【2013】2013陶瓷行业热点沙龙：共商原料加工最新技术及方向

    2013陶瓷行业热点沙龙：共商原料加工最新技术及方向

10月30日，由佛山陶瓷学会主办，《佛山陶瓷》杂志、《创新陶业》报联合承办的 “2013陶瓷行业热点技术沙龙———陶瓷原料先进加工技术”在佛山市禅城区石湾榴苑路18号陶瓷研究所三楼拉开帷幕。华南理工大学教授、广州华同科技开发有限公司总工程师刘桂桐，岳阳大力神电磁机械有限公司市场部经理刘应贤、工程师周奇珍，山东义科节能科技有限公司董事长兼总经理姚长青，佛山市陶瓷研究所检测有限公司总经理林珊，中山市协创有限公司华南区营销总监李亮、销售经理张进，珠海瑟泊特科技有限公司总经理张勇，佛山陶瓷学会副秘书长、《创新陶业》报社社长乔富东以及众多陶瓷原料生产设备、生产相关企业代表约50余人出席了本次活动。

据了解，在陶瓷产品的生产过程中，原料加工所消耗的能源占很大的比重。随着科学技术的不断进步，陶瓷的生产技术也不断前进。原料加工技术的研究应重点围绕降低能源消耗，提高浆料及粉料的质量来展开。原料是陶瓷企业生产的源泉，原料的优劣是陶瓷产品品质好坏的重要因素。因此，高端的原料加工技术、高端的原料加工设备是成就陶瓷原料性能优异的根本所在。

为此，本次沙龙以“盘点原料加工最新技术，探讨原料发展最新方向”为主题，围绕“最节能、省时———刘氏‘动能磨’”、“干法制粉”、“‘立环式’强力除铁”、“气流粉碎磨”、“超细粉碎纳米磨”等陶瓷原料先进加工技术邀请相关专家和企业共同探讨。通过行业专家以及领先企业演讲，为行业提供先进加工技术，为现场观众带来一场思想盛宴。

其中，姚长青说：“相较于湿法球磨喷雾干燥制粉工艺，干法制粉在国内还处于起步阶段。”乔富东在总结时说，陶瓷原料高端加工技术除了动能磨、干法制粉、气流粉碎磨、超细粉碎纳米磨外，还包含连续磨、新型喷雾干燥塔、脱硫脱硝设备，每个设备有一定的优劣性，需要协助企业从技术方面作出一个引导。

嘉宾精彩发言

创磨机史上节能新高

刘桂桐：华南理工教授、广州华同科技开发有限公司总工程师

磨机原名“涡轮反击复合式立磨机”，因为是我和刘国俊先生共同研究发明的，又别称为“刘氏磨”。立磨机是针对传统磨机耗能高、单机产能低、磨损大、环保差等技术难题，经多年的潜心研究设计而成的，生产效果很好。

该磨机的工作原理是利用磨机的涡轮与反击机构把要加工的物料带起并高速、高频率运转，在离心力的作用下，向磨机筒体的周边甩出，冲击、撞向筒壁，同时在气流的作用下，物料自下而上形成一圆形物料墙幕，物料不断加入，又不断甩出，不断被抛向和撞击着反弹回来的物料，也就是物料打击物料，致使物料一个或者多个断面上发生无数的裂纹并不断扩大、加深和延伸，从而使物料裂解成微粒最终被粉碎，它集冲击、撞击、挤压、剪切、磨剥于一身，充分地体现了裂纹理论和综合粉碎理论的精髓的最新粉磨机技术;是一个全新粉磨理念的具体展现和应用;它开创了粉磨技术历史的一页，也是磨机制造史上的一个重大创新，其具体表现在以下几个方面：

第一，把有效功最大限度地用在物料的粉碎上(有用功直接作用在物料上)，有效功>30%以上(球磨机仅有3-5%);所以粉磨效率高，节能明显，比传统球磨、雷蒙磨等节能45—65%;电耗低约15—18度/吨(htdm20粉磨长石，细度200目);产能大;15—18吨/小时(htdm20粉磨长石，细度200目)。

第二，磨损少，本磨机是无介质磨，磨损件少，既无钢(石)球又无磨辊、磨盘等传统大件繁杂的磨损件，且全部磨损件均选用特殊耐磨材料甚至非金属材料。耗材约7—12元/吨(htdm20、长石、200目时)，二次污染极低(二次外加贴彻底地革除了燃料成本

姚长青：山东义科节能有限公司的董事长兼总经理

干法制粉在国内还处于一个起步阶段，在喷雾干燥颗粒引入中国之前，我们采用湿法研磨，干法制粉。我司研发投入4000多万元研发的干法制粉设备，整个系统主要就是三个部分，一个是研磨部分，再有一个就是配料和造粒部分，再有就是整个干燥的部分。

研磨部分采用的是立磨，单产比较大，立式磨机在建陶行业用得比较少，可以说基本上没有使用，立式磨机在水泥行业里已经是一个使用非常成熟的装备，目前国产的立式磨机，磨水泥的生料，每小时单产最高产量已能达到500多吨，国内4800立磨一台可能要几千万，对于日产5000吨的水泥厂，一般安排一台磨机就够了，我们这个立磨跟别人的形状不太一样，我们是把水泥行业的立式磨机引进来稍微做了一些改动：一个是在选粉部分，水泥的立式磨机，它对粒度的整体控制，严格程度比我们要稍微弱一点，它是去磨水泥的生料，所以它那个粉料出来以后，就是它那个细度整个稳定性要求不是那么的严格，而现在我们选的这一套，旋转机比它那要好一点，另外加上四个旋风收尘，整套系统的阻力明显下降，收尘率大概能达到95%以上。立磨有个特点，一般在加工的时候，可以一边加工，一边研磨，一边烘干你的料粉，也就说在进风这个地方，采取一个进热风系统，热风的温度你可以根据你的料粉的要求，一般控制在100度到300度左右，都可以。

配料和造粒。我们干法对各种原料的进场是有要求的，因为中国原料标准化做得不好，进场原料有波动，所以我们建议采用如下方法，进场原料采取平铺竖取，不管今天进了5车还是10车，你把原料平的进去，取料的时候竖着取，这个料仓基本上是均化的。配料得到保证以后，我们根据配方配比的时候形成初步的吻合。我司采用一套自动化的配料系统，自动配料，根据客户的配方配料再造粒优化，造粒优化完成以后，出来的粉料水分一般在10~12%。我司干法制粉工艺采用多料仓同时配比技术，成功应对了原料配混及均化这一难题，可使造粒圆度达到0.8甚至0.9以上，不仅如此，这一工艺省去了喷雾干燥塔，彻底革除了燃料成本。

用立式磨机代替传统的球磨机研磨方式是一种改变，这种改变在哪呢?主要是在：一个是干法研磨，一个是湿法研磨。传统的料是干的，加上水，再磨，磨出来是泥浆，所以它是一个从干到湿的过程。那么现在我们用立磨来磨的话，实际上就是从干到干的过程。另外，两个磨出来以后，它里边的粒径分布也是有差别的，球磨机容易造成过度磨，就是说，你现在进去的料，它磨到细度以后，因为你不能及时的放出来，每一种料研磨的性质又不一样，有的料很快磨到细度以后还继续磨，就会产生过度磨的现象，这就对能耗造成一些浪费，所以现在有些人在改造球磨机的时候也是从这方面着手考虑。现在，我们从目前得到的参数看，其实立式磨机，干磨的研磨效率其实不如湿磨，立磨的总体来讲，它主要功能应该是破碎，实际上类似我们以前的石碾。它是两个碾砣，我们传统的碾子是上面碾子转，一个轴带着碾子在转，底下的盘是不转的。立磨是两个碾子的两个砣是在原地不动的，底下磨盘在转，料进到中心点以后，通过离心力将料往外甩，然后磨辊和底下那个磨盘之间有一个入料的角度，料入以后，瞬间碾碎，碾碎实际上更多的这个基理上应该是破碎，是通过瞬间的破碎，在200目以下，它的效率比球磨机要高很多，大概节能30%到40%。如果到250目，基本上持平，比如说磨的料粉在250目，假如说我们控制筛余在5-6%，那么我们看现在基本上跟球磨机差不多是持平的，如果要到325目，立磨本身在节电效果就没有那么明显了，但是它能达到大产量，因为他已经不是在研磨了，到320目以上基本上就不是在研磨了。

我们采取的是一个多层的方式，主要某些厂家可能说我余热用不了，你也可以采取单层的方式。单层方式你的投资会少一点，另外在操作上可能会简单一点，多层的效率会高一点，因为多层的话，料粉从这进来，它在里面是要反复的走，最后才出来。也就是说它这里面会跟我们热空气从底下进来以后，热空气从底下进来往上排，排走，这个中间会有一个充分的接触。单层的话，热空气从料层穿过去以后，它这种热交换就完成了。我会让他完成两次，三次，甚至更多次。所以这个把热度充分的利用起来，我们采用的这个系统比单层的效率要高。干燥完以后的料粉就从这里边可以直接进到成品仓了。

我们造粒的形状，从整个分布的情况看，当时过的是一个20目的筛，颗粒的形状基本上是接近于椭圆形，这是我们干法造粉的。颗粒强度比较好，比喷雾造粒强度要高一些。喷雾干燥塔造粒形状比较圆，颗粒里面是空的，我们的是实心的。它每一个颗粒中间都会有一个类似于这样的孔洞，这是因为它根据喷粒跟高温瞬间雾滴的形成有关系。在空中的附着力有关系，所以这个形成以后，总体的形状现在还是很难赶得上像喷雾造粒那么圆，但是现在流动性已经没有任何问题了。

两种粉料流动性的对比。喷雾造粒的流动性稍稍好一点，但是这种流动性已经完全可以满足目前我们大吨位压机，大产量的要求了。干法制粉的颗粒造得好的时候，就像沙子一样，流动性过好，所以有时候细粉少还不行。目前我们做的全部试验，就是强度低5%。吸水率变化不大，几乎一样。收缩率基本上也没什么变化。收缩率和吸水率变化都不大，只是在烧结以后的强度上比喷雾干燥塔稍微低一点，但是能达到这个要求。

高梯度磁选机解决普通磁选机多项问题

周奇珍：岳阳大力神电磁机械有限公司工程师

高梯度磁选机在技术上很好的解决了普通磁选机存在的多项问题，具有富集比大，对给矿粒度、浓度、给矿量和原矿品位等各种参数波动适应性强，选矿效率高，控制严密可靠，操作维护方便等优点，在分选弱磁性矿物时实现精矿品位高和回收率高的双高特性，能广泛适应选矿工业的应用。

相比国内外同类产品，dls系列产品在结构、技术指标方面具有如下突出特点：

第一，具有精矿品位高、尾矿品位低的特点。主要表现在两个方面：1、由于磁体材料采用太钢生产的dt4电工纯铁，从而使磁选机的背景磁感应强度提高到1.4t。而磁体材料采用q235时最高只能达到1.1t。2、采用液位自动补偿装置，提高了选矿的稳定性。而国内同类产品的液位控制为人工观测手动调节，对给矿的稳定性要求很高，具有很大的不确定性。

第二，具有较好的节水、节电性能。主要表现在两个方面：1、省电，由于磁体采用磁阻小、磁饱和度高的导磁材料，其磁路磁阻减小，同时磁介质采用有钬、钴合金材料，具有很强的聚磁性能，所以要达到同样的梯度磁场(或同样的选矿效果)其背景磁场磁介质也会低很多。2、节水，由于磁介质采用钛、钴合金材料，其消磁时间快，剩磁低，磁精矿很容易被水冲卸下，从而可减少精矿的冲洗水量。

第三，设备运行可靠，使用寿命长。主要表现在三个方面：1、励磁线圈采用我公司引进日本技术的环氧树脂胶固定方法，励磁线圈在通电时不至于晃动，保护了励磁线圈的绝缘性，从而彻底避免了励磁线圈的匝间短路现象，提高了励磁线圈的使用寿命。2、轴承、减速机、皮带、电机等传动件和电气原器件采用进口或国产名优产品，阀门采用胶管阀，提高了设备的可靠性。3、转动联结部位由传统的平键联结改为采用胀套联接，提高了传动的稳定性。

第四，设备操作方便。其主要表现在两个方面：1、转动立环的转速及高频振动箱(冲程箱)的脉动频率均采用变频无级调节，能方便快捷地将磁选机的工艺参数调整到最佳状态;2、采用液位自动补偿装置，不需要人工观测手工调节，提高了选矿的稳定性。

此外，干法除铁的效果没有湿法除铁的效果显著，因为湿法除铁水里面的自由程度比干法制粉高一点，在移动换浆的时候，干法的尾矿量掺杂比较严重，尤其是一些很细的时候，但是在水里面可以自由活动，除铁效果比干粉要好一点，我们一般都是拌浆，拌浆以后我们会在融水液容器、真空容器中我们再补水。

360°出料装置，提高研磨效率

张勇：珠海瑟泊特科技有限公司总经理

新型砂磨机采用水泵工作原理，主要由机体、磨筒、分散器、底阀、电机和送料泵组成。新型砂磨机与传统砂磨机的区别，其中最简单的原理：研磨箱和进出料。我着重想谈的是出料装置，因为研磨箱和进口料没什么区别，最大区别是出口料，在陶瓷行业应用过程中通过改进和粒度分布问题和出料的口径比较小，出料砂磨机的研磨效率会受到影响，经过多年的摸索选择一款360°可以出料装置，提高研磨效率。

新型砂磨机是一个组合研磨衬加上分离功能，原理很简单，传统的砂磨机的研磨衬整体是镶嵌，但是通过涡轮旋转之后在地上循环然后通过一端排出去，因为端口受限，经常会因为球、陶瓷粉颗粒比较重，它会下沉，影响循环，严重时需要停机清理。

新型砂磨机就是避免这个问题，它在360°全方位，不管粒子是沉的，还是在被里面的转子翻动起来，主要是这个缝通过调整之后，能够把研磨球的原料可以挡在研磨腔内，通过在缝隙的所有原料将会马上排出，在接着出口继续循环，循环的次数是原来的6倍/分钟，这个该装置的核心技术，其他的与传统砂磨机没有太大区别。

从单机和联机的问题上来说，现在的陶瓷油墨引进的设备基本上是从生产普通油墨设备中搬过来的，同样出现出料的问题，以前的油墨追求搅拌速度、数量搞均匀，因为里面粘度大，树脂多。现在陶瓷油墨、陶瓷粉体引进之后，最大的缺点是陶瓷油墨会沉降，比重大，所以原来的砂磨机可能不太适合陶瓷行业。目前通过改进会有所增加，但是这种设备缺点是不可能做成大的容积，因为这种有些动力，包括其他设备运转的，故障会很高，因此从单机和联网的角度来看，我司通过小型的，多种串联的砂磨机完成整理处理过程，达到高产的目的。我们介绍是单机图，把它拆开，储料管在上面的漏斗，其他把它撑开加入多台以后，还在循环线上，整个循环系统没有发生变化，但是在处理的能力上发生变化，效率提高六倍。

陶瓷原料最新加工技术概况

乔富东：佛山陶瓷学会副秘书长、《创新陶业》报社社长

我们还有几个技术没有包含进来，第一，连续磨;其中连续磨在国外的技术已经很成熟，连续磨和间歇磨功效对比，连续磨从投资到成本回收的时间大概是一年半。第二，新型喷雾干燥塔;传统喷雾干燥塔从下往上喷，现在出现了一种从上往下喷新型喷干塔。第三，脱硫脱硝，特别是氮氧化物。目前很多陶瓷厂的氮氧化物排放不达标，但是下一步国家环保局会严抓氮氧化物的排放，所以我们原料加工下一次活动课题就定在上面三个技术上。

今天技术，一个是粉碎，对原料的粉碎;二是提高除铁，这种粉碎基于一种干法粉碎，这比传统的湿法粉碎，球磨机料和球胆石的比例是1:2还需要添加水分，料在粉碎过程中有2/3的功率是在转球胆石或者是在转水。

刘教授和姚总都是讲的都是干法，他们设备的功率最少比传统的高三倍，传统的2/3功率都是在转水、转球胆石。刘教授说：以前的有功功率就是5%，现在的动能磨就是30%，所以今天的干法磨或者干法制粉是一个新型的技术。就像姚总所说，总的设备投资和球磨机一样，但是总的差别，在利润方面，可以在一年半把设备投资成本回收，与湿法加工差价相比，一年半可以把差价在设备投资回收，这个就是山东义科节能科技有限公司的一个突破，该公司的技术突破是综合性的组合，水泥磨、流化床、造粒、干燥，也是一个化工方面比较成熟的技术。它有一个核心技术就是如何造粒，造粒后保持原形。在结合现在陶瓷行业，抛光釉，有釉砖使用比较多，所以对胚体的白度要求有所降低，在这个条件下，干法制粉可能会比较流行。特别是内墙砖和吸水率低于3%的仿古砖或者有釉砖，所以这个技术感觉会很快流行起来。刘教授动能磨每小时的产量从2吨/小时—20吨/小时，一台机的单量(占地90m2)等于4台大型球磨机，磨完之后不用喷雾干燥，不用压滤机，效率高，省了工序。

第三，岳阳大力神电磁机械有限公司工程师周奇珍，之前是做铁矿和磁选，他们在陶瓷行业已经有4、5年的经历，他们针对钾长石的除铁，现在针对粘土比较难除铁的设备。现在我们陶瓷行业经过几十年的高速发展，很多高品位的东西已经花光，现在低品位的东西主要是含铁高，白度低，通过这个设备可以提高品位。

第四，中山市协创有限公司张进带来的高端石英粉产品，有2千目，有1万目，铁含量是百万分之十到120ppm，而且这种气流粉碎石英的粉流结构呈现颗粒状。他做了一个测试，把产品倒在水里很快融化，这对于色釉料行业和特种陶瓷相关的涂料、油漆等行业，是一种先进的高端产品，它的颗粒度和颗粒形貌是比较符合我们的要求。

其他方面，我们珠海瑟泊特科技有限公司总经理张勇带来新型砂磨机，能提高6倍的效率，它的工艺流程就说6升的磨等于60升的磨，但是我是五个串联达到这个效果，解决了以前传统进口磨，进口磨还带死角，出去都是要“排队”，排不上队又倒回去磨，排在这里的又细度超标。佛山市陶瓷研究所检测有限公司总经理林珊给我们带来的是化学成分有不同设备，同一个化学分析有不同的要求。

优质硅微粉石英粉流动性好

张进：中山市协创有限公司销售经理

我司生产的粉料都是通过气流粉碎设备生产出来的石英粉及非金属石英矿产高纯气流磨硅微粉，粒度在45微米至1微米，即硅微粉400—1000目，为特种陶瓷、航空航天、粉末涂料等行业提供优质硅微粉石英粉。目前，我司生产出来的产品比市场上产品流动性好。

例如，我司生产的石英粉主要成分是二氧化硅，一般硅粉含硅量达到99%左右，最高做到99.9%，石英粉具有耐酸、耐碱、耐磨性，像我们做橡胶的客户，他们一般会选择我们的石英粉，因为它的硬度非常高，常规磨细硬度在7左右，最高可以做到7.5。这个石英粉相对其他硬度来说应该是最高的。做耐火材料用硅微粉，它具有良好的流动性、烧结性、结核性、填充气孔性能等使之特种耐火材料具有结构密、强度高、耐磨损、抗侵蚀等特性。

质量和诚信的基准

林珊：佛山市陶瓷研究所检测有限公司总经理

我司是具有独立法人的检测机构，不受来自任何方面的干扰，检测公正、独立。为了满足生产和科研对检测不断提高的要求，检测公司不断完善自我，先后添置了大量先进设备开展越来越多的检测工作。

化学成分分析，在任何领域都是必要的检测项目。我们的检测设备包括x射线荧光仪(波长色散、能量色散)、原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、分光光度计、离子计、x射线衍射仪等。特别介绍，x射线荧光仪和原子吸收光谱仪对不同的材料有不同的检测方法，力求含量范围、材料的特性不一样，它的检测方法就是不一样，比如x射线荧光仪的波长色散这一款所有材料的元素都能检测出来，但是对于很微量，很痕微量的ppp值就是做不好，这个时候需要原子吸收、原子荧光等仪器的协助。还有其他粒子器和粒子团，例如胺根、氯离子需要用到离子计来检测。x射线衍射仪是检测矿物成分。

工艺试验，主要是用于陶瓷、耐火材料领域的材料研究。我们的试验设备包括热膨胀和差热分析仪、颗粒度分析仪、显微图像分析系统、高温显微镜、可塑性仪、坯体强度仪、磨耗试验机等。

对陶瓷产品检测比较强，陶瓷产品检测，主要是用于陶瓷产品质量的监控。陶瓷产品的检测系列设备我们有很多，主要是依据国家标准的要求开展的项目：真空吸水率、抗折强度、平整度仪、耐磨仪、抗热震炉、抗釉裂仪、抗冻性仪、防滑系数仪、放射性仪、抗冲击仪、莫氏硬度计、光泽度计等等。耐化学腐蚀、耐污染、湿膨胀、线热膨胀等等项目。

佛山的市场与耐火材料打交道比较多，耐火材料主要是用于陶瓷企业和耐火材料生产企业对生产设施和产品质量的监控。因此，耐火材料的检测系列设备也是依据国家标准的要求开展的项目：常温强度(抗折)仪、高温强度仪、常温耐压仪、耐火度炉、荷重软化温度、真密度计、高温重烧炉、热膨胀仪、导热系数仪等等。

　　油和煤产品，主要是用于各类需要燃料进行生产的企业对燃料质量的监控。燃料的检测系列设备：热量计、定硫仪、碳氢含量仪、原油密度计、水分仪、粘度计、煤灰熔点仪、闪点计等等。

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