讀者信箱

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問:什么是干燥窯輥棒結釘?對生產有什么危害?干燥窯頭段輥棒產生結釘的原因有哪些?如何消除?

答:1 干燥窯輥棒結釘

“干燥窯輥棒結釘”,即指原本表面光滑干凈的輥棒在干燥窯內運轉一定時間后,輥棒表面逐步粘附一些陶瓷磚坯粉塵等雜物,且越粘越多,最后出現輥棒面不平整的情況,導致磚坯在該輥棒上行走出現“波浪式”起伏跳動的現象。

2 輥棒結釘對生產的危害

一旦干燥窯輥棒出現結釘,壓磚機壓制出來的磚坯在經過這些有結釘的輥棒面時,磚坯行進過程就會產生“跳動”現象,給磚坯帶來了機械破壞力,磚坯在干燥過程中就會出現邊裂紋或者中心裂紋,給生產造成不小的損失。

3 產生結釘的原因

目前,絕大多數企業的干燥窯都充分利用燒成窯爐的窯頭煙氣作為干燥介質之一,供入的位置就位于干燥窯的前段。由于干燥窯前段是排水區,磚坯內大量水分都在這段排出,加上干燥介質——窯爐煙氣的濕度大(尤其在生產仿古磚和滲花磚時),所以干燥窯前段的濕度是整個干燥窯中濕度最大區域。濕度一大,如果干燥箱體的保溫性能不夠好,或者干燥介質溫度過低,那么干燥窯前段的煙氣就很容易液化成水珠而沉積下來,也就增強了干燥窯內壁和輥棒表面對粉塵等雜質的粘附能力。煙氣介質中存在的粉塵以及磚坯落臟等提供了輥棒集結粉釘的條件。

1)干燥窯頭負壓大時,輥棒就容易結釘。這是由于有些廠家為了減少干燥落臟而把抽濕開得過大。當干燥窯頭負壓大時,干燥窯墻兩邊及干燥入口處就會吸冷風,從而降低了干燥窯頭溫度,很容易造成濕煙氣液化成水滴,從而造成輥棒極易粘粉集結成棒釘,而且干燥窯容易引起滴水落臟。

2)干燥窯頭的正壓不夠大時,干燥窯頭輥棒也容易結釘。相對來說,正壓過小時,干燥窯頭的干燥介質氣流擾動性不強,氣流流速慢,容易造成氣流中的粉塵粒子沉積和粘附在干燥窯頂內壁及輥棒上。

3)送往干燥窯的煙氣中存在較大的濕度及粉塵。煙氣介質溫度越低,煙氣中的水蒸氣越容易凝結成水滴,粉塵就很容易被粘附在輥棒上。

4 消除干燥窯前段棍棒結釘的措施

1)把前段的抽濕適當關小(干燥窯入口的逸流罩可以開大點,防止煙氣逸出干燥窯而把工作環境污染),然后把后段的抽濕開大,加長干燥的排水時間。但不能關得太小,否則坯體無法排水,一定要保證干燥窯頭在正壓狀態下生產。

2)適當加大干燥窯頭的供熱分風器,以提高干燥窯頭的溫度,通常溫度應控制為大于130℃為宜,同時增大干燥窯頭的正壓,加長抽濕區域,避免過于集中抽濕而導致該區域溫度過低。

3)加強干燥窯頭的保溫性能,尤其是干燥窯頂,杜絕干燥窯頂滴水到輥棒面。

4)控制好磚坯底漿的濃度,增強底漿的吸附力,另外,應嚴格控制窯爐煙氣中的粉塵含量,杜絕干燥窯頭的結釘。

5)加塞輥棒處、供熱支閘、供熱主管閘板、事故處理口等處的石棉,防止冷風漏入,杜絕熱能損失。

6)加強管理,在磚坯入干燥窯前必須清掃干凈壓機壓制出來的磚坯表面上粘附的粉塵、落臟,保證進入干燥窯時磚坯底部不帶有松散的粉粒。

問:鐵在陶瓷原料中有哪些存在形式?除鐵增白的方法有哪些?

答:1 鐵在陶瓷原料中的存在形式

鐵雜質在陶瓷生產中是有害物,其呈現方式多樣,有的呈結核狀,有的呈浸染狀或網絡狀分布于粘土中,結核狀鐵質可用淘洗等方法除去,如果分選度過大的鐵雜質則往往采用電磁選礦法除鐵。粘土原料中的鐵雜質不僅影響陶瓷產品的燒后顏色,而且還嚴重影響陶瓷產品的介電性能和化學穩定性,對陶瓷產品來說,鐵質含量是要嚴加控制的。粘土中含鐵礦物有:

1)黃鐵礦(FeS2)。化學組成(質量%):Fe為46.55,S為53.45,含有Co、Ni類質同象混入物。

2)赤鐵礦(Fe2O3)。化學組成(質量%):Fe為69.94,O 為 30.06,常含有 Ti、Mn、Fe2+、Ca、Mg 等類質同象混入物。

3)鈦鐵礦(FeTiO3)。化學組成(質量%):Fe為36.8,Ti為31.6,O為31.6,成分中 Fe2+與Mg2+或 Fe2+與Mn2+可形成完全類質同象系列,以FeO含量為主時,稱鈦鐵礦。

4)磁鐵礦(Fe3O4)。化學組成(質量%):FeO為31.03,Fe2O3為68.97。

5)菱鐵礦(FeCO3)。化學組成(質量%):FeO為62.1,CO2為37.9,常含有Mg、Mn等類質同象混入物。

2 除鐵方法

2.1 物理方法

電磁選礦法是用來分離原料中含鐵礦物的,是利用礦物的磁性差別,根據被磁化物質在磁場中必將受到磁力作用這一物理效應,將鐵及其氧化物從原料中分離出來,電磁選礦法對除去粗顆粒的強磁性礦物效果較好,如磁鐵礦、鈦鐵礦及加工運輸中混入的鐵屑(使用永久性磁鐵、強力磁棒、電磁除鐵器等設備),但對黃鐵礦等弱磁性礦物及細顆粒含鐵雜質效果不明顯。

2.2 化學方法

化學除鐵就是用化學藥劑選擇性溶解物料中含鐵礦物,然后去除的方法。色素離子的類型不同,所用的試劑、方法也就各異。例如,經提純后的高嶺石表面吸附的色素離子為Fe3+時,采用連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)與其反應將Fe3+還原成Fe2+,經過漂洗、過濾除去;當吸附離子為Fe2+時(即鐵以 FeS形式存在),應采用氧化劑與其反應將其氧化成可溶性硫酸亞鐵和硫酸鐵,使其變成易被洗去的無色氧化物;大部分礦樣同時含有Fe3+和 Fe2+,采用氧化-還原聯合漂白法,先用氧化劑氧化 Fe2+成為 Fe3+,再用還原劑將其還原為Fe2+,經過漂洗過濾除去。

2.3 其他方法

1)吸附浮選法。在細碎陶瓷原料礦漿中加入載體石灰石粉,石灰石粉作為吸附劑,把Fe2O3從礦漿溶液中吸附到石灰石粉載體上,載體既可依靠自身的疏水性,又可靠捕收劑造成的疏水性附著于氣泡,得到含鐵的載體泡沫產品與含陶瓷原料精礦的槽內產品,從而使Fe2O3與原料分離。吸附浮選法所用設備為常規的機械攪拌式浮選機,所用捕收劑為塔爾油,用硫酸銨抑制高嶺土,用碳酸鈉調整溶液的pH值,水玻璃作為礦漿分散劑。由于載體吸附為吸附、吸收、混晶、裹挾、凝聚等多種作用行為,因此介質的pH值、載體的添加時間等對吸附浮選影響較大。

2)微生物(TF菌)氧化增白法。許多非金屬礦石中均含有害雜質黃鐵礦。目前采礦現場采用的是化學增白法,但成本較高。因此,探索成本低、能耗及環境污染小,對高嶺土物化性質無影響的新的增白方法具有重要意義。氧化亞鐵硫桿菌(簡稱TF菌)是礦物的微生物加工技術中最常用的一種細菌,它能氧化黃鐵礦及其他硫化礦。在TF菌氧化高嶺土中的黃鐵礦過程中,適宜的起始Fe2+濃度既能保證TF菌因有足夠的營養而迅速生長,又能促使TF菌在沒有 Fe2+的情況下,以氧化FeS為主要生命活動。它們從氧化Fe2+為Fe3+,氧化FeS中的S為H2SO4兩方面而獲得能量,因此氧化率最高。在氧化過程中,主要影響因素有:礦漿中起始Fe2+濃度、礦漿起始pH值、礦漿濃度、黃鐵礦粒度、氧化時間等。微生物(TF菌)氧化增白法成本低,環境污染小,不影響陶瓷原料的物理化學性質,是陶瓷原料的一種具有發展前景的新的增白方法。

3)誘導除鐵法。這是目前正在試驗探討中的一種新的除鐵方法。如果陶瓷原料中含有黃鐵礦、赤鐵礦等弱磁性鐵礦物較多,通常的電磁選礦法是難以除掉的。因此,在原料中加入一些強磁性物質,而且放置一段時間,使弱磁性鐵礦物得以誘導磁化增大磁性,采用高場強、高梯度的磁選設備就較容易將這些鐵雜質除掉。誘導除鐵法,是一種除去弱堿性鐵礦物的有效方法,有關技術參數,目前正在試驗之中。

本欄目責任編輯 聶保民