池窑拉丝用叶腊石的生产.docx

池窑拉丝用叶腊石的生产1前言要熔化出高质量的玻璃液, 控制好各种玻璃原料的 质量至关重要, 特 别是无碱玻璃, 在南京玻璃纤维研究设计院孙振海于守富地, 但开采规模小, 产量每年近 1 万吨, 以露天开采为主。主要矿石类型为高岭石型和 地开石型叶腊石。福建省叶腊石产地主要分布在寿宁、峨眉等地。 寿宁叶腊石矿主要以露天开采为 主。矿物类型为叶腊石型、伊利石型、地开石型和高岭石型。叶腊石按 a l2o 3 品位高低又可分为高熔制性能上既是一种难熔玻璃, 在质量上又要求达到准光学玻璃的水平, 因此, 对原料 的选择有着很高的要求。叶腊石作为最主要的原料之一,引入 a l2o 3、s io 2 这两种玻璃中的主要骨架成份, 其用量占料单的 50%以上。叶腊石的好坏将直接影响到配合料质 量的优劣, 进而影响到玻璃液的质量以及拉丝作业的稳定性。而我国的叶腊石矿往往成份 (a l2o 3 ) 波动很大, 很难满足 e 玻璃纤 维池窑拉丝生产的使用要求。因此, 在叶腊石选点、开采、存放、加工和使用等一系列 工序中都必须采取一定的措施促进叶腊石 的混合均化。下面笔者将对我国叶腊石的分布状况、磨粉、均化等生产环节作简单介绍, 谨供同 行参考。铝(a l2o 3 25% )、 中 铝(a l2o 3 16% )(a l2o 3 16%三个类型。玻25% )、低铝纤生产一般习惯使用 a l2o 3 为 18% 22%左右的中铝叶腊石。3叶腊石的磨粉加工311块料的破碎在叶腊石矿开采过程中, 会产生各种块度的矿石, 经人工手选后将合格块度矿石选出, 不合格的大块矿石要现场经人工手碎后 方能使用。尽管如此, 由于管理等各种原因仍会有很多的大块矿石夹杂其中。因此, 在加工时应设有粗碎工序。习惯上采用颚式破 碎机进行粗碎加工, 它具有构造简单、工作 可靠、维修方便、进料粒度范围宽、处理能 力大等优点。中碎可采用颚式破碎机, 亦可采用锤式或其它形式的破碎设备。312磨粉加工经过粗碎、中碎之后的小块料, 粒度一 般小于 20mm , 要进入磨粉机进行磨粉。目前普遍采用雷蒙磨进行磨粉加工。 雷蒙磨 23 2叶腊石在我国的分布情况我国的叶腊石主要分布在浙江、 福建、安徽等省, 尤以浙江为最, 储量和产量均居全国首位。除此之外在贵州等部分地区亦有 少量分布。浙江叶腊石主要产地为青田、天台、泰 顺、松阳等地。青田拥有岭头、北山、山口等大小近 20 个矿点, 矿床主要呈带状分布,以地下开采为主。 矿石类型以叶腊石为主,同时包括伊利石、地开石、高岭石三个矿种。 天台也是浙江省叶腊石的一个重要产玻璃纤维1998 年第 3 期(r aym o n d m ill) 又叫悬辊式盘磨机, 属于圆盘不动型盘磨机。雷蒙磨的特点是所设的 空气离心式分级机 (分析机) 对比重、硬度 不同的颗粒具有一定的分选作用, 即经过雷 蒙磨细磨后的细粒产品的纯度较原料有一定程度的提高。这对于非金属矿的细磨意义 重大。雷蒙磨还具有: 性能稳定、操作方便、 能耗较低、 产品粒度可调范围大等诸多优 点。缺点是振动、噪音较大, 维修量大。此 外, 若在条件允许情况下, 还可充分利用锅炉、窑炉的烟气余热对叶腊石粉进行干燥处 理, 效果理想。其工艺过程是: 热空气从粉 磨机底部经风机送入, 被磨成的粉料从粉磨 室由空气悬浮, 通过磨机内设置的空气分级 机, 使粗粒物料返回粉磨室, 细粉料由旋风收集器收集。 热空气从旋风收集器中出来, 经过风机再返回粉磨机底部, 一部分通过布 袋收尘器排出。这样, 给料水份达 10% 的经 过加工后其产品的水分接近于零。产品粒度 在 115 目以上, 最高可达 400 目。其工艺流程如图 1 所示。是: 块料的堆场均化; 粉料的重力或气力预均化; 粉料的机械或气力均化。411堆场均化就叶腊石存放而言, 堆场不仅仅是堆放 和贮备一定数量的原料, 而且可以通过合理的、有控制的堆存方式, 使叶腊石的成分和 水分趋于均匀。叶腊石堆放采用横码竖砌法。这种方法 就是原料在堆场码垛时, 应以水平方向和一 定高度布满整个垛位, 然后用同样的方法在该层的上面继续码垛, 每层不能太厚, 更不 能在一处集中堆放。取用原料时则应与码垛 方向相垂直或倾斜的断面将各料层均匀切 取。这样, 即便各个料层的化学成分有些出 入, 但所得混合物的成分却是均匀的。粉料库存也是根据这个原则进行码垛 和取用。垛位的大小和数量既要考虑到原料的 用量, 又要有利于成分的控制。叶腊石批量 成分较稳定的垛位可大一些, 成分波动较大的可适当小些, 一般应不小于两个垛位, 以 便于码垛、化验和取用的循环周转。每个垛 位一般存放 15 20 天的用量。412粉料的预均化粉料的预均化可采用重力或气力预均 化方式进行。(1) 重力预均化重力预均化可采用料仓套料仓的方法 来控制粉料在料仓中的流动图形以达到均 化的目的。这种方法主要靠内仓及外仓与内仓之间的环形区内的粉料流动时所产生的 速度差, 来实现均化。利用仓套仓并辅以物 料迥流可以达到相当好的均化效果。重力预 均化仓如图 2 所示。(2) 气力预均化 气力预均化一般采用气力均化库来实现物料的均化。气力均化库也可直接用于粉1料斗; 2给料器; 3粉碎机; 4分级机;5旋风收集器; 6风机; 7袋式收尘器图 1 破碎磨粉工艺示意图4叶腊石的均化叶腊石的均化按照逼近法的思路, 采用三级均化方式相结合, 使叶腊石a l2o 3 的极差尽可能达到最小程度。所谓的三级均化就 24 1994-2014 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 玻璃纤维1998 年第 3 期料的均化。按供气方式, 可分为螺兹风机供气和空压机供气两种。螺兹风机供气有时会 因空气湿度太大而使物料结团导致料流不 畅, 均化效果下降。所以一般采用空压机供 气, 并通过冷冻干燥后供给气力元件。有时化机其实就是高效的强制式混合机, 其传动形式为水平轴传动, 搅拌叶片为轴上的几根 直径相同转速相等而旋转方向相反的带式 螺旋叶片, 叶片旋转时, 可以使容器内的物 料在三维空间内得以混合。其主要是靠对流混合和剪切混合两种机理进行混合的。这种 方式优点是生产稳定可靠, 成本较低。缺点 是处理量有限。(2) 气力均化图 2 重力预均化仓也可使用油、水分离器来达到空气除水的目的。在均化库的底部分 4 个区域, 每个区内 设有一定数量的气垫和高压喷嘴 (如图 3 所 示)。 工作时气垫和喷嘴喷出的气体将物料 抬高并使之在库内翻腾。气垫和喷嘴为间歇喷吹, 物料被一次次抬高、翻腾、落下。经 过一定次数后便可达到均化的目的。这种均 化方式优点是处理量大, 产品均匀性好, 噪图 4 气力混合输送器玻纤用叶腊石粉为 325 目左右的微粉。用强制式混合有时不太合适, 所以国外普遍 采用气力混合器进行均化处理。这种气力混 合器 (如图 4 所示) 是利用进入混合腔体内 的压缩空气通过喷嘴快速喷出、膨胀所产生 的动能使物料在混合室内被提升、旋转并被湍流搅动流化而混合均匀。它的特点是可根 据物料的不同调节空气压力、流量和脉冲次 数及每次脉冲持续时间等参数达到最佳的 均化效果。所用压缩空气为除油、除水的洁 净空气, 工作压力一般为 1 2 个大气压。呈 向上的环流形式, 脉冲式地从混合器下喷嘴喷入混合器中。这种均化方式效率高、均匀 性好。但动力消耗大, 生产成本高, 设备价 格昂贵, 尾气处理较困难。(下转第 28 页)音低。缺点是耗气量大, 生产成本高,处理困难。尾气图 3 气力均化库底气混系统413粉料的均化粉料的均化方式有机械均化和气力均 化两种。(1) 机械均化 机械均化一般是同重力预均化或气力预均化来共同完成均化过程的。机械均化就是使用机械均化机来达到均化目的。机械均 25 1994-2014 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 玻璃纤维1998 年第 3 期3叶腊石中有害杂质对玻纤生则需用纯碱等来补充。(3) 原料中含铁量, 特别是亚铁含量增 加也会使玻璃熔制温度下降。 这种情况下, 必须加强原料加工的除铁, 控制进厂原料含 铁量, 在运输过程中防止煤粉的混入等, 再则适当调整氧化气氛, 加入少量硝酸钠, 以 控制玻璃熔化过程中的氧化还原气氛, 应对每种原料作 “化学氧需要量” (cod ) 值的 测试。这就是玻璃生产中四大稳中原料稳的关键。总之, 玻璃生产中原料稳是非常重要的产的影响当玻纤厂使用叶腊石换批时往往会给纤维生产造成很大影响, 尽管化验室对叶腊 石原料化学成分分析很准、配料也严格, 还会出现熔制不正常、拉丝不好拉、产量下降 的现象。主要原因还在原料上, 特别是叶腊 石中的杂质上。(1) 硬度大, 难熔化的杂质, 如刚玉硬 水铝锆石等这些难熔物质, 因此不单要化学分析, 还要进行矿物分析, 查出其少数有害 杂质。(2) 叶腊石中含硫量的波动和过多, 会 使玻璃液面泡沫层波动或加厚, 这样会影响 燃烧时的热辐射, 使玻璃液温度下降, 影响 拉丝生产, 泰山玻纤厂已有过几次教训。这种情况下, 就应检查叶腊石的含硫量, 适当一 环,e 玻璃生产中主要控制叶腊石的质量, 把好选矿关, 运输关和加工配料关, 使玻纤生产正常进行。参考文献11 林新香, 顾云龙. 福州峨嵋矿与玻纤用叶腊 石的选用. 玻璃纤维, 1997, (6).21 翁根香, 胡国良. 浅谈叶腊石粉铁质对熔制和拉丝的影响. 玻璃纤维, 1995, (1).减少芒硝用量,由于芒硝少了, n a2o 也少,(上接第 25 页)(% ) :s io 2 71015化学成份a l2o 3:20014(3) 其它方式的均化有些条件下, 也可采用倒仓的方法来实 现粉料的均化。这种方法就是设 1# 2# 3# 4# 等 4 个仓, 将 4 个仓中的粉料分别加入一定量到均化机中, 利用机械均化机或气力混合 器进行均化处理亦可得到较为良好的效果。 但这种方法工艺繁琐, 扬尘点过多, 土建费用高。在生产过程中有时利用两种不同品位 叶腊石矿进行配比达到生产要求的品位。这在工艺上要求设高、 低品位两个预均化仓。预均化后通过定量螺旋输送达到配比要求,再通过机械均化或气力均化来实现。 经过加工均化后, 合格的叶腊石成品粉料应达到以下质量标准: 28 014f e o2 3r 2o 015 015水份 (% ) :粒度: 200 目全通过; 325 目最多剩余1%5结束语在实际生产中要