Keramik
Keramik alumina mangrupikeun jinis bahan keramik anu tahan korosi, tahan korosi sareng kakuatan tinggi. Dina raraga ngabentuk produksi masal jeung minuhan sarat tina penampilan produk biasa, jumlah grinding leutik tur gampang grinding rupa, éta pisan diperlukeun pikeun milih metodeu ngabentuk pressing.Compression molding garing merlukeun kosongna mangrupa bubuk jeung gradasi tangtu, kalawan kirang Uap jeung binder.Therefore, slurry tina bets sanggeus panggilingan bola jeung crushing rupa kudu garing sarta dénsitas hadé granulated. Semprot drying granulation geus jadi métode dasar pikeun produksi keramik wangunan jeung bubuk ceramics.The anyar disiapkeun ku prosés ieu ngabogaan fluidity alus, proporsi tangtu partikel badag sarta leutik, sarta density bulk alus.Therefore, semprot drying nya éta métode paling éféktif pikeun nyiapkeun bubuk garing dipencet.
Semprot drying nyaéta prosés nu bahan cair (kaasup slurry) anu atomized lajeng dirobah jadi bahan bubuk garing dina medium drying panas. Bahan-bahanna diatomkeun kana fogdrops spherical anu saé pisan, kusabab fogdrops saé pisan sareng babandingan luas permukaan kana volume ageung pisan, Uap gancang nguap, sareng prosés pengeringan sareng granulasi réngsé dina sakedapan. Ukuran partikel, eusi Uap jeung dénsitas bulk tina bahan bisa dikawasa ku nyaluyukeun parameter operasi drying. Bubuk buleud kalayan kualitas seragam jeung bisa diulang alus bisa dihasilkeun ku nganut téhnologi semprot drying, sahingga pondok proses produksi bubuk, facilitating produksi otomatis tur kontinyu, sarta jadi hiji metodeu mujarab pikeun persiapan skala badag bahan bubuk garing keramik alumina rupa.
2.1.1 Persiapan Slurry
The alumina industri kelas munggaran kalayan purity of 99% ditambahkeun kalawan ngeunaan 5% aditif pikeun nyiapkeun 95% bahan beling, sarta ball panggilingan dilumangsungkeun nurutkeun babandingan bahan: bal: cai = 1: 2: 1, sarta binder, deflocculant sarta jumlah luyu tina cai ditambahkeun kana nyiapkeun viskositas gantung stabil luyu jeung viskositas gantung luyu. eusi, jinis sareng dosis deflocculant.
2.1.2 Prosés drying semprot
Parameter prosés kontrol utama dina prosés pengeringan semprot nyaéta: a). Suhu outlet tina dryer.Generally dikawasa dina 110 ℃.b). Diaméter jero nozzle.Use 0.16mm atawa 0. 8mm plat orifice. c), Siklon separator bédana tekanan, kontrol dina 220Pa.
2.1.3 Performance Inspection bubuk sanggeus Semprot Drying
Tekad Uap kudu dipigawé nurutkeun métode umum tekad Uap keramik. Partikelmorfologi jeung ukuran partikel anu katalungtik ku microscope.The fluidity jeung bulk density bubuk anu diuji nurutkeun standar eksperimen ASTM pikeun fluidity jeung bulk density bubuk logam. Metoda ieu: dina kaayaan euweuh Geter, bubuk 50g (akurat nepi ka 0. 01g) ngaliwatan beuheung corong kaca kalayan diaméter 6mm sarta panjangna 3mm pikeun fluidity na;Dina kaayaan euweuh Geter, bubuk ngaliwatan corong kaca sarua jeung ragrag kana wadahna 25mm tinggi ti corong kaca sarua. Dénsitas non-geter nyaéta dénsitas bungkusan anu leupas.
3.1.1 Persiapan slurry
Ngagunakeun semprot drying prosés granulation, persiapan slurry mangrupakeun konci krusial. Eusi padet, fineness na fluidity leutak bakal langsung mangaruhan kaluaran jeung ukuran partikel bubuk garing.
Kusabab bubuk tina jenis ieu beling alumina téh mandul, perlu pikeun nambahkeun jumlah ditangtoskeun tina map pikeun ngaronjatkeun kinerja ngabentuk blank.Commonly dipaké zat organik kayaning dextrin, polyvinyl alkohol, carboxymethylcellulose, polystyrene, etc.Polyvinyl alkohol (PVA), hiji map larut cai, ieu dipilih dina experimental ieu, nu humid humid sensitive. sacara signifikan mangaruhan sipat bubuk garing.
Polivinil alkohol ngagaduhan rupa-rupa jinis, derajat hidrolisis anu béda sareng tingkat polimérisasi, anu bakal mangaruhan prosés pengeringan semprot. Gelar hidrolisis umum sareng gelar polimérisasi bakal mangaruhan prosés pengeringan semprot. Dosis na biasana 014 - 015wt%.The tambahan teuing bakal ngabalukarkeun bubuk granulation semprot pikeun ngabentuk partikel bubuk garing teuas pikeun nyegah partikel tina deforming salila pressing.If ciri partikel teu bisa ngaleungitkeun salila mencét, defects ieu bakal disimpen dina awak héjo sarta teu bisa ngaleungitkeun sanggeus firing, nu bakal mangaruhan kualitas produk ahir. Sajaba binder kakuatan héjo teuing saeutik baris ngaronjatkeun leungitna operasi. Percobaan nunjukeun yen lamun jumlah ditangtoskeun tina binder ditambahkeun, bagian tina billet héjo dititénan dina mikroskop. Ieu bisa ditempo yén nalika tekanan ngaronjat tina 3Mpa mun 6Mpa, bagian ngaronjat mulus, sarta aya sajumlah leutik partikel buleud. Nalika tekananna 9Mpa, bagianna lancar, sareng dasarna henteu aya partikel buleud, tapi tekanan anu luhur bakal ngakibatkeun stratifikasi billet.PVA héjo dibuka sakitar 200 ℃.
Mimitian kaduruk, sarta solokan dina ngeunaan 360 ℃. Dina raraga ngabubarkeun map organik jeung baseuh partikel billet, ngabentuk interlayer cair antara partikel, ngaronjatkeun plasticity of billet nu, ngurangan gesekan antara partikel jeung gesekan antara bahan jeung kapang, ngamajukeun kanaékan dénsitas billet dipencet jeung homogenization tina sebaran tekanan nu ilahar dipaké, sarta ogé nambahkeun gliserol plastiser. asam oksalat, jsb.
Kusabab binder mangrupa polimér makromolekul organik, métode nambahkeun map kana slurry nu ogé pohara penting. Ieu téh mangrupa pangalusna pikeun nambahkeun map disusun kana leutak seragam jeung eusi padet nu diperlukeun. Ku cara kieu, zat organik undissolved na undispersed bisa dihindari dibawa kana slurry nu, sarta mungkin defects sanggeus ditembak bisa diréduksi jadi bal. panggilingan atawa aduk. Hawa anu dibungkus kana tetes aya dina bubuk garing, anu ngajantenkeun partikel garing kerung sareng ngirangan dénsitas volume. Dina raraga ngajawab masalah ieu, defoamers bisa ditambahkeun.
Alatan sarat ékonomi jeung teknis, eusi padet tinggi diperlukeun. Salaku kapasitas produksi dryer nu nujul kana cai évaporasi per jam, slurry kalawan eusi padet tinggi nyata bakal ngaronjatkeun kaluaran bubuk garing. Nalika eusi padet naék tina 50% ka 75%, kaluaran pengering bakal ningkat dua kali.
Eusi padet low alesan utama pikeun formasi partikel kerung.Dina prosés drying, cai migrasi ka beungeut droplet jeung mawa partikel padet, nu ngajadikeun bagian jero droplet kerung; lamun film elastis perméabilitas low kabentuk sabudeureun droplet, alatan laju évaporasi low, suhu droplet naek, sarta cai evaporates ti bagian jero, nu ngajadikeun droplet nonjol.Dina duanana kasus, bentuk bal partikel bakal ancur, sarta annular kerung atawa apel ngawangun atawa partikel ngawangun pir bakal dihasilkeun. bisa ngurangan
Dina prosés drying pondok, réduksi tina prosés drying bisa ngurangan jumlah napel ditransferkeun ka beungeut partikel sapanjang kalawan cai, ku kituna pikeun ngahindarkeun yén konsentrasi map dina beungeut partikel leuwih badag batan puseur, ku kituna partikel boga permukaan teuas, sarta partikel teu deform jeung naksir dina prosés mencét sarta ngabentuk, ku kituna pikeun ngurangan massa awak billet nu. Ku alatan éta, pikeun ménta bubuk garing kualitas luhur, eusi padet slurry kudu ngaronjat.
The slurry dipaké pikeun spray drying kudu cukup fluidity sarta sakumaha saeutik Uap sakumaha possible.If viskositas slurry diréduksi ku ngawanohkeun leuwih cai, teu ukur konsumsi énérgi drying ngaronjat, tapi ogé dénsitas bulk produk diréduksi.Ku alatan éta, perlu pikeun ngurangan viskositas slurry kalayan bantuan sababaraha coagulant leutik atawa dried. partikel, nu bisa dianggap salaku sistem dispersi koloid. Téori stabilitas koloid nunjukeun yen aya dua gaya nimpah dina partikel gantung: gaya van der Waals (gaya Coulomb) jeung gaya repulsion éléktrostatik. Lamun gaya utamana gravitasi, agglomeration na flocculation bakal occur.The total énergi poténsial (VT) tina interaksi antara partikel anu patali jeung jarak maranéhanana, salila VT di sawatara titik mangrupakeun jumlah tina VA énergi gravitasi jeung énérgi repulsive VR.When VT antara partikel presents énergi poténsi positif maksimum, éta sistem depolymerization nu. Vr: muatan permukaan partikel sarta ketebalan lapisan listrik ganda. Ketebalan bilayer nyaeta tibalik sabanding jeung akar kuadrat beungkeut valénsi jeung konsentrasi ion kasatimbangan. komprési lapisan ganda bisa ngurangan panghalang poténsi flocculation, jadi beungkeut valénsi jeung konsentrasi ion kasatimbangan dina leyuran anu diperlukeun pikeun jadi low. 3noh (amin kuartener), GA, jsb.
Kusabab slurry basis cai tina 95 bubuk keramik alumina nyaeta nétral jeung alkalescent, loba coagulants nu gaduh éfék éncér alus on slurry keramik lianna leungit function.Therefore maranéhanana, éta hésé pisan nyiapkeun slurry kalawan eusi padet tinggi na fluidity.The alus alumina slurry mandul, nu milik asam amphoteric oksidasi béda jeung prosés dioksidasi nu béda, sarta prosés alkalin. status disosiasi komposisi micelle béda jeung struktur. Nilai pH slurry bakal langsung mangaruhan darajat disosiasi sareng adsorpsi, nyababkeun parobahan poténsi ζ sareng flokulasi atanapi disosiasi anu saluyu.
Alumina slurry boga nilai maksimum positip jeung négatif poténsi ζ dina asam atawa basa medium.At waktos ieu, viskositas slurry nu aya dina nilai panghandapna tina kaayaan de koagulasi, bari lamun slurry dina kaayaan nétral, viskositas na naek, sarta flocculation lumangsung.It kapanggih yén fluidity of slurry nyaeta greatly ngaronjatkeun viskositas slurry. diréduksi ku nambahkeun hiji demulsifier ditangtoskeun, ku kituna nilai viskositas na deukeut jeung cai. Cairan anu diukur ku viscometer basajan nyaéta 3 detik / 100 ml, sareng kecairan slurry nyaéta 4 detik / 100 ml. viskositas slurry nu diréduksi jadi eusi padet dina slurry nu bisa ngaronjat nepi ka 60%, sarta packing stabil bisa formed.As kapasitas produksi dryer nu nujul kana évaporasi cai per jam, jadi gantung.
3.1.2 Kontrol parameter utama dina prosés drying semprot
Pola aliran hawa dina munara drying mangaruhan waktos drying, waktos ingetan, cai residual na témbok nempel tina droplets.In percobaan ieu, prosés campuran hawa droplet aliran dicampur, nyaeta, gas panas asup kana munara drying ti luhur, sarta nozzle atomizing dipasang di handap munara drying, ngabentuk serelek cai mancur, sarta droplets nyaeta parabola, sarta droplets nyaeta parabola. ngahontal luhureun stroke, éta janten aliran hilir sarta menyemprot kana bentuk kerucut. Pas droplet asup munara drying, éta baris geura-giru ngahontal speed drying maksimum sarta asupkeun speed drying panggung konstan. Panjang tahap drying speed konstan gumantung kana eusi Uap tina droplet, viskositas leutak, suhu jeung kalembaban hawa garing. Titik wates C ti tahap drying speed konstan ka tahap drying gancang disebut titik kritis. Dina waktu ieu, beungeut ogé titik teu bisa deui ngajaga kaayaan jenuh ku migrasi cai, jeung panurunan tina laju évaporasi, suhu titik-titik naek, sarta beungeut ogé titik D jenuh, ngabentuk lapisan cangkang teuas. Évaporasi ngalir ka interior, sarta laju drying terus turun. Éliminasi salajengna cai patali jeung perméabilitas Uap tina cangkang teuas.Ku alatan éta, perlu ngadalikeun parameter operasi lumrah.
Eusi Uap bubuk garing utamana ditangtukeun ku hawa outlet semprot dryer.The eusi Uap mangaruhan dénsitas bulk na fluidity bubuk garing, sarta nangtukeun kualitas dipencet blank.PVA sénsitip kana kalembaban. Dina kaayaan eusi Uap béda, jumlah sarua PVA bisa ngabalukarkeun karasa béda tina lapisan permukaan partikel bubuk garing, nu ngajadikeun tekad turun naek tekanan sarta kualitas produksi teu stabil salila prosés mencét. Ku alatan éta, suhu outlet kudu mastikeun dikawasa pikeun mastikeun eusi Uap bubuk garing. Sacara umum, suhu outlet kudu dikawasa dina 110 ℃, sarta hawa inlet kudu disaluyukeun sasuai. Suhu inlet teu leuwih ti 400 ℃, umumna dikawasa dina ngeunaan 380 ℃. Lamun hawa inlet teuing tinggi, hawa hawa panas dina luhureun munara bakal overheat. Nalika halimun pakait naek ka titik pangluhurna sarta sapatemon hawa overheated, pikeun bubuk keramik ngandung map, pangaruh map bakal ngurangan, sarta tungtungna kinerja mencét bubuk garing bakal affected.Secondly, lamun suhu inlet teuing tinggi, hirup jasa tina manaskeun ogé bakal kapangaruhan, sarta kulit manaskeun bakal layu atawa gugur sarta asupkeun kana hawa drying hawa jeung hawa panas. hawa outlet dasarna ditangtukeun, suhu outlet ogé bisa disaluyukeun ku tekanan tina pompa feed, bédana tekanan tina SEPARATOR Siklon, eusi padet slurry jeung faktor séjén.
Bedana tekenan tina Siklon separator.The bédana tekanan tina SEPARATOR Siklon téh badag, anu baris ngaronjatkeun hawa outlet, ngaronjatkeun kumpulan partikel rupa jeung ngurangan ngahasilkeun dryer nu.
3.1.3 Sipat bubuk garing semprot
The fluidity jeung dénsitas packing bubuk keramik alumina disiapkeun ku metoda semprot drying umumna leuwih hade tinimbang nu disiapkeun ku prosés biasa. Bubuk tina granulation manual teu bisa ngalir ngaliwatan alat detecting tanpa Geter, sarta bubuk granulation semprot tiasa ngalakukeun ieu sagemblengna. Ngarujuk kana standar ASTM pikeun nguji fluidity bubuk logam sareng dénsitas bulk, Kapadetan bulk sareng fluiditas partikel anu dicandak ku pengering semprot dina kaayaan eusi cai anu béda diukur. Tempo Tabél 1.
Méja 1 dénsitas leupas sarta fluidity tina semprot bubuk garing
Méja 1 Dénsitas bubuk sareng laju aliran
| eusi Uap (%) | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.2 | 4.0 |
| Kapadetan kekentalan (g/cm3) | 1.15 | 1.14 | 1.16 | 1.18 | 1.15 |
| Likuiditas (s) | 5.3 | 4.7 | 4.6 | 4.9 | 4.5 |
Eusi Uap bubuk semprot garing umumna dikawasa dina 1 - 3%. Dina waktu ieu, anu fluidity bubuk alus, nu bisa minuhan sarat tina mencét molding.
DG1 nyaeta dénsitas bubuk granulation leungeun-dijieun, sarta DG2 nyaeta dénsitas bubuk pikeun granulation semprot.
Bubuk granulated leungeun disiapkeun ku ball panggilingan, drying, sieving na granulation.
Méja 2 kapadetan bubuk dipencet dibentuk ku granulation manual tur semprot granulation
meja 2 Kapadetan Awak Héjo
| Tekanan (MPA) | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| DG1 (g/cm3) | 2.32 | 2.32 | 2.32 | 2.33 | 2.36 | 2.4 |
| DG2 (g/cm3) | 2.36 | 2.46 | 2.53 | 2.56 | 2.59 | 2.59 |
Ukuran partikel sareng morfologi bubuk dititénan ku mikroskop. Ieu tiasa katingali yén partikel dasarna buleud padet, kalayan antarmuka anu jelas sareng permukaan anu mulus. Sababaraha partikel anu bentukna apal, pir ngawangun atawa bridged, akuntansi pikeun 3% tina total. Sebaran ukuran partikel nyaéta kieu: ukuran partikel maksimum nyaéta 200 μ m (< 1%), ukuran partikel minimum 20 μ m (individu), paling partikel ngeunaan 100 μ m (50%), sarta lolobana partikel ngeunaan 50 μ m (20%).The bubuk dihasilkeun ku spray drying ieu sintered dina dénsitas 1650 cm 1650 sarta dénsitas 1650 cm.3.
(1) 95 slurry alumina kalawan 60% eusi padet bisa didapet ku ngagunakeun PVA sakumaha map, nambahkeun coagulant ditangtoskeun jeung pelumas.
(2) kontrol lumrah parameter operasi semprot drying bisa meunang bubuk garing idéal.
(3) ku nganut prosés drying semprot, 95 bubuk alumina, nu cocog pikeun bulk prosés mencét garing, bisa dihasilkeun. Kapadetan leupas nyaeta ngeunaan 1. 1g / cm3jeung dénsitas sintering nyaéta 3170g/cm3.
