一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线的制作方法

文档序号:13454683阅读:361来源:国知局

本发明涉及陶瓷生产设备,尤其涉及一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线。



背景技术:

陶瓷色料是现代陶瓷制品不可缺少的装饰材料,常见的陶瓷色料由于原料和生产工艺的制约存在产品颗粒粒度较大,接触面积较少,流动性差,导致混合均化不充分,反应不完全,生产效率低,产品发色浅和不稳定的问题。如中国专利cn106278381a公开了一种新型陶瓷色料处理工艺,先将钛白粉、二氧化锑和二氧化铬进行干粉混合调匀,进窑烧制,冷却粉碎,最后制得陶瓷色料。但由于原料为干粉材料,粒度一般为45-75微米,混合均化不佳,烧制反应不充分,导致产品质量不稳定和发色较浅。即使采用打碎机对原材料粉碎粒度至13微米再进行生产,成本大大升高,其质量和发色效果也不理想。

因此需要一种新的生产线来制备出色料质量稳定和发色力深的产品。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线,原料混合均化更佳,烧制反应更充分,可提高生产效率、降低生产成本、色料质量稳定和发色力深的产品。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线包括原料检测设备、原料贮藏仓、称重配料机、双螺旋锥形混合机、压滤机、回转窑炉和粉碎设备;

原料检测设备与原料贮藏仓相连;原料贮藏仓设有3-5个,每个原料贮藏仓存放其中一种原料,每个原料贮藏仓皆设有一条输送管道与称重配料机连通,称重配料机出口与双螺旋锥形混合机进料口连接;双螺旋锥形混合机出料口、压滤机、回转窑炉以及粉碎设备依次连接。

作为上述方案的改进,所述原料检测设备包括偏钛酸含量检测设备和原料含水量检测设备。

作为上述方案的改进,所述原料含水量检测设备设有2-4个。

作为上述方案的改进,回转窑炉长度大于20米,投料量为1.39吨/小时,回转窑炉转速为8-10分钟/转,温度控制在1050℃-1250℃。

作为上述方案的改进,所述粉碎设备为粉碎机。

作为上述方案的改进,所述生产线还包括研磨设备,所述研磨设备与粉碎设备连接。

作为上述方案的改进,所述生产线还包括筛网,所述筛网设置在研磨设备出口下方以使研磨后的粉料过筛检查。

作为上述方案的改进,所述生产线还包括用于调节混合浆料固含量的加水装置,设置在双螺旋锥形混合机与压滤机之间。

实施本发明,具有如下有益效果:

本发明针对配方和工艺的改变,相应地,对现有陶瓷色料生产线进行改进,由于主要原料从二氧化钛末改为偏钛酸浆料,并且使用双螺旋锥形混合机进行湿法匀化,再通过回转窑炉和粉碎设备将混合浆料变成陶瓷色料,可有效地提高色料的发色力质量更稳定,降低原料成本和生产成本,采用本发明生产线制得的陶瓷色料相对于现有同类陶瓷色料具有价格和性能上的优势。

附图说明

图1是本发明一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线的结构示意图;

图2是本发明一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线的又一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明,本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词,仅以本发明的附图为基准,其并不是对本发明的具体限定。

如图1所示,本发明提供一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线,包括原料检测设备1、原料贮藏仓2、称重配料机3、双螺旋锥形混合机4、压滤机5、回转窑炉6和粉碎设备7;

原料检测设备1与原料贮藏仓2相连;原料贮藏仓2设有3-5个,每个原料贮藏仓2存放其中一种原料,每个原料贮藏仓2皆设有一条输送管道与称重配料机3连通,称重配料机3出口与双螺旋锥形混合机4进料口连接;双螺旋锥形混合机4出料口、压滤机5、回转窑炉6以及粉碎设备7依次连接。

现有的陶瓷色料生产工艺由于所采用的原料皆为干粉,一般采用干法混合的设备进行搅匀,但干法混合的缺点在于,匀化效果不佳,从而最终影响烧制反应不充份,导致产品质量不稳定和发色较浅。

二氧化钛粉末与其他粉末状的原料混合采用干法混合的方法,但是由于流动性差,干粉状态下的匀化效果不佳。为此本发明改用湿法混合的方式进行,湿法混合由于在水的环境下,原料颗粒可自由移动,匀化效果明显提高。

根据现有生产二氧化钛常规技术来看,二氧化钛粉末的生产原料使用偏钛酸高温烧结而成,而在陶瓷色料的制备工艺可知,混合料同样需要经过回转窑炉6高温烧结。那么采用偏钛酸取代二氧化钛,偏钛酸在高温条件下转化成二氧化钛,生成的二氧化钛再与其他原料反应,同样可制备出陶瓷色料,该技术方案可减少一次烧结过程,节约能源,降低生产成本。

湿法混合是本领域常用的技术手段,那是否可以采用二氧化钛与水混合的二氧化钛混合液代替二氧化钛粉末?经过试验发现,由于二氧化钛不溶于水,且粒径较大,难以分散均匀,容易在水中结团;而且配方中二氧化钛的占比很高,制成的二氧化钛混合液中二氧化钛的比例也很高,导致分散效果更差,因此,采用二氧化钛混合液替代二氧化钛粉末不可行。

本发明人通过长期反复的试验发现,偏钛酸浆料可轻松避开二氧化钛混合液的问题。虽然偏钛酸同样不溶于水,但是偏钛酸由钛矿与硫酸热水解而得,本身就是以浆料形式存在,因此偏钛酸在水中的分散性很好,非常适合用作湿法搅匀的对象。

为了解决现有陶瓷色料生产工艺的缺陷,本发明提供一种利用偏钛酸湿法制备陶瓷色料的生产线,目的在于适应原料状态的改变以及搅匀条件的改变,从而改进色料匀化效果,使反应更充份、发色更深。

由于现有配方中采用二氧化钛、三氧化二铬、二氧化锑等原材料皆是干粉,对于原料检测设备1的设置一般只需要对产品含水率进行检测即可,设置较为简单。但本发明所述生产线则是针对采用偏钛酸浆料来制备陶瓷色料,原料含水量检测设备不适用于检测浆料的固含量,因此,本发明所述原料检测设备1增设有专门用于检测偏钛酸浆料的偏钛酸含量。

偏钛酸浆料中偏钛酸的含量不同可能对原料配比造成影响,最终导致不同批次的产品在性能上出现较大差异,不利于标准化生产。

需要说明的是,所述原料检测设备1还可以设置用于检测原料其他化学特性和物理特性的设备,这些设备皆可从市面上购买得到,这里不再一一罗列。

原料检测设备1通过机械手和人手随机从原料贮藏仓2的原料中取样,检测原料是否符合标准原料的各项指标,若符合,则表明原料贮藏仓2中的原料可用。

每个原料贮藏仓2存放其中一种原料,每个原料贮藏仓2皆设有一条输送管道与称重配料机3连通。称重配料机3设有一个收集罐,收集罐放置在称重计上,当需要配料时,每种物料通过输送管道送到收集罐中,按照配比重量称取相应量的物料,收集完一种物料接着收集另一种物料。例如,假设一共需要投放1000kg的原料进行生产,按照配比,各原料的投放量应为:偏钛酸浆料930kg(偏钛酸含量为60%),三氧化二铬16kg、二氧化锑53kg,辅助材料1kg。装有偏钛酸浆料的原料贮藏仓2向称重配料机3输送偏钛酸浆料,并且称重器称取偏钛酸浆料当前重量,当重量达到目标重量930kg时,停止输送偏钛酸浆料,装有三氧化二铬的原料贮藏仓2开始向称重配料机3输送三氧化二铬,称重器读数累计达到目标重量946kg时,停止输送三氧化二铬,由此类推,继续称取二氧化锑和辅助材料。在全部原料都称完后,即完成配料。

由于偏钛酸浆料含有大量的水,现有技术采用的干法搅拌器不再使用,针对原料的特性,本发明采用双螺旋锥形混合机4作为湿法搅匀设备。双螺旋锥形混合机4的搅拌部件为两条不对称悬臂螺旋;长短各不相同,它们在绕自己的轴线转动(自转)的同时,还环绕锥形容器的中心轴;借助转臂的回转在锥体壁面附近又作行星动(公转);该设备通过螺旋的公、自转使物料反复提升,在锥体内产生剪切、对流、扩散等复合运动,从而达到混合的目的。双螺旋锥形混合机4对颗粒物料不会压馈和磨碎,对比重悬殊和粒度不同的物料混合不会产生分屑离析现象,适合用于对浆料进行湿法搅匀。

通过双螺旋锥形混合机4匀化后的混合浆料的固含量70%-80%,不仅浆料运输困难,而且运输过程中造成很多损失,为此本发明设有一个加水装置8,如图2,与双螺旋锥形混合机4相连,在双螺旋锥形混合机4运作过程中或完成搅匀后加入水,降低混合浆料的固含量60%-70%之间以提高物料的流动性。为降低烧制的成本,因此本发明引入压滤机5可将混合浆料的富余水份压榨,使固含量提高到80%以上,有效降低高温烧制的10%能耗。

本发明采用螺旋输送装置将混合浆料输送至回转窑炉6对混合浆料进行烧结,通过施以高温使固体颗粒相互键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体。再通过粉碎设备7进行研粉碎,得到陶瓷色料。

优选地,回转窑炉6长度大于20米,投料量为1.39吨/小时,回转窑炉6转速为8-10分钟/转,温度控制在1050℃-1250℃。

为了进一步提高色料颗粒粒径的均匀性,本发明在所述打粉机之后连接研磨设备9(一般采用球磨机),球磨后利用筛网过筛检查粉料的目数。

综上所述,本发明针对配方和工艺的改变,相应地,对现有陶瓷色料生产线进行改进,由于主要原料从二氧化钛粉末改为偏钛酸浆料,并且使用湿法搅匀设备进行匀化,可有效地提高色料发色更稳定和深色,降低原料成本和生产成本,采用本发明生产线制得的陶瓷色料相对于现有同类陶瓷色料具有价格和性能上的优势。

最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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