最新粉体成型工艺

02.12.2020
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➢ 机压成型法 机压成型法是目前耐火材料生产中使用最多
的成型方法。该方法使用压砖机和钢模具将粉体 压制成坯体。因机压成型一般均指含水量为4%9%的半干料成型方法，因而也称半干法成型。该 法常用的设备有摩擦压砖机、杠杆压砖机和液压 机等。
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2.1.2 压制成型
❖定义 压制成型是指借助于机械压力和模型将粉体
加工成规定尺寸和形状的制品的过程，广泛应用 于粉末冶金、耐火材料、建筑材料、型煤生产等 工业中，也可以用于生产规模较小的冶金原料预 处理工艺。
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❖ 压制成型的方法 机压成型 可塑成型 注浆成型 等静压成型 振动成型 捣打成型 挤压成型 对辊成型,等
2 粉体成型
定义 粉体成型是指粒度较细的粉体物料加水润
湿后，借助于外力将其加工成具有一定尺寸和 形状的块状物体的过程。
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功能 使粉末成为具有一定尺寸和形状的块状物体 成型制品具有一定的机械强度，以保证制品在 工艺流程中转运和进一步加工时，其尺寸与形状 不会破坏； 赋予制品进一步加工的良好加工性能
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等静压成型的特点 粉体各部分受压均匀且压力很高，这样得到的
制品密度高且均匀，从而使制品在烧成过程中的 变形和收缩等大为减少，也不会出现一般成型法 成型制品因密度差产生应力而导致的烧成裂纹。
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等静压成型方法 按施压介质及成型温度可分为冷等静压成型法
滚动，当物料滚动到造球机下部时，又靠造球机
内壁摩擦而上升运动，如此循环往复，由于水分
的作用，物料在滚动过程中互相粘附成型。
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不同点：圆盘具有自动分级的特点，成型生球粒 度较均匀。圆筒卸出的生球粒度差别大，作为造 球设备，生球必须经过筛分，不合格生球返回圆 筒造球机；作为制粒设备，卸出的制粒小球则直 接进入下一道工序。
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➢ 注浆成型法 定义 将泥浆注入石膏模型，借助于模型吸水制 成坯体的方法。 注浆成型的方式 有空心浇注、实心浇注、压力 浇注、离心浇注、真空浇注等，其中空心浇注是 最主要的浇注方式。
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➢ 注浆成型法 空心浇注的特点 石膏模不带任何型芯，所以又 称单面浇注或单面吸浆。泥浆注入石膏模型后，在 模腔内壁形成坯体的外形，适合于薄壁中空制品。 实心浇注的特点 石膏模腔内放置一个或几个型 芯，以形成注件的内表面，所以又称为双面浇注或 双面吸浆，适合于壁厚大件或外形复杂的制品。
（介质为常温液体）和热等静压成型法（介质为气体，加压与 加热同时进行）。
通常所称等静压成型法是指冷等静压成型法。
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➢ 振动成型法 定义 利用振动作用使粉体成型方法。适用于 形状复杂及大型的制品，也适用于密度相差不太 悬殊的物料。由于成型时物料不受破坏，容易水 化的物料如焦油白云石、焦油镁砂料等，多用此 法成型。
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2.1.1 滚动成型
❖定义 滚动成型属半干法成型，是将粉状物料加水润湿，
在不断滚动的过程中，由机械力和毛细力共同作用 而成型，常用于冶金过程的原料预处理，制品为对 尺寸要求不很严格的球状物料。
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说明：
在冶金工业的球团生产中，滚动成型称为造 球，目的是将粒度为－0.075mm约占80%以上的细 磨精矿制成9-15mm的球团矿；
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注浆成型的特点 泥浆水分一般达40%左右，它主要用于生产中
空壁薄的高级耐火制品及特种耐火制品，在陶瓷工 业中，注浆成型是一种适应性大、生产效率高的成 型方法。凡是形状复杂或不规则、以及薄胎等制品， 均可采用注浆成型法来生产。
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➢ 等静压成型法 定义 应用帕斯卡原理，依靠高压液体或气体在粉 体各个方向上施加等同压力进行成型的方法。常用 的压力传递介质为液体。因刹车油或无水甘油的可 压缩性极小，几乎可以把全部压力传递到弹性模具 上，故多用这两种液体作为压力传递介质。
烧结生产中，滚动成型称为制粒，目的是将 0-10mm的粉矿中的细粒物料粘附于粗颗粒上，形 成制粒小球，以改善烧结过程的透气性。
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❖ 滚动成型设备及工艺原理
➢主要设备
圆盘造球机和圆筒造球机（或制粒机）
➢工艺原理
相同点：造球机旋转时，物料靠造球机内壁摩擦
而上升运动至一定高度，然后物料靠重力而向下
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➢ 机压成型法 机压成型过程的实质
是一个使物料内颗粒密集和空气排出、形成 致密坯体的过程。机压成型的制品具有密度高、 强度大、干燥收缩和烧成收缩小、制品尺寸容易 控制等优点，所以该法在耐火材料生产中占主要 地位。
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➢ 可塑成型法 定义 是指用含水量为16%以上呈塑性的泥料制 成制品的方法。 成型过程 将预制好的物料投入挤泥机中，挤 成泥条，然后切割，按所需要的尺寸制成荒坯， 再将荒坯用压机压制，使物料具有规定的尺寸和 形状。 缺点 坯体水分大，砖坯强度低，外形尺寸不 准确，干燥过程复杂，收缩有时达到10%以上。
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2.1 粉体成型的基本方法
成型是一个中间环节，原料的性能不同、制品 的用途不同，粉体成型方法也不尽相同。 按照外力施加方式的不同分为： 滚动成型、压力成型 按照润湿程度不同分为： 半干法（物料水分5%左右） 可塑法（物料水分15%左右） 注浆法（物料水分40%左右）
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➢ 振动成型法 原理 是物料在频率很高（一般为3000-12000次 /min）的振动作用下，质点相互撞击，动摩擦代替 质点间的静摩擦，粉体变成具有流动性的颗粒，在 自重和外力作用下逐渐堆集密实形成致密的制品。 特点 颗粒具有三维空间的活动能力，颗粒密集 并填充于模型的各个角落而将空气排挤出去。在很 小的单位压力下既可得到密度较高的制品。