Qeramikë

3.1.1 Përgatitja e slurit

Duke përdorur procesin e granulimit me tharje me spërkatje, përgatitja e slurit është një çelës i rëndësishëm. Përmbajtja e ngurtë, imëtësia dhe rrjedhshmëria e baltës do të ndikojnë drejtpërdrejt në prodhimin dhe madhësinë e grimcave të pluhurit të thatë.

Meqenëse pluhuri i këtij lloji porcelani alumini është shterpë, është e nevojshme të shtohet një sasi e duhur e lidhësit për të përmirësuar performancën e formimit të boshllëkut. Substancat organike të përdorura zakonisht si dekstrina, alkooli polivinil, karboksimetilceluloza, polistireni, etj. Në këtë eksperiment u zgjodh alkooli polivinil (PVA), një lidhës i tretshëm në ujë. Është më i ndjeshëm ndaj lagështisë së mjedisit, me ndryshimin e lagështisë së ambientit do të ndikojë ndjeshëm në vetitë e pluhurit të thatë.

Alkooli polivinil ka shumë lloje të ndryshme, shkallë të ndryshme hidrolize dhe shkallë polimerizimi, të cilat do të ndikojnë në procesin e tharjes me spërkatje. Shkalla e tij e përgjithshme e hidrolizës dhe shkalla e polimerizimit do të ndikojnë në procesin e tharjes me spërkatje. Doza e tij është zakonisht 0,14-0,15% në peshë. Shtimi i tepërt do të bëjë që pluhuri i granulimit me spërkatje të formojë grimca të forta pluhuri të thatë për të parandaluar deformimin e grimcave gjatë presimit. Nëse karakteristikat e grimcave nuk mund të eliminohen gjatë presimit, këto defekte do të ruhen në trupin e gjelbër dhe nuk mund të eliminohen pas pjekjes, gjë që do të ndikojë në cilësinë e produktit përfundimtar. Shtimi i lidhësit me forcë shumë të vogël të gjelbër do të rrisë humbjet gjatë funksionimit. Eksperimenti tregon se kur shtohet një sasi e duhur e lidhësit, prerja e shufrës së gjelbër vëzhgohet nën mikroskop. Mund të shihet se kur presioni rritet nga 3Mpa në 6Mpa, prerja rritet pa probleme dhe ka një numër të vogël grimcash sferike. Kur presioni është 9Mpa, seksioni është i lëmuar dhe në thelb nuk ka grimca sferike, por presioni i lartë do të çojë në shtresimin e shufrës së gjelbër. PVA hapet në rreth 200 ℃.

Filloni të digjeni dhe kullojeni në rreth 360 ℃. Për të tretur lidhësin organik dhe për të lagur grimcat e shufrës, formohet një shtresë e lëngshme midis grimcave, për të përmirësuar plasticitetin e shufrës, për të zvogëluar fërkimin midis grimcave dhe fërkimin midis materialeve dhe formës, për të nxitur rritjen e dendësisë së shufrës së shtypur dhe për të homogjenizuar shpërndarjen e presionit, si dhe për të shtuar sasinë e duhur të plastifikuesit, të cilat përdoren zakonisht si glicerina, acidi etilik oksalik, etj.

Meqenëse lidhësi është një polimer organik makromolekular, metoda e shtimit të lidhësit në lëng është gjithashtu shumë e rëndësishme. Është mirë që lidhësi i përgatitur të shtohet në baltën uniforme me përmbajtjen e kërkuar të ngurtë. Në këtë mënyrë, mund të shmanget sjellja e lëndëve organike të patretura dhe të pashpërndara në lëng, dhe defektet e mundshme pas pjekjes mund të zvogëlohen. Kur shtohet lidhësi, lëngu i trashë gjenerohet lehtësisht nga bluarja me topa ose përzierja. Ajri i mbështjellë në pikëza është në pluhurin e thatë, gjë që i bën grimcat e thata të zbrazëta dhe zvogëlon dendësinë e vëllimit. Për të zgjidhur këtë problem, mund të shtohen anti-shkumëzues.

Për shkak të kërkesave ekonomike dhe teknike, kërkohet përmbajtje e lartë e lëndëve të ngurta. Meqenëse kapaciteti prodhues i tharëses i referohet avullimit të ujit në orë, lëngu i lëngshëm me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta do të rrisë ndjeshëm prodhimin e pluhurit të thatë. Kur përmbajtja e lëndëve të ngurta rritet nga 50% në 75%, prodhimi i tharëses do të dyfishohet.

Përmbajtja e ulët e lëndëve të ngurta është arsyeja kryesore për formimin e grimcave të zbrazëta. Gjatë procesit të tharjes, uji migron në sipërfaqen e pikës dhe mbart grimca të ngurta, gjë që e bën pjesën e brendshme të pikës të zbrazët; nëse rreth pikës formohet një film elastik me përshkueshmëri të ulët, për shkak të shpejtësisë së ulët të avullimit, temperatura e pikës rritet dhe uji avullohet nga pjesa e brendshme, gjë që e bën pikën të fryhet. Në të dyja rastet, forma e topit të grimcave do të shkatërrohet dhe do të prodhohen grimca të zbrazëta unazore ose në formë molle ose dardhe, të cilat do të zvogëlojnë rrjedhshmërinë dhe dendësinë e pluhurit të thatë. Përveç kësaj, lëngu me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta mund të zvogëlojë

Në procesin e shkurtër të tharjes, zvogëlimi i procesit të tharjes mund të zvogëlojë sasinë e ngjitësit të transferuar në sipërfaqen e grimcave së bashku me ujin, në mënyrë që të shmanget që përqendrimi i lidhësit në sipërfaqen e grimcave të jetë më i madh se në qendër, në mënyrë që grimcat të kenë një sipërfaqe të fortë dhe grimcat të mos deformohen dhe shtypen gjatë procesit të shtypjes dhe formimit, në mënyrë që të zvogëlohet masa trupore e pjesës së punuar. Prandaj, për të marrë pluhur të thatë me cilësi të lartë, përmbajtja e ngurtë e lëngut duhet të rritet.

Lëngu i lëngshëm i përdorur për tharje me spraj duhet të ketë rrjedhshmëri të mjaftueshme dhe sa më pak lagështi të jetë e mundur. Nëse viskoziteti i lëngut të lëngshëm zvogëlohet duke shtuar më shumë ujë, jo vetëm që rritet konsumi i energjisë së tharjes, por zvogëlohet edhe dendësia e produktit. Prandaj, është e nevojshme të zvogëlohet viskoziteti i lëngut të lëngshëm me ndihmën e një koagulanti. Lëngu i lëngshëm i tharë përbëhet nga disa mikronë ose grimca më të vogla, të cilat mund të konsiderohen si një sistem shpërndarjeje koloidal. Teoria e stabilitetit koloidal tregon se ekzistojnë dy forca që veprojnë mbi grimcat e pezulluara: forca van der Waals (forca e Kulombit) dhe forca e shtytjes elektrostatike. Nëse forca është kryesisht gravitacionale, do të ndodhë agglomerimi dhe flokulimi. Energjia potenciale totale (VT) e bashkëveprimit midis grimcave lidhet me distancën e tyre, gjatë së cilës VT në një moment të caktuar është shuma e energjisë gravitacionale VA dhe energjisë shtytëse VR. Kur VT midis grimcave paraqet energjinë potenciale pozitive maksimale, është sistemi i depolimerizimit. Për një pezullim të caktuar VA është e sigurt, kështu që stabiliteti i sistemit është ato funksione që kontrollojnë VR: ngarkesa sipërfaqësore e grimcave dhe trashësia e shtresave të dyfishta elektrike. Trashësia e shtresës së dyfishtë është në përpjesëtim të zhdrejtë me rrënjën katrore të lidhjes së valencës dhe përqendrimin e jonit të ekuilibrit. Kompresimi i shtresës së dyfishtë mund të zvogëlojë barrierën potenciale të flokulimit, kështu që lidhja e valencës dhe përqendrimi i joneve të ekuilibrit në tretësirë ​​kërkohet të jenë të ulëta. Demulsifikuesit që përdoren zakonisht janë HCI, HNO3, NaOH, (CH3)3noh (aminë kuaternare), GA, etj.

Meqenëse lëngu i pluhurit qeramik të aluminës 95 me bazë uji është neutral dhe alkaleshent, shumë koagulantë që kanë efekt të mirë hollues në lëngjet e tjera qeramike humbasin funksionin e tyre. Prandaj, është shumë e vështirë të përgatitet lëngu me përmbajtje të lartë të lëndëve të ngurta dhe rrjedhshmëri të mirë. Lëngu i aluminit jopjellor, i cili i përket oksidit amfoterik, ka procese të ndryshme disociimi në mjedise acide ose alkaline dhe formon statusin e disociimit të përbërjeve dhe strukturave të ndryshme të miceleve. Vlera e pH-it të lëngut do të ndikojë drejtpërdrejt në shkallën e disociimit dhe adsorbimit, duke rezultuar në ndryshimin e potencialit ζ dhe flokulimin ose disociimin përkatës.

Lëngu i aluminit ka vlerën maksimale të potencialit ζ pozitiv dhe negativ në mjedis acid ose alkalik. Në këtë kohë, viskoziteti i lëngut është në vlerën më të ulët të gjendjes së dekoagulimit, ndërsa kur lëngu është në gjendje neutrale, viskoziteti i tij rritet dhe ndodh flokulimi. Është vërejtur se rrjedhshmëria e lëngut përmirësohet shumë dhe viskoziteti i lëngut zvogëlohet duke shtuar një demulsifikues të duhur, në mënyrë që vlera e viskozitetit të tij të jetë afër asaj të ujit. Rrjedhshmëria e ujit e matur me një viskozometër të thjeshtë është 3 sekonda / 100 ml, dhe rrjedhshmëria e lëngut është 4 sekonda / 100 ml. Viskoziteti i lëngut zvogëlohet, në mënyrë që përmbajtja e ngurtë në lëng të mund të rritet në 60%, dhe të formohet një paketim i qëndrueshëm. Meqenëse kapaciteti prodhues i tharëses i referohet avullimit të ujit në orë, kështu që pezullimi.

3.1.2 Kontrolli i parametrave kryesorë në procesin e tharjes me spërkatje

Modeli i rrjedhjes së ajrit në kullën e tharjes ndikon në kohën e tharjes, kohën e mbajtjes, ujin e mbetur dhe ngjitjen e pikave në mur. Në këtë eksperiment, procesi i përzierjes së ajrit të pikave është me rrjedhë të përzier, domethënë, gazi i nxehtë hyn në kullën e tharjes nga lart, dhe gryka atomizuese është instaluar në fund të kullës së tharjes, duke formuar spërkatje shatërvani, dhe pika është parabolë, kështu që përzierja e pikave me ajrin është kundër rrymës, dhe kur pika arrin majën e goditjes, ajo bëhet një rrjedhë në rrjedhën e poshtme dhe spërkat në formë konike. Sapo pika të hyjë në kullën e tharjes, ajo së shpejti do të arrijë shpejtësinë maksimale të tharjes dhe do të hyjë në fazën e tharjes me shpejtësi konstante. Gjatësia e fazës së tharjes me shpejtësi konstante varet nga përmbajtja e lagështisë së pikës, viskoziteti i baltës, temperatura dhe lagështia e ajrit të thatë. Pika kufitare C nga faza e tharjes me shpejtësi konstante deri në fazën e tharjes së shpejtë quhet pika kritike. Në këtë kohë, sipërfaqja e pikës nuk mund të ruajë më gjendjen e ngopur për shkak të migrimit të ujit. Me uljen e shkallës së avullimit, temperatura e pikave rritet dhe sipërfaqja e pikave në pikën D ngopet, duke formuar një shtresë të guaskës së fortë. Avullimi lëviz në brendësi dhe shkalla e tharjes vazhdon të bjerë. Eliminimi i mëtejshëm i ujit lidhet me përshkueshmërinë e lagështisë së guaskës së fortë. Prandaj, është e nevojshme të kontrollohen parametrat e arsyeshëm të funksionimit.

Përmbajtja e lagështisë së pluhurit të thatë përcaktohet kryesisht nga temperatura e daljes së tharëses me spraj. Përmbajtja e lagështisë ndikon në dendësinë dhe rrjedhshmërinë e pluhurit të thatë, dhe përcakton cilësinë e boshllëkut të shtypur. PVA është e ndjeshme ndaj lagështisë. Në kushte të ndryshme të përmbajtjes së lagështisë, e njëjta sasi e PVA mund të shkaktojë fortësi të ndryshme të shtresës sipërfaqësore të grimcave të pluhurit të thatë, gjë që e bën përcaktimin e presionit të luhatshëm dhe cilësinë e prodhimit të paqëndrueshme gjatë procesit të presimit. Prandaj, temperatura e daljes duhet të kontrollohet rreptësisht për të siguruar përmbajtjen e lagështisë së pluhurit të thatë. Në përgjithësi, temperatura e daljes duhet të kontrollohet në 110 ℃, dhe temperatura e hyrjes duhet të rregullohet në përputhje me rrethanat. Temperatura e hyrjes nuk është më shumë se 400 ℃, përgjithësisht kontrollohet në rreth 380 ℃. Nëse temperatura e hyrjes është shumë e lartë, temperatura e ajrit të nxehtë në majë të kullës do të mbinxehet. Kur pikat e mjegullës ngrihen në pikën më të lartë dhe hasin ajër të mbinxehur, për pluhurin qeramik që përmban lidhës, efekti i lidhësit do të zvogëlohet dhe së fundmi performanca e presimit të pluhurit të thatë do të ndikohet. Së dyti, nëse temperatura e hyrjes është shumë e lartë, jetëgjatësia e shërbimit të ngrohësit do të ndikohet gjithashtu dhe lëkura e ngrohësit do të bjerë dhe do të hyjë në kullën e tharjes me ajër të nxehtë, duke ndotur pluhurin e thatë. Me kusht që temperatura e hyrjes dhe temperatura e daljes të jenë përcaktuar në thelb, temperatura e daljes mund të rregullohet edhe nga presioni i pompës së ushqimit, ndryshimi i presionit të ndarësit ciklon, përmbajtja e ngurtë e slurit dhe faktorë të tjerë.

Diferenca e presionit të ndarësit ciklon. Diferenca e presionit të ndarësit ciklon është e madhe, gjë që do të rrisë temperaturën e daljes, do të rrisë mbledhjen e grimcave të imëta dhe do të zvogëlojë rendimentin e tharëses.

3.1.3 Vetitë e pluhurit të tharë me spraj

Rrjedhshmëria dhe dendësia e paketimit të pluhurit qeramik të aluminit të përgatitur me metodën e tharjes me spërkatje janë përgjithësisht më të mira se ato të përgatitura me procesin e zakonshëm. Pluhuri i granulimit manual nuk mund të rrjedhë përmes pajisjes detektuese pa dridhje, dhe pluhuri i granulimit me spërkatje mund ta bëjë këtë plotësisht. Duke iu referuar standardit ASTM për testimin e rrjedhshmërisë dhe dendësisë në masë të pluhurit metalik, u matën dendësia në masë dhe rrjedhshmëria e grimcave të marra nga tharja me spërkatje në kushte të ndryshme të përmbajtjes së ujit. Shih Tabelën 1.