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读者信箱

2012-08-15

陶瓷 2012年2期
关键词:干燥塔粉料造粒

读者信箱

问:喷码机是如何分类的?在建筑陶瓷行业的应用情况如何?

答:1 喷码机简介

喷码机是一种自动化在线式将产品的信息标注在产品(或包装)的表面的标识设备。

喷码机分为连续供墨(CIJ)和按需供墨(DOD)。连续供墨系统就是平常所说的小字符喷码机,而按需供墨系统则是大字符喷码机和高解像喷码机。

1)小字符(CIJ)喷码机是从一个喷孔里连续喷墨,通过晶体的震荡将墨水分为很多的小墨点,然后通过高压充电(一般充电电压在几百伏),最后通过高压电场(几千伏)形成偏转,从而完成字符的扫描,最终将字符喷射在产品上。

2)大字符(DOD)喷码机是采用电磁阀,一般分为7点和16点。根据字符的需要,在不同的时间打开不同的电磁阀,将墨水喷出,最终形成字符(一般需要外界的压力)。

3)高解像(DOD)喷码机字符的形成原理与大字符喷码机相同,不同的是高解像喷头有很多的喷孔,多数在100个以上,其供墨方式与大字符喷码机完全不同。大字符喷码机是采用的电磁阀,而高解像喷码机不再采用电磁阀,供墨原理一般采用晶体震荡,在晶体之间形成一个压差,最后将墨水挤压出去,喷射在产品表面。所以高解像喷头一般喷印距离不超过10mm。

2 建筑陶瓷外箱及产品标识现状

建筑陶瓷现行采用的标识方式大多都是传统的标识方式:

1)有的在压制的时候,将产品的品牌,商标之类直接用模具压制在产品的底部;2)人工盖印、标注。缺陷:

1)采用模具压制不便于产品多元化的发展,每种产品都要有相应的模具,模具的制造成本,以及管理成本显得尤为突出。

2)人工盖印,人工生产速度低下,人员管理复杂,产量受到极大的限制。

3 建筑陶瓷生产现场环境特点

1)潮湿;

2)多粉尘;

3)电源噪音较大。

4 喷码机在建筑陶瓷行业的应用

喷码机作为新兴的标识设备在建筑陶瓷标注方面有着不可比拟的优点:

1)喷码机采用单片机控制,喷印内容可以随时变换调节,一般可存储多条信息,信息可以自由编辑修改。LJ3200最多可存储200条信息。

2)可喷印数字、汉字、商标图案。

3)采用在线式标注,及时准确地将产品信息标注于产品之上。

由于建筑陶瓷行业生产现场的环境特点,小字符(CIJ)喷码机很难在这种环境下应用推广。小字符喷码机的高压电场在潮湿的环境中很容易被击穿,造成高压打火、击穿等故障,高压不稳定,喷印效果也不理想。再者,粉尘大以及电源噪音大都是造成小字符喷码机故障的原因。粉尘大,易堵塞喷头;电源噪音大,容易引起干扰,造成小字符喷码机充电的不准确,从而喷印字符不稳定。我们曾做过试验,小字符喷码机在建筑陶瓷生产现场使用的故障率远远高于在食品饮料行业,其故障率是食品饮料行业的10倍以上。

大字符喷码机由于其根本的原理,能够很好地解决这些问题,LJ3200采用专利的“NZ”技术,可有效地防止喷头堵塞。使用维修方便,普通的机修工通过培训就能够很好地处理其基本故障。

大字符喷码机在建筑陶瓷行业得到越来越多的推广和应用。目前,从国外引进的陶瓷自动化生产包装线上都配备了大字符喷码机的灵感和新的成果,关键是不要自以为是、固步自封、墨守成规、排斥异己。

问:压力式喷雾造粒干燥机的组成包括哪些系统?如何使用及应怎样进行日常维护?

答:1 喷雾造粒干燥机原理及组成

造粒是PTC热敏陶瓷片生产过程中十分重要的工序,粒料的质量直接影响PTC陶瓷片的外观、机械性能以及阻温特性。造粒是指在磨细的粉料中加入一定量的粘合剂,均匀调和后使之形成颗粒状粉体,这种粉料具有较好的流动性与压延性,以便在压型工序中可以得到具有较大强度、不易分层开裂的坯体。在工业化生产中采用压力式喷雾干燥法造粒,其基本原理是把带有粘合剂的粉料,用喷雾器喷入造粒塔中进行雾化,塔中的雾滴被塔中热气流干燥成颗粒状粉体,然后从干燥塔底部卸出。

一般采用的压力式喷雾造粒干燥机主要由供料系统、干燥系统、除尘系统、加热系统和电器系统组成,而每一系统又包括一些相关设备。供料系统由搅拌桶、过滤器、隔膜泵和喷枪等组成。球磨好的二次料浆从球磨机转移到搅拌桶中,经过滤器被隔膜泵抽取并传送,然后经过喷枪进入干燥塔内。料浆由喷枪喷嘴进入干燥塔开始了喷雾造粒干燥过程。具体过程分为3个阶段:

1)料浆雾化。料浆由供料系统中的隔膜泵以一定压力从喷嘴压入干燥塔,压力的能量转换为动能,料浆由下向上从喷嘴喷出,形成一层高速的液膜,液膜随即分裂为液滴。雾化产生的液滴尺寸与压力成反比,喷嘴的生产能力与压力的平方成正比。

2)雾粒干燥成球。雾粒与热空气以混合流的方式工作,热空气是通过顶盖上的热空气分配器进入塔内,热风分配器一般产生向下的流线空气气流,雾滴由下向上喷入热空气流。雾滴由于表面张力作用而形成球形,同时由于雾滴具有很大的表面积,其中水分易于迅速蒸发干燥,而最终收缩形成干燥的球形颗粒粉料。

3)颗粒粉料卸出。形成的球形颗粒粉料在干燥塔内逐渐沉降,与热空气分离,塔下部的漏斗型腔使颗粒料汇集并从出料口卸出。较细的颗粒料与干燥空气一起由与漏斗形上部相连的抽风机抽取而进入除尘系统。为干燥塔输送热空气的送风机、干燥塔以及抽风机组成了干燥系统。除尘系统由高效旋风分离器、布袋式除尘器、离心风机等组成。抽风机将较细的颗粒料与干燥空气一起送入高效旋风分离器。经过有效分离,较细颗粒料进入分离器底部的收集筒回收,所剩的含有极少量微细颗粒料的废气由离心风机吸入布袋除尘器经过再次除尘收集,实现了废气的无害化处理,最后的废气从烟囱排出。此外,电加热器和燃气机热风炉等组成的加热系统为干燥塔提供热空气。电器控制柜以及安装于进风口和出料口监测温度的现场传感器等组成的电器系统对整个喷雾造粒干燥机的各个主要环节进行监测和控制,保证整个设备的正常运行。

2 日常操作及注意事项

在日常生产过程中,开动设备前应进行必要的准备工作。首先检查各个装置的轴承和密封部分连接处有无松动,各个机械部件的润滑油状况以及各个水、风、浆管阀口等是否处于所需位置。然后接通电源检查电压和仪表是否正常,最后检查料浆搅拌桶内料浆的量以及浓度等情况,若出现问题应及时排除。随后依次开启送风机、抽风机,接着打开加热开关开始升温。当出料口温度达到设定温度时(一般为130℃左右),启动料泵和除尘系统。当泵压达到2MPa后,打开喷枪开始造粒。设备运行后,应及时观察雾化情况及料泵工作状况,若出现堵枪现象需立即清洗或更换喷嘴。设备正常运行后,还应定时收料、定时检查各系统运行情况,记录各工艺参数,并注意清理振动过滤筛。造粒结束时,应首先关停加热装置,停止燃气机运行,然后关闭喷枪阀门,更换喷枪,取下喷嘴并冲洗干净。当进口温度降低到100℃以下后可以停止送风机和抽风机的运行,接着清理干燥塔和除尘器内余料,关闭除尘器及气锤,最后关闭总电源,完成生产操作。如遇紧急情况,必须立即关停设备,应首先关停送风机和料泵。如果突遇停电,应拉出燃气机,使塔体自然降温,然后打开排污阀,排尽料浆管道内的浆料,并及时清洗设备。

3 维护与保养

造粒是PTC生产过程中的重要环节,维持设备的正常运转是保证PTC生产稳定的必要条件。定期的清理、维护以及保养有助于及时发现问题,解决潜在故障,减少停机时间,保证生产线正常、稳定运行。设备长时间运行或因操作不当,部分设备内会出现集料而影响正常运行,此时需停止工作进行清洗。对于干燥塔内集料的清理,应打开清扫门,用长把扫帚扫除漏斗形底部集料,打开出料阀,用自来水冲洗塔内壁;旋风分离器内集尘的清除,同样需要打开旋风分离器,用扫帚清扫集料,必要时也可用水冲洗;对于袋式除尘器的清理,应打开控制开关,连续敲打,然后打开清洗门,敲打布袋除尘器,最后更换过滤袋。对于料浆管路系统的清理,应打开双向过滤器的排污阀,清洗过滤器滤网和管路,打开料泵,以水代料,清洗泵管、稳压包及管道。经过一段时间(一般600h左右)的运转,需对喷雾造粒干燥机进行必要的检查与养护。对于供料系统,应检查过滤器、管道、阀门、喷嘴等,查看有无堵塞,定时清洗,检查喷嘴磨损情况以便及时更换;应检查料泵是否漏油,打压是否正常,油位是否正常等;对于风机,应查看轴和轴承是否缺油发热,有无震动、噪音等,必要时清洗风叶和对风叶做平衡校对。对于加热器,应检查热管是否正常,必要时清洗油管、油泵、油嘴3处的过滤网。另外,还应留意各电动机有无发热、振动、异声等情况,控制柜的仪表和电器工作是否正常等。此外,在设备运转2 400h左右(一般趁停产期间),需由维修人员对设备进行局部解体和维修保养。

问:涂料色彩和陶瓷彩釉的相似性有哪些?

答:根据《天工开物》中列举的制瓷生产过程有:舂土、澄泥、造坯、汶水、过滤、打圈、字画、喷水、过锈、装匣、满窑、烘烧等各道工序,从原料开采到烘成,要“手过七十二,方可成形”。也就是说,完成一件瓷器的制成需要72道工序。

从原料到制成,我们可以粗略归纳一下,制备陶瓷成品和制涂料到成膜两件不同事物的相似性:

1)都以粉料为原材料。

2)都以各种金属氧化物为颜料,创造出多种色彩。

3)都由底涂(底釉)和面涂(面釉)组合而成。

4)都有色彩深浅(因投入的颜料量不同而不同)的不同产品。

5)都有因底材和面涂因热胀冷缩系数不同,而造成的裂纹(有主观要求的,也有不愿发生的)。

6)都有用水作稀释剂的环保型调色方法和经过水的蒸发制成最终产品的过程。

7)都有一定的制作工艺要求和固化成膜条件。

8)都有直接为人类生活服务的作用和广泛的市场空间。

9)都有随时代和政治形势、经济状况的好坏而发展、停滞的现象。

10)都有与国际交流的历史记载和相互切磋共同进步的史实。

我们正在试验“陶瓷涂料化”,即外层彩釉用涂料直接涂刷在烧成的墙上,用单组分自干型涂料装饰陶瓷的外表,减少2次进窑成釉工序,从而节省能源;同时还试验“涂料陶瓷化”,即将陶瓷的彩釉直接喷涂在大面积水泥墙体上,然后用烘烤器(电热炉等)直接加热,使之较好又简单地固化成釉,从而实现水泥墙体陶瓷式的优美装饰效果及保温节能效果。

两种不同领域中的技术经过相互渗透,相互吸收,相互容纳,一定会创造出新的产品。

本栏目责任编辑 杜夏芳

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