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目前各陶瓷生产厂商都很注重新产品的研发,并且对于畅销的产品重奖新产品研究开发人员,以激发产品研发人员的积极性。很多企业将颜色、花纹纹理稍微改变一下即一款新产品被研制出来,但他们忽略了大幅度降低生产所带来的成本、提高生产效率的基础研究工作。随着政府逐渐重视节能减排效果,对高污染、高能耗的陶瓷生产企业也制定了较为严格的能耗要求,更需要生产企业不断去进行基础研究工作,以此来实现节能减排的环保要求。
在陶瓷生产中,基础研究的投入与新产品的研发投入差不多,一般基础研究的课题有:降低球磨时间、提高球磨综合效率、提升喷雾塔产量、提升粉料流动性及粘性、提升干燥坯体强度、提升干燥效率、提升烧成效率、提升坯体氧化程度、降低成品二次变形率、减少成品破损率、提升产品耐污能力、提升产品摩擦系数、提升产品热稳定性等。本文以提高球磨综合效率为例进行课题设计。
提高球磨综合效率,即在一定的球磨时间内通过加入一定量的水、原材料能轻松实现最低的粉料综合成本。有些企业为降低球磨时间,加入大量的水,虽然浆料流动性变好,球磨时间降低,但喷雾塔的能耗增加,反而综合成本上升。为降低成本,本文以鱼骨图来加以解说,如图1所示。
一般陶瓷坯体配方选择7种或更多种原料进行组合,以确保它的稳定性。各种原材料在球磨时要达到流速要求会有所偏差,在选择原材料时,能够最终靠加水来满足规定的要求,一般原材料:水=100:50进行球磨,球磨30min后测试其流动性是不是满足要求,若出现某种原材料需要加入超过70%的水量才可以做到符合生产规格要求的流动性时,该类原材料一定要减少使用量甚至淘汰,否则会不利于球磨效率的提升。如膨润土类原料因其结构的异常,往往100份膨润土需要200份水量才可以做到流动性的要求,这就增加了喷雾干燥的难度,而且喷雾出来的粉料质量也差,中空颗粒较多,粉料表面的毛刺严重,光滑度不够,从而造成粉料流动性差、压制排气难度大等一系列问题,因此不能使用。
颗粒度大的、硬度高的原料,需要大的球石来增加其撞击能力,使其破碎,无疑将减少球石研磨功效,因此建议减少或淘汰硬度高的原料。陶瓷生产厂商能要求供应商提供颗粒度小(如直径小于1cm)的原料,条件许可时可进行先破碎或先将颗粒度大的原料预球磨来解决。目前为了能够更好的保证生产稳定性,减少波动,大部分生产厂商已经减少原矿原料直接入厂,有的建设原料预加工车间,有的与具有混合均化加工能力的原材料供应商合作。入球原料的稳定,是产品生产稳定性的重要保障。
对于目前仍然使用露天砂泥仓的生产厂商,建议一定要盖上顶棚。如此做法,除了能减少扬尘、解决日益严峻的部分环保压力之外,最重要是目前很多原材料都是混合产物,露天堆放在雨水的影响作用下,会导致部分细小砂泥成分的流失或分离,而且入球水分也波动较大,会对生产带来较为严重的问题。如目前市场上流行的抛晶砖产品,其要求坯体配方氧化铝含量要超过20%,所需要的原料中纯砂原料肯定不可能达到,因此购买回来的高铝砂通常都混合了高铝泥,若露天堆放,则导致坯料氧化铝含量波动较大,因此导致生产不稳定。
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