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讨论陶瓷波纹填料的研制与生产工艺
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讨论陶瓷波纹填料的研制与生产工艺

2019-07-25      阅读：次
陶瓷波纹填料亦称波纹板 ,  是一种整砌型耐酸碱、 抗腐蚀性材料 。 主要应用于化工塔中, 如特殊钢、 玻璃和搪瓷塔内, 此外填料 也可议用作热交换器、    雾器或催化剂载体 ,用于 各种有腐蚀性介质的提纯 、    吸 收和分 离。
 
文中以化工填料厂生产的波纹填料产品分为普通型及 s K 一 1 型 为例。本文介绍陶瓷波纹填料的性能特点及生产工艺 。
 

一、     陶瓷波纹填料的特性参数

1 .几何结构与特点
 
陶瓷波纹填料是由彼此平行垂直排列的波纹陶瓷薄片组成的盘状规则填料 , 具有结构紧凑, 比表面积大 的 特 点。 直径 小于 4 05 m m 时 , 填料制成 整盘 状 , 直 径 大 于4勃m m 时, 则制成分块形式 。
 
谏用 时盘 与盘之 间成09 “  角交错 排 列,使液体经过每盘都重新分布且趋于 均匀 , 有利于气液接触 , 与一般无规则堆积的填料相比可大大降低阻力 ,     获得较高的 工作效率 。

2 .特性 参数
 
① 陶瓷波纹填料适用温度可达 5 0  ℃ ,重 度为 5 0 0一 z 0 0 0 K g  / M “ ,     常用叶片厚度为1 ~ 1 .   s m m , 叶片越厚 ,      比表面积越小 ,     反之 比表面积越大,       越有利于分离或吸 收。
 
②波峰高度 目前通用 3 一 6 m m ,      对 于液量较大的过程如吸收、    冷却可用 4一 s m m ,要 求压 降小时,     如减压可用 10 ~  61  m m  的峰局 。
 
③波峰距一般大致为峰高的 2  倍为宜 使 波纹均称 ,  现在常用的波峰距为6~  61  m m 。

④ 盘高度 ,     我厂生产填料盘 高 一 般 为5 0~ , 高可 达Z O Om m 。    盘高小一些则 转向次数多 ,  有利于液体再分布 ,  但安装麻烦。
 
⑤ 排列角度 一般为3 0 0  ~  4 5 0   。
 

二 、陶瓷波纹填料生产工艺

 
1 . 原料
 
陶瓷波纹填料的主要原料是烧结范 围宽的耐火粘土 , 可塑性较好的粘土 , 部分锻烧后的粘土及膨润土等。其化学组成在下列 范围:
讨论陶瓷波纹填料的研制与生产工艺
 
该组成对粘土的要求 ,  一是15 0  2  、  A 1 2 0  :比约在 6 : 1 左右 , 以保持制品的耐酸、 耐碱、 耐腐蚀及耐高温性能。 二是可塑 性好 , 收缩率小杂质含量少 , 烧结温度低, 烧结范围宽 , 特别是整盘结构对泥料收缩 要 求严格 。 一 般在泥 料中加入 熟料的目的是减少收缩 , 提高耐温度急变性 ,    并在一定程度上 克服 它的脆性
。 坯式:
 
2 .坯料制备
 
瘩性料和 粗碎后的半硬质粘土及粘土 ,外加03 ~ 05 % 回坯泥 , 采用 1 . 5 一 2 . 5 吨球磨机细磨 , 料 ’ 球 , 水一 1 , 2 , .0 3 , 细度达到要 求后 ,      测定泥 浆性能 ,     待各工艺 参数合格后 ,过筛、    除铁 ,     放入储浆池中陈腐 5  ~  7天备用。
陶瓷波纹填料
泥浆中电解质含量 0 . 5男, 全部采用纯碱。浆料主要技术工艺参数控制指标如下: 2 05 目筛余 0 . 2~ 0 . 25 % , 显微镜检测结果 :
< 13协m 粒度5 8~  6 0 %
 
泥 浆比重 1。  7 8~  1。  80
 
泥 浆流动性 Zm i n 3 0 s ~ 4m i n 3 0 s 厚化系数 1 。 2~ 1 。 4 左右
 
HP 值 8 ~  9 .   5呈弱碱性

3 .模具制作
 
按照 使用要求将波峰、    波距、    倾角、    盘直径 、     盘高等基本尺寸搞好原胎设计,      参照泥料全收缩 , 视不同规格的波纹板其波峰、波距放尺 率略有不同 , 一般掌握在 12 ~ 41 % , 根据倾斜角的要求先制出一组波纹样板 , 以使原胎波纹匀称 , 峰顶部位曲线光滑一致 ,使坯体脱模均匀 。    样板的制作按数据画 出正弦或余弦曲线。按盘高要求考虑成形操作方便 ,     要进行下料计算 ,     每块石膏模型板可容纳波纹片数及几块模板可制作一整盘填料 , 均需进行详细计算 , 目的是减少浪费。按盘直径要求设计割边工具。    按原胎反出凹胎 ,     制得工作模板。
 
4 .成形
波纹板采用 注浆成形 ,      由于吃浆厚度在1 .    5一2.  Om m 左右 ,    每片模板 吃 浆时 间4 ~ 5 分钟 ,   回浆后巩 固01 分钟 ,  脱模下坯 ,将有 1 .   7毫米厚的 薄坯翻至玻璃 板上 ,     用盘 高样板割条 ,      码片 ,     用椭圆割边工具压 出整盘 。    码片时注意垂直 反 向,     对 好 角度。 固定后浇 浆粘接 , 、 补浆后放在石膏板上干燥。
5 . 烧成
 
烧成工艺是否合理是提高产量的关键 。我厂采用 1 90 M 隧道窑 ,     烧 成温 度 :     热电 偶温度 12 5 0 ℃ ~  1 2 4 5 ℃ ,  三角 锥 1 2 5 0 ℃~12 8 0 ℃ , 装窑采用平装。    为了解决 变 形缺陷 ,  使用同类泥料制作的板托 ,  厚度为02 m m ,板托下面洒一层熟 料渣 ,      以使其同步收缩 ,保证产品规格尺寸 。
 

三、    产品主要规格与技术性能
 

1 .产品规格
 
根据 目前各类制剂塔使用要求 , 我们已能定型生产的规格按直径大小可划 分为 :中6 0~  小3 8 0  10种规格和小4 5 0拼六块 ,    中7 8 5拼九块 , 小1 0 8 0拼九块 , 今年研制出中9 8 0 盘高为 02 0刃以刃比拼九块而成的大型填料。
2 .主要技术性能指标
 
耐酸  9 7 .    5 %
 
耐碱  85  % 以上
 
圆 度按规 格 不同 分 别 是:     中06 m m <士 0 .    5 ,    小10 8 0m m 拼块 <  土 1 0 m m比表面 :      4 4 8M “  / M 3 一4 5 o M “  /M “
 
四、    讨论
1    .注意原料的使用 ,  稳定波纹填料的抗腐蚀耐高温性能 。   一般:选60用~氧化铝含量较高的耐火粘土 ,     如山西大同: 土0、紫木节 ,  氧化铝在烧成过程中 除一: 部分2 熔~ 于2 熔0 体中以玻
 
璃相存在之外 ,   是形成: 莫来00 石~ 晶4 体0 的主 要成份。    针状莫来石形成的: 网状.  结~构能提高制品的机械强度、    化学稳定: 性与热6 稳定性 ,     扩大烧结范围 。 : Z
 
2 .   控制波纹填料的规: 整度.0 ,0 4以保持其较 小的空 隙率 ,     稳定填料的流体力学特性。由于单片厚度薄 , 成形粘接面 大 , 浇注粘接 2 操作难度大 , 波峰、 波距越小, 空 隙就越
小 ,所以成形工艺 是关键 ,     控制圆度、    平面度公差 ,     严格使用各种样板及工具 ,   细作 ,  才能达到 制品的流体力学 特 性要求

3 。填料的传质性能要求每个叶片表面尽 量粗糙 ,     目的是具有良好的毛细作用 ,     使其在水溶液系统中整个填料表面 充分润湿 , 从而达到工作效率高的 特 性。 S K 一 1 型 波纹填料 ,    米填料高度的理论板数可达 4~  6块 ,比5 0 又 5 0m m 陶瓷鲍尔环填料约高 3 倍 
 
 
 
 
 
 

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