सिरेमिक

३.१.१ स्लरीको तयारी

स्प्रे सुकाउने दाना बनाउने प्रक्रिया प्रयोग गरेर, स्लरीको तयारी एक महत्त्वपूर्ण कुञ्जी हो। ठोस सामग्री, सूक्ष्मता र माटोको तरलताले सुख्खा पाउडरको उत्पादन र कण आकारलाई प्रत्यक्ष असर गर्नेछ।

यस प्रकारको एल्युमिना पोर्सिलेनको पाउडर बाँझो हुने भएकाले, खाली ठाउँको गठन कार्यसम्पादन सुधार गर्न उचित मात्रामा बाइन्डर थप्नु आवश्यक छ। डेक्सट्रिन, पोलिभिनिल अल्कोहल, कार्बोक्सिमिथाइलसेलुलोज, पोलिस्टाइरिन, आदि जस्ता सामान्यतया प्रयोग हुने जैविक पदार्थहरू। यस प्रयोगमा पानीमा घुलनशील बाइन्डर पोलिभिनिल अल्कोहल (PVA) चयन गरिएको थियो। यो वातावरणीय आर्द्रताप्रति बढी संवेदनशील छ, परिवेशको आर्द्रताको परिवर्तनले सुख्खा पाउडरको गुणहरूलाई उल्लेखनीय रूपमा असर गर्नेछ।

पोलिभिनाइल अल्कोहलमा धेरै प्रकारका, हाइड्रोलिसिसका फरक-फरक डिग्री र पोलिमराइजेसनको डिग्री हुन्छ, जसले स्प्रे सुकाउने प्रक्रियालाई असर गर्नेछ। यसको सामान्य हाइड्रोलिसिस डिग्री र पोलिमराइजेसन डिग्रीले स्प्रे सुकाउने प्रक्रियालाई असर गर्नेछ। यसको खुराक सामान्यतया ०१४ - ०१५wt% हुन्छ। धेरै थप्दा स्प्रे ग्रेन्युलेसन पाउडर कडा सुख्खा पाउडर कणहरू बनाउँछ जसले गर्दा थिच्ने क्रममा कणहरू विकृत हुनबाट जोगिन्छ। यदि थिच्ने क्रममा कण विशेषताहरू हटाउन सकिँदैन भने, यी दोषहरू हरियो शरीरमा भण्डारण गरिनेछ र फायरिङ पछि हटाउन सकिँदैन, जसले अन्तिम उत्पादनको गुणस्तरलाई असर गर्नेछ। बाइन्डर थप्दा धेरै कम हरियो शक्तिले सञ्चालन हानि बढाउनेछ। प्रयोगले देखाउँछ कि जब बाइन्डरको उचित मात्रा थपिन्छ, हरियो बिलेटको खण्ड माइक्रोस्कोप मुनि अवलोकन गरिन्छ। यो देख्न सकिन्छ कि जब दबाब ३Mpa बाट ६Mpa मा बढाइन्छ, खण्ड सहज रूपमा बढाइन्छ, र त्यहाँ थोरै संख्यामा गोलाकार कणहरू हुन्छन्। जब दबाब ९Mpa हुन्छ, खण्ड सहज हुन्छ, र मूल रूपमा कुनै गोलाकार कणहरू हुँदैनन्, तर उच्च चापले हरियो बिलेटको स्तरीकरणमा नेतृत्व गर्नेछ। PVA लगभग २०० ℃ मा खोलिन्छ।

जल्न सुरु गर्नुहोस्, र लगभग ३६० डिग्री सेल्सियसमा पानी निकाल्नुहोस्। अर्गानिक बाइन्डरलाई पगाल्न र बिलेट कणहरूलाई भिजाउन, कणहरू बीच तरल इन्टरलेयर बनाउन, बिलेटको प्लास्टिसिटी सुधार गर्न, कणहरू बीचको घर्षण र सामग्री र मोल्ड बीचको घर्षण कम गर्न, थिचिएको बिलेटको घनत्व वृद्धि र दबाब वितरणको एकरूपतालाई बढावा दिन, र उपयुक्त मात्रामा प्लास्टिसाइजर थप्नुहोस्, सामान्यतया प्रयोग हुने ग्लिसरीन, इथाइल अक्सालिक एसिड, आदि।

बाइन्डर एक जैविक म्याक्रोमोलेक्युलर पोलिमर भएकोले, स्लरीमा बाइन्डर थप्ने विधि पनि धेरै महत्त्वपूर्ण छ। तयार पारिएको बाइन्डरलाई आवश्यक ठोस सामग्री भएको एकसमान माटोमा थप्नु उत्तम हुन्छ। यसरी, अघुलनशील र अविच्छिन्न जैविक पदार्थहरूलाई स्लरीमा ल्याउनबाट बच्न सकिन्छ, र फायरिङ पछि सम्भावित दोषहरू कम गर्न सकिन्छ। जब बाइन्डर थपिन्छ, बल मिलिङ वा हलचल गरेर स्लरी सजिलै उत्पन्न हुन्छ। थोपामा बेरिएको हावा सुख्खा पाउडरमा हुन्छ, जसले सुख्खा कणहरूलाई खोक्रो बनाउँछ र भोल्युम घनत्व कम गर्छ। यो समस्या समाधान गर्न, डिफोमरहरू थप्न सकिन्छ।

आर्थिक र प्राविधिक आवश्यकताहरूका कारण, उच्च ठोस सामग्री आवश्यक पर्दछ। ड्रायरको उत्पादन क्षमताले प्रति घण्टा वाष्पीकरण हुने पानीलाई जनाउँछ, उच्च ठोस सामग्री भएको स्लरीले सुख्खा पाउडर उत्पादनमा उल्लेखनीय वृद्धि गर्नेछ। ठोस सामग्री ५०% बाट ७५% सम्म बढ्दा, ड्रायरको उत्पादन दुई गुणाले बढ्नेछ।

कम ठोस सामग्री खोक्रो कणहरू बन्ने मुख्य कारण हो। सुकाउने प्रक्रियामा, पानी थोपाको सतहमा सर्छ र ठोस कणहरू बोक्छ, जसले थोपाको भित्री भाग खोक्रो बनाउँछ; यदि थोपाको वरिपरि कम पारगम्यता लोचदार फिल्म बनाइयो भने, कम वाष्पीकरण गतिको कारण, थोपाको तापक्रम बढ्छ, र पानी भित्री भागबाट वाष्पीकरण हुन्छ, जसले थोपालाई फुलाउँछ। दुबै अवस्थामा, कणहरूको बल आकार नष्ट हुनेछ, र खोक्रो कुण्डलीय वा स्याउ आकारको वा नाशपाती आकारको कणहरू उत्पादन हुनेछन्, जसले सुख्खा पाउडरको तरलता र थोक घनत्व कम गर्नेछ। थप रूपमा, उच्च ठोस सामग्री भएको स्लरीले कम गर्न सक्छ

छोटो सुकाउने प्रक्रियामा, सुकाउने प्रक्रिया घटाउँदा पानीसँगै कण सतहमा स्थानान्तरण हुने टाँसिने मात्रा घटाउन सकिन्छ, जसले गर्दा कण सतहमा बाइन्डर सांद्रता केन्द्रभन्दा बढी हुनबाट जोगिन सकिन्छ, जसले गर्दा कणहरूको सतह कडा हुन्छ, र कणहरू थिच्ने र बनाउने प्रक्रियामा विकृत र कुचल्दैनन्, जसले गर्दा बिलेटको शरीरको भार कम हुन्छ। त्यसकारण, उच्च-गुणस्तरको सुख्खा पाउडर प्राप्त गर्न, स्लरीको ठोस सामग्री बढाउनु पर्छ।

स्प्रे सुकाउन प्रयोग गरिने स्लरीमा पर्याप्त तरलता र सकेसम्म कम आर्द्रता हुनुपर्छ। यदि धेरै पानी हालेर स्लरीको चिपचिपापन घटाइयो भने, सुकाउने ऊर्जा खपत मात्र बढ्दैन, तर उत्पादनको थोक घनत्व पनि कम हुन्छ। त्यसकारण, कोगुलेन्टको सहायताले स्लरीको चिपचिपापन कम गर्न आवश्यक छ।सुकेको स्लरी धेरै माइक्रोन वा साना कणहरू मिलेर बनेको हुन्छ, जसलाई कोलोइडल फैलावट प्रणालीको रूपमा मान्न सकिन्छ। कोलोइडल स्थिरताको सिद्धान्तले देखाउँछ कि निलम्बन कणहरूमा काम गर्ने दुई बलहरू छन्: भ्यान डेर वाल्स बल (कुलम्ब बल) र इलेक्ट्रोस्टेटिक प्रतिकर्षण बल। यदि बल मुख्यतया गुरुत्वाकर्षण हो भने, समूहीकरण र फ्लोकुलेशन हुनेछ। कणहरू बीचको अन्तरक्रियाको कुल सम्भाव्य ऊर्जा (VT) तिनीहरूको दूरीसँग सम्बन्धित छ, जसको समयमा कुनै बिन्दुमा VT गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा VA र प्रतिकर्षण ऊर्जा VR को योगफल हो। जब कणहरू बीचको VT ले अधिकतम सकारात्मक सम्भाव्य ऊर्जा प्रस्तुत गर्दछ, यो डिपोलिमराइजेसनको प्रणाली हो। दिइएको निलम्बनको लागि VA निश्चित छ, त्यसैले प्रणालीको स्थिरता VR नियन्त्रण गर्ने कार्यहरू हुन्: कणहरूको सतह चार्ज र दोहोरो विद्युतीय तहहरूको मोटाई। द्विस्तरीय तहको मोटाई भ्यालेन्स बन्डको वर्गमूल र सन्तुलन आयनको सांद्रताको विपरीत समानुपातिक हुन्छ। दोहोरो तह कम्प्रेसनले फ्लोकुलेशनको सम्भावित अवरोध कम गर्न सक्छ, त्यसैले समाधानमा भ्यालेन्स बन्ड र सन्तुलन आयनहरूको सांद्रता कम हुनु आवश्यक छ।सामान्यतया प्रयोग हुने डिमल्सीफायरहरू HCI, HNO3, NaOH, (CH) 3noh (क्वाटरनरी एमाइन), GA, आदि हुन्।

९५ एल्युमिना सिरेमिक पाउडरको पानीमा आधारित स्लरी तटस्थ र क्षारीय हुने भएकाले, अन्य सिरेमिक स्लरीमा राम्रो पातलो प्रभाव पार्ने धेरै कोगुलेन्टहरूले आफ्नो कार्य गुमाउँछन्। त्यसैले, उच्च ठोस सामग्री र राम्रो तरलता भएको स्लरी तयार गर्न धेरै गाह्रो हुन्छ। एम्फोटेरिक अक्साइडसँग सम्बन्धित बाँझो एल्युमिना स्लरीमा एसिड वा क्षारीय मिडियामा फरक पृथकीकरण प्रक्रियाहरू हुन्छन्, र फरक माइकल संरचना र संरचनाको पृथकीकरण स्थिति बनाउँछ। स्लरीको pH मानले पृथकीकरण र सोखनको डिग्रीलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्नेछ, जसको परिणामस्वरूप ζ क्षमतामा परिवर्तन र सम्बन्धित फ्लोकुलेशन वा पृथकीकरण हुन्छ।

एसिड वा क्षारीय माध्यममा एल्युमिना स्लरीमा अधिकतम मान सकारात्मक र नकारात्मक ζ सम्भाव्यता हुन्छ। यस समयमा, स्लरीको चिपचिपापन डि कोगुलेसनको अवस्थाको सबैभन्दा कम मानमा हुन्छ, जबकि स्लरी तटस्थ अवस्थामा हुन्छ, यसको चिपचिपापन बढ्छ, र फ्लोकुलेशन हुन्छ। यो पाइयो कि स्लरीको तरलता धेरै सुधार भएको छ र उचित डिमल्सीफायर थपेर स्लरीको चिपचिपापन कम गरिएको छ, जसले गर्दा यसको चिपचिपापन मान पानीको नजिक हुन्छ। साधारण भिस्कोमिटरद्वारा मापन गरिएको पानीको तरलता 3 सेकेन्ड / 100 मिलीलीटर हो, र स्लरीको तरलता 4 सेकेन्ड / 100 मिलीलीटर हो। स्लरीको चिपचिपापन घटाइएको छ, जसले गर्दा स्लरीमा ठोस सामग्री 60% सम्म बढाउन सकिन्छ, र स्थिर प्याकिङ बनाउन सकिन्छ। ड्रायरको उत्पादन क्षमताले प्रति घण्टा पानीको वाष्पीकरणलाई जनाउँछ, त्यसैले निलम्बन।

३.१.२ स्प्रे सुकाउने प्रक्रियामा मुख्य प्यारामिटरहरूको नियन्त्रण

सुकाउने टावरमा हावा प्रवाहको ढाँचाले थोपाको सुकाउने समय, अवधारण समय, अवशिष्ट पानी र भित्तामा टाँसिने कुरालाई असर गर्छ। यस प्रयोगमा, थोपा हावा मिश्रण प्रक्रिया मिश्रित प्रवाह हो, अर्थात्, तातो ग्यास माथिबाट सुकाउने टावरमा प्रवेश गर्छ, र एटोमाइजिङ नोजल सुकाउने टावरको तल स्थापित हुन्छ, जसले फाउन्टेन स्प्रे बनाउँछ, र थोपा प्याराबोला हुन्छ, त्यसैले हावासँग मिसिएको थोपा प्रतिधारा हुन्छ, र जब थोपा स्ट्रोकको माथि पुग्छ, यो डाउनस्ट्रीम प्रवाह बन्छ र शंक्वाकार आकारमा स्प्रे हुन्छ। थोपा सुकाउने टावरमा प्रवेश गर्ने बित्तिकै, यो चाँडै अधिकतम सुकाउने गतिमा पुग्छ र स्थिर गति सुकाउने चरणमा प्रवेश गर्छ। स्थिर गति सुकाउने चरणको लम्बाइ थोपाको आर्द्रता, माटोको चिपचिपाहट, सुख्खा हावाको तापक्रम र आर्द्रतामा निर्भर गर्दछ। स्थिर गति सुकाउने चरणबाट द्रुत सुकाउने चरणसम्मको सीमा बिन्दु C लाई महत्वपूर्ण बिन्दु भनिन्छ। यस समयमा, थोपाको सतहले पानीको स्थानान्तरणद्वारा संतृप्त अवस्था कायम राख्न सक्दैन। वाष्पीकरण दर घट्दै जाँदा, थोपाको तापक्रम बढ्छ, र बिन्दु D मा थोपाको सतह संतृप्त हुन्छ, जसले कडा खोलको तह बनाउँछ। वाष्पीकरण भित्री भागमा सर्छ, र सुकाउने दर घट्दै जान्छ। पानीको थप उन्मूलन कडा खोलको आर्द्रता पारगम्यतासँग सम्बन्धित छ। त्यसकारण, उचित सञ्चालन प्यारामिटरहरू नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ।

सुख्खा पाउडरको आर्द्रता मुख्यतया स्प्रे ड्रायरको आउटलेट तापक्रमबाट निर्धारण गरिन्छ।आद्रताको मात्राले सुख्खा पाउडरको बल्क घनत्व र तरलतालाई असर गर्छ, र थिचिएको खाली ठाउँको गुणस्तर निर्धारण गर्छ।PVA आर्द्रताप्रति संवेदनशील हुन्छ। विभिन्न आर्द्रता अवस्थाहरूमा, PVA को समान मात्राले सुख्खा पाउडर कणहरूको सतह तहको फरक कठोरता निम्त्याउन सक्छ, जसले दबाबको निर्धारणलाई उतारचढाव र दबाब प्रक्रियाको क्रममा उत्पादन गुणस्तर अस्थिर बनाउँछ। त्यसकारण, सुख्खा पाउडरको आर्द्रता सुनिश्चित गर्न आउटलेट तापक्रमलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ। सामान्यतया, आउटलेट तापक्रम ११० डिग्री सेल्सियस मा नियन्त्रण गर्नुपर्छ, र इनलेट तापक्रम तदनुसार समायोजन गर्नुपर्छ।इनलेट तापक्रम ४०० डिग्री सेल्सियस भन्दा बढी हुँदैन, सामान्यतया लगभग ३८० डिग्री सेल्सियस मा नियन्त्रण गरिन्छ।यदि इनलेट तापक्रम धेरै उच्च छ भने, टावरको माथिको तातो हावाको तापक्रम धेरै तातो हुनेछ। जब कुहिरोको थोपा उच्चतम बिन्दुमा पुग्छ र अत्यधिक तातो हावाको सामना गर्छ, सिरेमिक पाउडर भएको बाइन्डरको लागि, बाइन्डरको प्रभाव कम हुनेछ, र अन्तमा सुख्खा पाउडरको प्रेसिङ कार्यसम्पादन प्रभावित हुनेछ।दोस्रो, यदि इनलेट तापक्रम धेरै उच्च छ भने, हीटरको सेवा जीवन पनि प्रभावित हुनेछ, र हीटरको छाला खस्नेछ र तातो हावाको साथ सुकाउने टावरमा प्रवेश गर्नेछ, जसले सुख्खा पाउडरलाई प्रदूषित गर्नेछ।इनलेट तापक्रम र आउटलेट तापक्रम मूल रूपमा निर्धारण गरिएको अवस्थामा, आउटलेट तापक्रम फिड पम्पको दबाब, साइक्लोन सेपरेटरको दबाब भिन्नता, स्लरीको ठोस सामग्री र अन्य कारकहरूद्वारा पनि समायोजन गर्न सकिन्छ।

साइक्लोन सेपरेटरको दबाब भिन्नता। साइक्लोन सेपरेटरको दबाब भिन्नता ठूलो छ, जसले आउटलेट तापक्रम बढाउनेछ, सूक्ष्म कणहरूको सङ्कलन बढाउनेछ र ड्रायरको उत्पादन घटाउनेछ।

३.१.३ स्प्रे सुकेको पाउडरको गुणहरू

स्प्रे सुकाउने विधिद्वारा तयार पारिएको एल्युमिना सिरेमिक पाउडरको तरलता र प्याकिङ घनत्व सामान्यतया सामान्य प्रक्रियाद्वारा तयार पारिएको भन्दा राम्रो हुन्छ। म्यानुअल ग्रेन्युलेसनको पाउडर कम्पन बिना पत्ता लगाउने उपकरणबाट प्रवाहित हुन सक्दैन, र स्प्रे ग्रेन्युलेसनको पाउडरले यो पूर्ण रूपमा गर्न सक्छ। धातु पाउडर तरलता र बल्क घनत्व परीक्षणको लागि ASTM मानकलाई सन्दर्भ गर्दै, विभिन्न पानी सामग्री अवस्थाहरूमा स्प्रे सुकाउने द्वारा प्राप्त कणहरूको बल्क घनत्व र तरलता मापन गरिएको थियो। तालिका १ हेर्नुहोस्।