本文關(guān)鍵詞：陶瓷墻地磚干法制粉坯料物性的實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：干法制粉技術(shù)可從根本上解決陶瓷行業(yè)原有濕法制粉技術(shù)存在的高能耗、高污染的問(wèn)題。但現(xiàn)有的干法制粉技術(shù)因工藝參數(shù)選擇不合理,導(dǎo)致制備的坯料顆粒流動(dòng)性差、顆粒級(jí)配不合理、顆粒含水率不均勻等問(wèn)題,從而壓制成型出現(xiàn)坯體容易分層、強(qiáng)度偏低、表面粗糙等現(xiàn)象。因此,研究干法制粉工藝參數(shù)與坯料物性之間的變化規(guī)律,對(duì)于干法制粉技術(shù)在陶瓷行業(yè)進(jìn)一步推廣具有一定的理論指導(dǎo)意義。本課題結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“陶瓷新型節(jié)能干法造粒機(jī)理及裝備關(guān)鍵技術(shù)研究”(項(xiàng)目編號(hào):51365018),針對(duì)干法制粉工藝參數(shù)對(duì)坯料物性的影響規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,主要內(nèi)容如下:⑴針對(duì)坯料顆粒流動(dòng)性差的問(wèn)題,采用正交試驗(yàn)分析工藝參數(shù)對(duì)坯料顆粒流動(dòng)性的影響。由極差分析可知,影響坯料顆粒流動(dòng)性的工藝參數(shù)依主次順序?yàn)?鉸刀轉(zhuǎn)速黏土含量添加劑溶液濃度造粒時(shí)間。同時(shí),基于單因素試驗(yàn)分析了各工藝參數(shù)對(duì)坯料顆粒流動(dòng)性的影響規(guī)律,分析結(jié)果表明:當(dāng)鉸刀轉(zhuǎn)速為1600RPM、黏土含量為25%、添加劑溶液濃度為2.5%、造粒時(shí)間為40s時(shí),坯料顆粒流動(dòng)性最佳。⑵針對(duì)坯料顆粒級(jí)配不合理的問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)研究了各工藝參數(shù)對(duì)坯料合格率、顆粒粒徑分布的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)鉸刀轉(zhuǎn)速為1800RPM、黏土含量為30%、造粒時(shí)間為40s、增濕量為10%時(shí),坯料顆粒合格率最高,且顆粒級(jí)配最合理;將增濕液改為添加劑溶液,能減少增濕量,降低坯料干燥過(guò)程所消耗的能量。⑶針對(duì)坯料顆粒含水率不均勻的問(wèn)題,基于CFD方法對(duì)氣泡式噴嘴、平口噴嘴、壓力旋流式噴嘴、氣流式噴嘴在造粒室內(nèi)的霧化流場(chǎng)分布情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果表明:當(dāng)采用壓力旋流式噴嘴、霧化壓力為2.5MPa時(shí),霧炬在造粒室內(nèi)的分散性最佳,且霧滴粒徑小、粒徑分布均勻,確保霧滴與粉料充分接觸,有利于改善坯料顆粒含水率的均勻性。同時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)試了壓力旋流式噴嘴在不同霧化壓力下坯料顆粒的含水率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)霧化壓力為2.5MPa時(shí),坯料含水率均勻性最佳。實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果相吻合,驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性及模型的可靠性。本課題的研究成果對(duì)陶瓷干法制粉技術(shù)在國(guó)內(nèi)的進(jìn)一步推廣和改進(jìn)具有一定的工程意義。
【關(guān)鍵詞】：陶瓷干法制粉 坯料 工藝參數(shù) 流動(dòng)性 顆粒級(jí)配 含水率
【學(xué)位授予單位】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 課題研究背景9
• 1.3 陶瓷干法制粉技術(shù)的研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容和意義12-14
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4.2 研究意義13-14
• 2 陶瓷墻地磚壓形粉料的干法制備及表征14-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置14-17
• 2.1.1 干法制粉機(jī)14-15
• 2.1.2 干燥裝置15
• 2.1.3 其它設(shè)備和條件15-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)用原料及添加劑17-18
• 2.2.1 原料17
• 2.2.2 添加劑17-18
• 2.2.3 原料的處理18
• 2.3 干法制粉實(shí)驗(yàn)流程及粉體物性分析實(shí)驗(yàn)方案18-21
• 2.3.1 干法制粉實(shí)驗(yàn)流程18-19
• 2.3.2 坯料流動(dòng)性分析實(shí)驗(yàn)方案19-21
• 2.3.3 坯料級(jí)配分析實(shí)驗(yàn)方案21
• 2.3.4 坯料含水率分析實(shí)驗(yàn)方案21
• 2.4 坯料性能的表征方法21-24
• 2.4.1 坯料的流動(dòng)性表征21-24
• 2.4.2 坯料的含水率均勻性表征24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 3 坯料流動(dòng)性分析26-33
• 3.1 坯料流動(dòng)性與坯體性能的關(guān)系26
• 3.2 造粒前后粉體的流動(dòng)性變化26-27
• 3.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析27-28
• 3.4 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析28-31
• 3.4.1 黏土含量對(duì)坯料流動(dòng)性的影響28-29
• 3.4.2 添加劑溶液濃度對(duì)坯料流動(dòng)性的影響29-30
• 3.4.3 鉸刀轉(zhuǎn)速對(duì)坯料流動(dòng)性的影響30
• 3.4.4 造粒時(shí)間對(duì)坯料流動(dòng)性的影響30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-33
• 4 坯料顆粒級(jí)配分析33-44
• 4.1 坯料級(jí)配與坯體性能的關(guān)系33
• 4.2 黏土含量對(duì)坯料級(jí)配的影響33-35
• 4.2.1 黏土含量對(duì)合格率的影響34
• 4.2.2 黏土含量對(duì)坯料粒度分布的影響34-35
• 4.3 鉸刀轉(zhuǎn)速對(duì)坯料級(jí)配的影響35-38
• 4.3.1 鉸刀轉(zhuǎn)速對(duì)合格率的影響36
• 4.3.2 鉸刀轉(zhuǎn)速對(duì)坯料粒度分布的影響36-38
• 4.4 造粒時(shí)間對(duì)坯料級(jí)配的影響38-40
• 4.4.1 造粒時(shí)間對(duì)坯料合格率的影響38-39
• 4.4.2 造粒時(shí)間對(duì)坯料粒度分布的影響39-40
• 4.5 增濕量對(duì)坯料級(jí)配的影響40-42
• 4.5.1 增濕量對(duì)坯料合格率的影響40-41
• 4.5.2 增濕量對(duì)坯料粒度分布41-42
• 4.6 本章小結(jié)42-44
• 5 坯料含水率均勻性分析44-62
• 5.1 坯料含水率均勻性與坯體性能的關(guān)系44
• 5.2 霧化噴嘴類型優(yōu)化44-53
• 5.2.1 模型的建立46-47
• 5.2.2 網(wǎng)格劃分47-48
• 5.2.3 模擬結(jié)果分析48-52
• 5.2.4 噴嘴類型的優(yōu)化結(jié)論52-53
• 5.3 噴嘴霧化壓力的優(yōu)化53-57
• 5.3.1 模擬結(jié)果分析53-57
• 5.3.2 噴嘴霧化壓力的優(yōu)化結(jié)論57
• 5.4 坯料含水率均勻性實(shí)驗(yàn)分析57-61
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-61
• 5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬對(duì)比分析61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 6 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄A：攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69

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