耐火原料的加工过程主要有:原料的拣选、粉碎、干燥和筛分等工序。
一、原料的拣选
原料的拣选包括原料拣选和除铁。为了提高原料纯度,原料就需要拣选可冲洗,剔除杂质。是根据原料外观特征来进行的,选出混入原料中的杂物,如生料、熔瘤、铁皮、山皮、矸石、焦粒、石灰石、木片和杂质多的料块等。除铁的目的是降低原料中的铁含量,提高制品的高温性能,减少制品中的熔洞废品。铁质的主要来源是:1.原料中的铁质,在拣选时未被选除,2.原料在被破碎、粉碎过程中由于机械设备的磨损,带入的铁屑或碎铁粒;3.设备检修时,因修后清扫不净而遗留的铁质等。
二、原料的粉碎
进入工厂的原料,具有多种形状和尺寸,大小可由粉未状到大于350mm大块,大块原料需加工成各种粒度的粉料,才能供配料用。原料的粉碎就是用机械的方法对大块原料施以外力,包括挤压、剪切、弯曲、撞击和研磨等作用力,以克服其内部结构力,使原料碎成小块或细粉的过程。因处理物料尺寸大小的不同,可分为破碎和粉磨两个阶段。粉碎过程可分为破碎和粉磨。破碎包括:粗碎(100mm左右)、中碎(30mm左右)、细碎(3mm左右);粉磨包括粗磨(0.1mm左右)、细磨(60μm左右)、超细磨(5μm或更小)。
除采用机械方法进行粉碎外,还有使用爆裂、电水锤、超声波和低声波、热力破碎和等离子破碎等粉碎方法,但目前尚未大规模使用。
根据设备和工艺要求的不同,粉碎作业一般分开路循环系统和闭路循环系统两种方式。(1)开路循环(开流式)粉碎设备入料端连续加料,出料端不断出料。开流式循环流程简单,但物料只经过一次破碎,便要达到要求细度,势必产生过多细粉,就是通常所说的过粉碎现象,它不但会降低碎设备的效率,且不利于提高制品的质量。(2)闭路循环(闭流式)粉碎设备入料端连续加料,出料端不断出料,出料后经筛分机分级,不合格的物料,再重新进入粉碎机进行破碎。
闭流式循环作业流程复杂,需要很多附属设备,但粉碎效率高,粒度容易控制,能减少原料的过粉碎。生产中,原料的破碎系统通常采用的是开流式,而粉碎系统则多用闭流式,将开流式和闭流式流程输送、给料设备等多种连接组合,则形成了河南登封宏达耐火材料厂的破、粉碎系统的工艺流程。
三、原料的干燥
对于耐火材料用结合粘土原料,因季节不同其含水量波动较大,最高可达25%左右,水分含量大的结合粘土原料,在粉碎时会影响粉碎效率,甚至会使粉碎作业无法进行。为了使生产正常进行,通常将结合粘土放在通风良好的仓库贮存,当粘土原料的含水量不大时,可以直接用来粉碎,当水分含量过大时,在粉碎工序前,必须进行原料的干燥。
对于耐火材料用结合粘土原料,因季节不同其含水量波动较大,最高可达25%左右,水分含量大的结合粘土原料,在粉碎时会影响粉碎效率,甚至会使粉碎作业无法进行。为了使生产正常进行,通常将结合粘土放在通风良好的仓库贮存,当粘土原料的含水量不大时,可以直接用来粉碎,当水分含量过大时,在粉碎工序前,必须进行原料的干燥。
粘土原料的干燥是以对流干燥为主,干燥介质与原料在干燥设备内直接接触,原料与气流为顺流,其目的是防止结合粘土在干燥温度过高时,使原料中结晶水排除,丧失其可塑性和结合性。
四、原料的筛分
筛分的目的是将粉碎物料经筛网筛出大于筛网孔径的粗粒,再送入粉碎机内,并把小于筛网孔径的粉料筛分成几组不同粒级的粉料,供配料使用,从而提高粉碎机的生产能力,故筛分工序在耐火材料生产中占有相当重要的地位。
筛分的目的是将粉碎物料经筛网筛出大于筛网孔径的粗粒,再送入粉碎机内,并把小于筛网孔径的粉料筛分成几组不同粒级的粉料,供配料使用,从而提高粉碎机的生产能力,故筛分工序在耐火材料生产中占有相当重要的地位。
耐火材料生产用的筛分设备有固定斜筛和各种型号的振动筛。其中振动筛是常用的筛分设备,筛分效率达90%以上,而固定斜筛一般在70%左右,筛分效率低。根据配料粒度要求,有单层筛筛分和多层筛筛分。粒订配合允许在较大范围内波动时,采用单层筛分比较合适,若产品粒级配合要求严格,采用多粒级配比,中颗粒含量特别低,则采用双层或多层筛分较好。河南登封宏达耐火材料厂多采用的筛网有冲孔筛板、金属编制筛网等。