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電瓷泥漿的過(guò)篩與除鐵

發(fā)布時(shí)間：

2025-08-14 11:17

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電瓷泥漿的過(guò)篩與除鐵是電瓷生產(chǎn)中關(guān)鍵的預(yù)處理工序，直接影響后續(xù)成型、燒結(jié)及最終產(chǎn)品的性能（如絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度、外觀質(zhì)量等）。電瓷作為電力系統(tǒng)的核心絕緣部件（如絕緣子、套管等），對(duì)材料的純度、均勻性要求極高，因此過(guò)篩與除鐵需嚴(yán)格控制，以確保最終電瓷產(chǎn)品具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、機(jī)械強(qiáng)度和表面光潔度。

一、電瓷泥漿的過(guò)篩

過(guò)篩的核心目的是去除泥漿中的粗顆粒、未分散的團(tuán)聚體、機(jī)械雜質(zhì)（如砂粒、木屑等），確保泥漿顆粒細(xì)度均勻，避免后續(xù)工序（如注漿成型、成型坯體干燥 / 燒結(jié)）中出現(xiàn)缺陷（如氣孔、開(kāi)裂、表面凹凸等）。

1. 過(guò)篩的關(guān)鍵作用

保證顆粒細(xì)度均勻：電瓷泥漿需滿(mǎn)足特定的粒度分布（通常細(xì)顆粒占比高），粗顆粒會(huì)導(dǎo)致坯體密度不均，燒結(jié)時(shí)易產(chǎn)生裂紋或變形。

去除外來(lái)雜質(zhì)：原料開(kāi)采、運(yùn)輸或加工過(guò)程中可能混入砂粒、金屬碎屑、植物纖維等，這些雜質(zhì)若未去除，會(huì)直接影響電瓷的絕緣性能（如雜質(zhì)導(dǎo)電導(dǎo)致介損增大）或外觀。

2. 常用過(guò)篩設(shè)備及原理

根據(jù)泥漿粒度要求和雜質(zhì)特性，常用設(shè)備包括：

振動(dòng)篩

原理：通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心塊產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，使篩網(wǎng)表面的泥漿在振動(dòng)中分層，細(xì)顆粒通過(guò)篩孔，粗顆粒和雜質(zhì)被截留。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理量大，適合 “粗篩”（去除大顆粒雜質(zhì)）。

適用場(chǎng)景：原料初加工后或球磨后的初步過(guò)篩，通常搭配 80-120 目篩網(wǎng)。

超聲波振動(dòng)篩

原理：在普通振動(dòng)篩基礎(chǔ)上，在篩網(wǎng)下方加裝超聲波發(fā)生器，通過(guò)高頻振動(dòng)（20-40kHz）使篩網(wǎng)表面產(chǎn)生微小震蕩，破壞泥漿的表面張力，避免細(xì)顆粒團(tuán)聚堵塞篩孔。

特點(diǎn)：篩分效率高（比普通振動(dòng)篩提升 30%-50%），適合 “細(xì)篩”（控制細(xì)顆粒分布）；可處理高黏度泥漿。

適用場(chǎng)景：球磨后泥漿的精細(xì)篩分，常用 200-325 目篩網(wǎng)，確保顆粒細(xì)度達(dá)標(biāo)（如 d50≤10μm）。

離心篩（旋振篩）

原理：結(jié)合離心力和振動(dòng)，泥漿在篩網(wǎng)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)離心力強(qiáng)化細(xì)顆粒透篩，雜質(zhì)沿篩網(wǎng)邊緣排出。

特點(diǎn)：篩分精度高，適合高濃度泥漿（含水率 50%-60%），但處理量較小。

適用場(chǎng)景：精細(xì)篩分，確保無(wú)微米級(jí)粗顆粒。

3. 過(guò)篩工藝參數(shù)控制

篩網(wǎng)目數(shù)：根據(jù)產(chǎn)品要求選擇，粗篩（80-120 目）去除≥150μm 的雜質(zhì)；細(xì)篩（200-325 目）控制≤75μm 的顆粒占比（通常要求≥95%）。

泥漿濃度：濃度過(guò)高（含水率＜45%）會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)性差、篩網(wǎng)堵塞；濃度過(guò)低（含水率＞65%）會(huì)降低篩分效率，需通過(guò)加水或濃縮調(diào)整至 50%-60%。

篩分次數(shù)：單次篩分可能存在雜質(zhì)殘留，需多次篩分（如 “粗篩→球磨→細(xì)篩” 二次處理），高端產(chǎn)品甚至需三次篩分。

篩網(wǎng)維護(hù)：定期檢查篩網(wǎng)是否破損（避免雜質(zhì)漏過(guò)），并通過(guò)高壓水沖洗或超聲波清理殘留顆粒，防止堵塞。

二、電瓷泥漿的除鐵

電瓷材料（如長(zhǎng)石、石英、黏土）中常含有鐵雜質(zhì)（如 Fe?O?、Fe?O?，或含鐵礦物如赤鐵礦、磁鐵礦），這些雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致：

燒結(jié)后形成著色點(diǎn)（棕紅色或黑色），影響外觀；

降低絕緣性能（鐵為導(dǎo)電物質(zhì)，會(huì)增大介損，甚至導(dǎo)致高壓下?lián)舸?/span>

破壞坯體致密度（鐵雜質(zhì)與基體反應(yīng)產(chǎn)生氣體，形成氣孔）。

因此，除鐵的核心是去除泥漿中的鐵及含鐵化合物，通常要求鐵含量≤0.1%（高端產(chǎn)品≤0.05%）。

1. 常用除鐵設(shè)備及原理

根據(jù)鐵雜質(zhì)的磁性（強(qiáng)磁性 / 弱磁性）和粒度，常用設(shè)備包括：

永磁筒

原理：圓柱形殼體內(nèi)部裝有強(qiáng)永磁體（如釹鐵硼磁體），泥漿從筒內(nèi)流過(guò)時(shí)，鐵雜質(zhì)被永磁體吸附在筒壁，凈化后的泥漿從出口排出。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊（可直接串聯(lián)在管道中）、能耗低，適合去除強(qiáng)磁性粗顆粒鐵雜質(zhì)（如金屬碎屑）。

磁場(chǎng)強(qiáng)度：通常 3000-8000 高斯，處理量可達(dá) 10-50m3/h。

永磁輥式除鐵器

原理：傾斜安裝的旋轉(zhuǎn)永磁輥（表面磁場(chǎng)強(qiáng)度 8000-12000 高斯），泥漿通過(guò)布料器均勻鋪在輥面，鐵雜質(zhì)被吸附在輥面并隨輥旋轉(zhuǎn)，由刮板刮除，純凈泥漿從下方流下。

特點(diǎn)：與泥漿接觸面積大，可去除弱磁性細(xì)顆粒鐵雜質(zhì)（如含鐵礦物顆粒），適合高黏度泥漿。

電磁除鐵器

原理：通過(guò)線圈通電產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)（10000-15000 高斯），磁場(chǎng)強(qiáng)度可通過(guò)電流調(diào)節(jié)，適合去除超細(xì)鐵顆粒（＜1μm）或弱磁性雜質(zhì)（如 Fe?O?）。

特點(diǎn)：磁力可控、除鐵效率高（可達(dá) 99% 以上），但能耗較高，常用于精細(xì)除鐵。

高梯度磁選機(jī)

原理：在電磁線圈產(chǎn)生的背景磁場(chǎng)中，填充導(dǎo)磁介質(zhì)（如鋼毛），形成局部高梯度磁場(chǎng)，可吸附微米級(jí)甚至納米級(jí)的弱磁性鐵雜質(zhì)。

適用場(chǎng)景：要求鐵含量≤0.03% 時(shí)使用。

2. 除鐵工藝要點(diǎn)

磁場(chǎng)強(qiáng)度選擇：

強(qiáng)磁性粗顆粒（如鐵屑）：3000-8000 高斯（永磁筒即可）；

弱磁性細(xì)顆粒（如 Fe?O?）：10000-15000 高斯（電磁除鐵器或高梯度磁選機(jī)）。

泥漿流速：流速過(guò)快（＞1m/s）會(huì)導(dǎo)致鐵雜質(zhì)來(lái)不及被吸附；流速過(guò)慢（＜0.3m/s）會(huì)降低效率，通常控制在 0.5-0.8m/s。

除鐵次數(shù)：單次除鐵難以徹底去除雜質(zhì)，需多次處理（如 “永磁筒粗除鐵→電磁除鐵器細(xì)除鐵”），高端產(chǎn)品可增加高梯度磁選機(jī)進(jìn)行三次除鐵。

定期清理：吸附的鐵雜質(zhì)會(huì)削弱磁場(chǎng)，需每 4-8 小時(shí)清理一次（永磁設(shè)備人工刮除，電磁設(shè)備斷電后雜質(zhì)自動(dòng)脫落）。

三、過(guò)篩與除鐵的協(xié)同作用及流程

過(guò)篩與除鐵需配合進(jìn)行，通常流程為：

原料破碎→球磨→粗篩（80-120 目，去大雜質(zhì)）→粗除鐵（永磁筒，去強(qiáng)磁性粗鐵）→細(xì)磨→細(xì)篩（200-325 目，控顆粒細(xì)度）→精除鐵（電磁除鐵器 / 高梯度磁選機(jī)，去弱磁性細(xì)鐵）→泥漿儲(chǔ)存

先過(guò)篩后除鐵：避免粗顆粒雜質(zhì)損壞除鐵設(shè)備（如劃傷永磁輥表面）；

先粗除鐵再細(xì)除鐵：減少后續(xù)精細(xì)除鐵設(shè)備的負(fù)荷，提高效率。

四、質(zhì)量檢測(cè)

處理后的泥漿需通過(guò)以下檢測(cè)確保達(dá)標(biāo)：

粒度檢測(cè)：用激光粒度儀測(cè)顆粒分布；

鐵含量檢測(cè)：用原子吸收光譜（AAS）或 X 射線熒光光譜（XRF）檢測(cè)；

外觀檢測(cè)：取少量泥漿干燥后觀察，無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)或著色點(diǎn)。

總之，電瓷泥漿的過(guò)篩與除鐵是保證產(chǎn)品性能的一道防線，需根據(jù)產(chǎn)品等級(jí)選擇合適的設(shè)備和工藝參數(shù)，嚴(yán)格控制顆粒細(xì)度和鐵含量，才能生產(chǎn)出滿(mǎn)足電力系統(tǒng)要求的高質(zhì)量電瓷制品。

泥漿