頁巖陶粒的生產(chǎn)過程一般分為五個(gè)階段,生料制備、烘干、預(yù)熱、焙燒以及冷卻。頁巖原礦經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎,破碎后過篩,選3mm~5mm粒徑顆粒作為生料,然后將生料送入電爐預(yù)熱,預(yù)熱完畢立刻送入已經(jīng)處于目標(biāo)溫度的電陰爐中焙燒,焙燒完畢后,室溫冷卻得到陶粒。
頁巖生料的烘干、預(yù)熱、焙燒、冷卻時(shí)間及溫度選擇稱之為陶粒的焙燒制度,研究陶粒焙燒制度是陶粒焙燒研究的主要內(nèi)容。陶粒制備過程中的各因素都會(huì)對(duì)陶粒的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
1、生料的制備:陶粒生產(chǎn)首先必須解決的是原材料加工和制粒工藝,其任務(wù)是將采集的原料,經(jīng)破碎、篩分,配料、混合制成化學(xué)成分符合要求、質(zhì)量均勻的含水物料,然后通過輥壓、成球等方法制成不同粒徑的生料。生料的制備工藝很多,根據(jù)原料品種不同分為干法、塑化法、粉磨成球法和泥漿成球法。
2、烘干及預(yù)熱:可以采用干法工藝,破碎篩分后,不用烘干即可進(jìn)入預(yù)熱階段,預(yù)熱階段溫度控制在400℃~600℃之間。此預(yù)熱階段中,溫度急劇變化會(huì)引起生料炸裂,而導(dǎo)致燒制的陶粒各項(xiàng)性能下降;其次是控制生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量,因?yàn)樵陬A(yù)熱生料階段,生料中的有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽就已開始分解揮發(fā)產(chǎn)生氣體,那么經(jīng)過預(yù)熱后,生料在焙燒階段產(chǎn)生的氣體量就會(huì)減少;再次就是為生料表層的軟化做準(zhǔn)備。
預(yù)熱階段控制的因素是預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間,這兩個(gè)因素都會(huì)對(duì)陶粒質(zhì)量產(chǎn)生影響,若預(yù)熱溫度過高或者預(yù)熱時(shí)間過長都會(huì)導(dǎo)致生料在預(yù)熱階段就已產(chǎn)生大量氣體,導(dǎo)致生料在焙燒階段因膨脹氣體不足使陶粒膨脹不佳;但是預(yù)熱不足,就會(huì)造成高溫焙燒過程中生料的炸裂,所有這些都會(huì)影響到陶粒的性能。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于受生料的品種、陶粒形狀尺寸、生產(chǎn)窯型等因素影響,預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間通過試驗(yàn)確定。
3、焙燒:焙燒階段是整個(gè)陶粒焙燒過程中關(guān)鍵的一步,它將直接影響到陶粒制品的各項(xiàng)性能,如果控制不當(dāng),會(huì)造成氣體壓力太大而溢出下班體外殼形成開口氣孔,導(dǎo)致所燒制的陶粒強(qiáng)度低、吸水率高等缺點(diǎn),如果焙燒溫度未達(dá)到焙燒溫度,陶粒制品的膨脹倍數(shù)就會(huì)下降,表現(xiàn)密度變大。
4、冷卻:冷卻工藝對(duì)陶粒的質(zhì)量也有較大的影響,一般認(rèn)為較合理的陶粒冷卻制度是:焙燒的陶粒在通過溫度高的膨脹帶后,可迅速冷卻到1000℃~700℃;但是從700℃到400℃時(shí),則要求緩慢冷卻,因?yàn)檠杆俳禍?,使陶粒?nèi)部和表面產(chǎn)生強(qiáng)大的溫度收縮應(yīng)力,導(dǎo)致其表面出現(xiàn)網(wǎng)狀的微細(xì)裂縫,使陶粒的顆粒強(qiáng)度降低,但在400℃以下又可以快速的冷卻。