วัตถุดิบส่วนใหญ่ของวัสดุทนไฟเป็นวัสดุบิสมัทที่ไม่เป็นพลาสติก และยากที่จะแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปได้ด้วยตัวเอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สารยึดเกาะอินทรีย์หรือสารยึดเกาะอนินทรีย์ หรือสารยึดเกาะผสมจากภายนอก วัตถุดิบทนไฟชนิดพิเศษต่างๆ จะต้องผ่านการผสมอย่างเข้มงวดและแม่นยำ เพื่อให้ได้วัสดุที่เป็นโคลนที่มีการกระจายตัวของอนุภาคสม่ำเสมอ การกระจายตัวของน้ำสม่ำเสมอ มีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง และขึ้นรูปได้ง่าย รวมถึงผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป จำเป็นต้องใช้กระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูง มีผลการผสมที่ดี และการผสมที่เหมาะสม
(1) การจับคู่อนุภาค
แท่งโลหะ (โคลน) สามารถผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความหนาแน่นรวมสูงสุดได้โดยการเลือกองค์ประกอบของอนุภาคที่เหมาะสม ในทางทฤษฎี ได้มีการทดสอบทรงกลมขนาดเดียวที่มีขนาดและความยาวต่างกัน และพบว่าความหนาแน่นรวมแทบจะเท่ากัน ในทุกกรณี ค่าความพรุนอยู่ที่ 38% ± 1% ดังนั้น สำหรับทรงกลมขนาดเดียว ความหนาแน่นรวมและความพรุนจึงไม่ขึ้นอยู่กับขนาดของทรงกลมและคุณสมบัติของวัสดุ และจะเรียงตัวกันเป็นรูปหกเหลี่ยมที่มีเลขการประสาน 8 เสมอ
วิธีการเรียงตัวเชิงทฤษฎีของอนุภาคเดี่ยวที่มีขนาดเท่ากัน ได้แก่ รูปทรงลูกบาศก์ รูปทรงเสาเอียงเดี่ยว รูปทรงเสาเอียงผสม รูปทรงพีระมิด และรูปทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า วิธีการเรียงตัวแบบต่างๆ ของทรงกลมขนาดเดียวกันแสดงในรูปที่ 24 ความสัมพันธ์ระหว่างวิธีการตกตะกอนของอนุภาคเดี่ยวและความพรุนแสดงในตารางที่ 2-26
เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของวัสดุและลดความพรุน จึงใช้ทรงกลมที่มีขนาดอนุภาคไม่เท่ากัน กล่าวคือ เพิ่มทรงกลมขนาดเล็กจำนวนหนึ่งลงในทรงกลมขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มองค์ประกอบของทรงกลม และความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรที่ทรงกลมครอบครองกับความพรุนแสดงอยู่ในตารางที่ 2-27
ส่วนประกอบของปูนเม็ดประกอบด้วยอนุภาคหยาบขนาด 4.5 มม. อนุภาคขนาดกลางขนาด 0.7 มม. และอนุภาคละเอียดขนาด 0.09 มม. โดยการเปลี่ยนแปลงของความพรุนของปูนเม็ดแสดงในรูปที่ 2-5
จากรูปที่ 2-5 อนุภาคหยาบมีสัดส่วน 55% ~ 65% อนุภาคขนาดกลางมีสัดส่วน 10% ~ 30% และผงละเอียดมีสัดส่วน 15% ~ 30% ความพรุนที่มองเห็นได้สามารถลดลงได้ถึง 15.5% แน่นอนว่าส่วนประกอบของวัสดุทนไฟชนิดพิเศษสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างเหมาะสมตามคุณสมบัติทางกายภาพและรูปร่างของอนุภาคของวัสดุ
(2) สารยึดเกาะสำหรับผลิตภัณฑ์ทนไฟชนิดพิเศษ
ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุทนไฟชนิดพิเศษและวิธีการขึ้นรูป สารยึดเกาะที่สามารถใช้ได้มีดังนี้:
(1) วิธีการอุดร่องยาแนว, กัมอาราบิก, โพลีไวนิลบิวทิรัล, ไฮดราซีนเมทิลเซลลูโลส, โซเดียมอะคริเลต, โซเดียมอัลจิเนต และอื่นๆ
(2) วิธีการบีบ รวมถึงสารหล่อลื่น ไกลคอล
โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ เมทิลเซลลูโลส แป้ง เดกซ์ทริน มอลโทส และกลีเซอรีน
(3) วิธีการฉีดแว็กซ์ร้อน สารยึดเกาะได้แก่ พาราฟินแว็กซ์ ขี้ผึ้ง สารหล่อลื่นได้แก่ กรดโอเลอิก กลีเซอรีน กรดสเตียริก และอื่นๆ
(4) วิธีการหล่อ, สารยึดเกาะ: เมทิลเซลลูโลส, เอทิลเซลลูโลส, เซลลูโลสอะซิเตต, โพลีไวนิลบิวทิรัล, โพลีไวนิลแอลกอฮอล์, อะคริลิก; สารทำให้พลาสติกอ่อนตัว: โพลีเอทิลีนไกลคอล, ไดออกเทนฟอสฟอริกแอซิด, ไดบิวทิลเปอร์ออกไซด์ เป็นต้น; สารช่วยกระจายตัว: กลีเซอรีน, กรดโอเลอิก; ตัวทำละลาย: เอทานอล, อะซิโตน, โทลูอีน และอื่นๆ
(5) วิธีการฉีด เรซินเทอร์โมพลาสติกโพลีเอทิลีน โพลีสไตรีน โพลีโพรพีลีน อะเซทิลเซลลูโลส เรซินโพรพีลีน ฯลฯ อาจใช้เรซินฟีนอลแข็งที่ให้ความร้อนได้เช่นกัน สารหล่อลื่น: กรดสเตียริก
(6) วิธีการอัดไอโซสแตติก โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ เมทิลเซลลูโลส โดยใช้ของเหลวเหลือทิ้งจากเยื่อกระดาษซัลไฟต์ ฟอสเฟต และเกลืออนินทรีย์อื่นๆ เมื่อขึ้นรูปเม็ด
(7) วิธีการอัด เมทิลเซลลูโลส เดกซ์ทริน โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ของเหลวเหลือทิ้งจากเยื่อกระดาษซัลไฟต์ น้ำเชื่อม หรือเกลืออนินทรีย์ต่างๆ ของเหลวเหลือทิ้งจากเยื่อกระดาษซัลไฟต์ เมทิลเซลลูโลส กัมอาราบิก เดกซ์ทริน หรือเกลือกรดอนินทรีย์และอนินทรีย์ เช่น กรดฟอสฟอริกหรือฟอสเฟต
(3) สารผสมสำหรับผลิตภัณฑ์ทนไฟชนิดพิเศษ
เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติบางประการของผลิตภัณฑ์ทนไฟชนิดพิเศษ จำเป็นต้องควบคุมการเปลี่ยนรูปผลึกของผลิตภัณฑ์ ลดอุณหภูมิการเผา และเติมสารผสมในปริมาณเล็กน้อยลงในวัตถุดิบ สารผสมเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นออกไซด์ของโลหะ ออกไซด์ของอโลหะ ออกไซด์ของโลหะหายาก ฟลูออไรด์ โบริด และฟอสเฟต ตัวอย่างเช่น การเติมกรดบอริก (H2BO3) 1% ~ 3% ลงใน γ-Al2O3 สามารถส่งเสริมการเปลี่ยนรูปผลึกได้ การเติม TiO2 1% ถึง 2% ลงใน Al2O3 สามารถลดอุณหภูมิการเผาลงได้อย่างมาก (ประมาณ 1600 °C) การเติม TiO2, Al2O3, ZiO2 และ V2O5 ลงใน MgO ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของผลึกคริสโตบาไลต์และลดอุณหภูมิการเผาของผลิตภัณฑ์ การเติม CaO, MgO, Y2O3 และสารเติมแต่งอื่นๆ ลงในวัตถุดิบ ZrO2 สามารถทำให้เกิดสารละลายของเซอร์โคเนียทรงลูกบาศก์ซึ่งมีความเสถียรตั้งแต่อุณหภูมิห้องจนถึง 2000 °C หลังจากผ่านการบำบัดด้วยอุณหภูมิสูง
(4) วิธีการและอุปกรณ์สำหรับการผสม
วิธีการผสมแบบแห้ง
เครื่องผสมแบบไหลสวนทางแรงเอียงที่ผลิตโดย Shandong Konyle มีปริมาตร 0.05 ~ 30 ลูกบาศก์เมตร เหมาะสำหรับการผสมผง เม็ด เกล็ด และวัสดุที่มีความหนืดต่ำต่างๆ และมีอุปกรณ์เติมและพ่นของเหลว
2. วิธีการผสมแบบเปียก
ในวิธีการผสมแบบเปียกแบบดั้งเดิม ส่วนผสมของวัตถุดิบต่างๆ จะถูกใส่ลงในเครื่องผสมแบบดาวเคราะห์ที่มีแผ่นรองป้องกันเพื่อบดละเอียด หลังจากผสมจนได้สารละลายข้นแล้ว จะมีการเติมสารเพิ่มความยืดหยุ่นและสารผสมอื่นๆ เพื่อปรับความหนาแน่นของโคลน จากนั้นส่วนผสมจะถูกผสมอย่างทั่วถึงในเครื่องผสมโคลนแบบดาวเคราะห์เพลาแนวตั้ง และทำการอัดเม็ดและอบแห้งในเครื่องอบแห้งแบบพ่นละออง
เครื่องผสมแบบดาวเคราะห์
3. วิธีการผสมพลาสติก
เพื่อผลิตวิธีการผสมวัสดุที่มีความหลากหลายสูงสำหรับผลิตภัณฑ์ทนไฟชนิดพิเศษที่เหมาะสำหรับการขึ้นรูปด้วยพลาสติกหรือการขึ้นรูปด้วยโคลน ในวิธีการนี้ วัตถุดิบต่างๆ สารเติมแต่ง สารเพิ่มความยืดหยุ่น สารหล่อลื่น และน้ำ จะถูกผสมอย่างทั่วถึงบนเครื่องผสมแบบดาวเคราะห์ จากนั้นจึงผสมและกวนอีกครั้งบนเครื่องผสมแบบเข้มข้นประสิทธิภาพสูงเพื่อกำจัดฟองอากาศในดินเหนียว เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของดินเหนียว ดินเหนียวจะถูกผสมกับวัสดุที่เหลือใช้ และดินเหนียวจะถูกผสมครั้งที่สองบนเครื่องปั้นดินเผาก่อนการขึ้นรูป บริษัท Koneile ผลิตเครื่องผสมที่มีประสิทธิภาพสูงและทรงพลังดังแสดงในภาพด้านล่าง:
เครื่องผสมที่มีประสิทธิภาพและทรงพลัง
เครื่องผสมแบบไหลสวนทาง
4. วิธีการผสมแบบกึ่งแห้ง
เหมาะสำหรับวิธีการผสมที่มีความชื้นต่ำ จำเป็นต้องใช้วิธีการผสมแบบกึ่งแห้งสำหรับผลิตภัณฑ์ทนไฟชนิดพิเศษที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรโดยใช้วัตถุดิบที่เป็นเม็ด (วัตถุดิบสามขั้นตอน ได้แก่ หยาบ ปานกลาง และละเอียด) โดยวัตถุดิบจะถูกผสมในเครื่องผสมทราย เครื่องบดเปียก เครื่องผสมแบบดาวเคราะห์ หรือเครื่องผสมแบบบังคับ
ขั้นตอนการผสมคือ เริ่มจากการผสมเม็ดขนาดต่างๆ แบบแห้งก่อน จากนั้นเติมสารละลายที่มีสารยึดเกาะ (อนินทรีย์หรืออินทรีย์) และเติมผงละเอียดที่ผสมแล้ว (รวมถึงสารช่วยการเผาไหม้ สารขยายตัว และสารเติมแต่งอื่นๆ) แล้วผสมให้เข้ากันอย่างทั่วถึง โดยทั่วไปใช้เวลาในการผสมประมาณ 20-30 นาที ส่วนผสมของปูนควรป้องกันการแยกขนาดของอนุภาค และน้ำควรมีการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ หากจำเป็น ควรดักจับเศษปูนอย่างเหมาะสมในระหว่างการหล่อ
ปริมาณความชื้นของดินที่ขึ้นรูปด้วยการกดจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 2.5% ถึง 4%; ปริมาณความชื้นของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยดินจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 4.5% ถึง 6.5%; และปริมาณความชื้นของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปด้วยการสั่นจะถูกควบคุมให้อยู่ระหว่าง 6% ถึง 8%
(1) ประสิทธิภาพทางเทคนิคของเครื่องผสมแบบดาวเคราะห์ประหยัดพลังงานซีรีส์ CMP ที่ผลิตโดย Kone
(2) ประสิทธิภาพทางเทคนิคของเครื่องผสมทรายเปียก
5. วิธีการผสมโคลน
วิธีการผสมโคลนใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิกทนไฟชนิดพิเศษ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโคลนเหลวสำหรับฉีดขึ้นรูปยิปซัม การหล่อขึ้นรูป และการฉีดขึ้นรูป วิธีการทำงานคือการผสมวัตถุดิบต่างๆ สารเสริมแรง สารแขวนลอย สารเติมแต่ง และน้ำสะอาด 30% ถึง 40% ลงในเครื่องบดลูกบอล (เครื่องบดผสม) ที่มีวัสดุบุผิวทนการสึกหรอ แล้วผสมและบดหลังจากช่วงเวลาหนึ่งจนได้โคลนเหลวสำหรับขึ้นรูป ในกระบวนการผลิตโคลน จำเป็นต้องควบคุมความหนาแน่นและค่า pH ของโคลนให้เหมาะสมกับลักษณะของวัสดุและความต้องการของการหล่อขึ้นรูปด้วยโคลน
เครื่องผสมแบบกระแสสวนทางทรงพลัง
อุปกรณ์หลักที่ใช้ในวิธีการผสมโคลน ได้แก่ เครื่องบดลูกบอล เครื่องอัดอากาศ เครื่องกำจัดเหล็กแบบเปียก ปั๊มโคลน เครื่องกำจัดอากาศแบบสุญญากาศ และอื่นๆ
6. วิธีการผสมด้วยความร้อน
สารยึดเกาะประเภทพาราฟินและเรซินเป็นสารแข็ง (หรือมีความหนืด) ที่อุณหภูมิปกติ และไม่สามารถผสมได้ที่อุณหภูมิห้อง ต้องใช้ความร้อนก่อนจึงจะผสมได้
พาราฟินถูกใช้เป็นสารยึดเกาะในกระบวนการหล่อขึ้นรูปด้วยความร้อน เนื่องจากจุดหลอมเหลวของพาราฟินอยู่ที่ 60-80 องศาเซลเซียส จึงให้ความร้อนพาราฟินจนสูงกว่า 100 องศาเซลเซียสในระหว่างการผสมเพื่อให้ได้ความลื่นไหลที่ดี จากนั้นจึงเติมวัตถุดิบผงละเอียดลงในพาราฟินเหลว และหลังจากผสมให้เข้ากันอย่างทั่วถึงแล้ว จึงได้วัสดุที่ต้องการ และขึ้นรูปเป็นก้อนแว็กซ์โดยใช้กระบวนการหล่อขึ้นรูปด้วยความร้อน
อุปกรณ์หลักในการผสมและให้ความร้อนแก่ส่วนผสมคือเครื่องกวนแบบให้ความร้อน
วันที่โพสต์: 20 ตุลาคม 2561
