原料是粘土质页岩、泥板岩、珍珠岩等矿物，或化学成分均匀的块状原料时，一般都可以采用这种方法对原材料进行加工。将采集到的原料运到破碎筛分场，通过二级或三级破碎，筛分成所需要的粒级 (5—10或10—20mm)的原料块。原料块可以是以混合料的形式或是分为大小两级分别进行热加工。

这种工艺的主要优点是工艺流程简单、投资少、动力消耗少；但是它的缺点是只能用于质量非常均匀的硬质原料，不能用掺入外加剂的办法来调整原料的性质。

2、塑化法工艺

塑化法工艺是我国目前采用较多的一种粘土陶粒原材料加工和制粒的生产工艺。这种工艺适用于原材料较为疏松、含水率较大的粘土原料，或是匀质性、膨胀性较差的粘土或粘土质页岩。

采用这种工艺的时候，粘土原料的加工必须经过松懈、搅拌、辊压等工序；当原料为质量较均匀的粘土时，一般采用搅拌均匀、辊压两道工序即可；若原材料不均匀时，首先则必须去除坚硬杂质；若需要掺入其它外加剂以调整其化学成分、改善陶粒的性能时，则必须多加一道辊压或碾压工序，以保证原料的匀质性。在国外，为了除去坚硬杂质，常采用专用的压滤机。若缺少这种压滤机，则在生产线上应该多增加一台带滤头的搅拌机或安装一台轮碾机。

加工好的原材料则可进入制粒工序。当采用塑性指数小于25的粘土时，一般都是采用带孔对辊机成型原料球的。在我国，有些粘土陶粒生产厂，不注重原材料的加工质量，采用塑性指数较大的粘土或孔洞较大的对辊机，使生产出来的陶粒粒径偏大，呈圆柱形的陶粒多，级配不好。

为了改变这种状况，近几年有些科研单位提出并推行强制切刈双辊机和大直径滚筒配套使用的新工艺，可大大改善陶粒的级配和粒型，取得了较好的效果。

当原材料的质量较均匀，膨胀性能较好时，也可以在原料加工后，将粘土压成饼状，直接进入回转窑。窑中装有多道不同形式、不同重量的金属链条，在回转窑旋转过程中将料饼砸碎，使之在窑内自动成球。

3、粉磨成球工艺

粉磨成球工艺主要适用于原材料质量较不均匀，膨胀性能较差的粘土或页岩、板岩、或其它岩矿，但经过掺某些外加剂后，可制成膨胀性能良好，粒型和级配优良的陶粒。由于其工艺较复杂，一次性投资较大，陶粒的成本较高。

这种生产工艺的加工和制粒包括如下工序:粗碎、烘干、粉磨和成球等。粘土原料的烘干一般可以利用回转窑陶粒冷却的余热在筒式烘干机内进行。将烘干好的原料，掺入调节其化学成分的各种外加剂，在球磨机内磨细。这种将原料预先磨细的方法可以更完全地破坏物料的天然结构，均化原料的成分，并与掺入的外加剂均匀混合，然后将磨细后的混合料加水湿化，利用可以调剂不同倾角和转速的成球盘，能够生产出粒径大小不同的级配较好的生料球。

这种工艺的较大优点是可以按照设计要求，配制出成分合乎要求，质量均匀的生料球，从而可以生产出圆球型的、级配良好的优质陶粒。

4、泥浆法工艺

这种工艺是将生产陶粒用的粘土原材料，直接在料浆池中打碎，搅拌成具有一定浓度的料浆，并且在搅拌料浆过程中可以清除粒度不合乎要求的杂质，或是加入各种调节成分的外加剂，获得成分相当准确的料浆，这是它的较大优点。但是由于其能耗相当大，几乎为一般制粒工艺热耗的两倍以上，同时，还不能保证较终产品的烧制质量，所以现在很少采用。

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