【文章內容簡介】 JB/T 靜電除塵器用瓷絕緣子－支柱 JB/T 靜電除塵器用瓷絕緣子－轉軸 21 第四章 廠址選擇及建設條件 項目建設地址 項目建設地址位于景德鎮(zhèn)市高新技術產業(yè)園內，距市區(qū) 3 公里，距杭瑞高速公路入口處約 2 公里，距離景德鎮(zhèn)市飛機場僅 8 公里，交通條件十分便利，基礎設施完善。 建設條件 （ 1）基本市情 景德鎮(zhèn) 市 為江西省直轄市。位于江西東北部，居東經 116176。57 ′ —117176。42 ′ ，北緯 28176。44 ′ — 29176。56 ′ ，西北與安徽東至縣交界，南 與萬年縣、西與波陽縣接壤，東北與安徽祁門縣、東偏南與婺源縣毗連。全市土地面積 5256 平方公里。據統(tǒng)計全市總人口為 萬人，其中非農業(yè)人口 。 （ 2） 自然 條件 氣候特點 ： 屬亞熱帶季風氣候，溫和濕潤。全年光照充足，雨量充沛，四季分明，冬季多偏北風，春夏之交梅雨綿綿，夏秋之際晴熱天多。20xx 年，年降水總量 ，年日照 小時，極端最高氣溫為℃ ，極端最低氣溫為 — ℃ ，年平均氣溫 ℃ ，無霜期 269天 ，冰凍期短，氣候宜人。 （ 3）基礎設施條件 市域內電力供應充 足，屬贛東北專線供電網絡。擬建場地電源來自 22 華東大電網。所需電源由市供電局配送 ,可滿足項目要求。擬建場地水源由城市自來水網提供 ,能滿足項目建設要求。擬建場地中，將布置雨、污分流排水管道，排入市政管道中。通訊發(fā)達，建有一個可無限增容的電信端局，并實現(xiàn)了中國移動和中國聯(lián)通兩個移動通訊的無縫覆蓋。擬建場址市政道路上現(xiàn)已全部架設開通全國直撥程控電話及移動通訊，可滿足項目固定和移動通訊要求。 景德鎮(zhèn)市乃至贛東北的一個交通樞紐，交通優(yōu)勢十分明顯， 立體交通網絡基本形成 。 皖贛鐵路南北縱貫境內， 公路 西通武漢約 3 小時車程；南到南 昌、北至黃山約 2 小時車程；西至廬山 1 小時車程。景德鎮(zhèn)機場已開通北京、上海、廣州等航線，昌江水道經疏浚后可直通鄱陽湖達長江。 其他建設條件 該項目位于景德鎮(zhèn)市高新技術產業(yè)園內，交通區(qū)位條件良好。 近年來，高新區(qū)堅持在以商招商發(fā)展項目、產業(yè)招商聚集項目、搶筑平臺快上項目、誠信招商服務項目上下功夫，不斷做大做強園區(qū)企業(yè)，發(fā)展壯大產業(yè)集群；在引進景德鎮(zhèn) LED 照明產業(yè)基地項目、汽車零部件工業(yè)生產基地的基礎上，積極利用優(yōu)惠政策吸引了一批相關優(yōu)秀企業(yè)入園，為打造贛東北最大的光電產業(yè)基地奠定了有利的基礎。 該項目總投資 1300萬元，部分資金均已基本落實。 工程項目準備工作已到位，經立項審批后，開始啟動，工期預計10 個月完成。 23 第五章 技術方案、設備方案及工程方案 工藝技術方案 選擇 電瓷 生產工藝在我國屬于成熟工藝。本項目 生產工藝流程見圖。 長石、粘土、石英、礬土 電瓷原料粉碎與其他陶瓷原料的制備工藝相近，主要采用傳統(tǒng)的球磨機來細磨。但隨著我國超高壓和特高壓輸變電工程的發(fā)展，對瓷絕緣材料的機 械強度和電氣強度提出了更高的要求。為提高電瓷材料的機械強度，通常的方法是在普通電瓷配方的基礎上，添加機械強度和電氣強度優(yōu)異的剛玉顆粒，進行顆粒強化。為降低成本，常用鍛燒鋁礬土替代工業(yè)氧化鋁。由于剛玉相顆粒強度高、硬度大，研磨破碎十分困難。如果將硬質的剛玉顆粒與軟質的粘土一起球磨，將導致剛玉相顆粒很難細球磨 篩分 除鐵 篩分 高壓濾泥 一次真空練泥 裝窯 施釉浸釉 數控修坯 二次真空練泥 出廠 包裝 切割 研磨 膠裝 養(yǎng)護 機電檢驗 24 化，所需球磨時間長，研磨效率低。 為了提高球磨效率，在高強度電瓷制備中常采用二次球磨的工藝。將鋁礬土、長石等硬質原料與少量硬質粘土在球磨機中預先研磨 10h 以上，待物料達到細度要求后，再將易磨的粘土加入，球磨 35h，使粘土細化并與其他原料充分混合均勻后出料。二次球磨工藝雖然能提高研磨效率，但在第一批原料的研磨中，球磨機內的填充系數低，球料比大，并不是球磨機工作的最佳狀態(tài)，即球磨機的產能和能耗浪費較大。因此，采用其他更高效的研磨工藝取代球磨，用于制備電瓷原 料，比其他陶瓷行業(yè)更具現(xiàn)實意義。 （ 1）不同球磨方式對礬土細度影響 電瓷工業(yè)中采用的鋁礬土為經 1300℃以上高溫鍛燒的以剛玉相為主要礦物組成的鍛燒特級或一級鋁礬土粉，要求其 A12O3 含量 ≥ 85%，SiO28%， Fe2O32%， TiO24%。因 煅 燒鋁礬土中的主 晶相為莫氏硬度達9 級的剛玉相，屬于電瓷原料中最難研磨的硬質原料。 因此項目試驗選擇以 325 目鋁礬土為對象，采用球磨、行星磨和攪拌式砂磨三種 不同球磨方式 對礬土研磨效率的影響試驗。 球磨每隔 4h 取樣一次，最終研磨 40h。行星磨每隔 取樣一次，總研磨時間為 4h。砂磨每隔 5min 取樣一次，總研磨時間 lh。表 5表 52 和表 53 分別為鋁礬土經不同時間球磨、行星磨和砂磨后的粒度分析結果。對比后不難發(fā)現(xiàn)，球磨 40h 后鋁礬土的平均粒徑與行星磨 3h 或砂磨 15min 后的效果相近，分別為 、 和 。 25 表 51 球磨不同時間后鋁磯土的粒度分析結果 表 52 行星磨 不同時間后鋁磯土的粒度分析結果 26 表 53 砂磨 不同時間后鋁磯土的粒度分析結果 值得注意的是，在 D50 粒徑相近時，不同研磨方法對粗顆粒尺寸的影響較大。鋁礬土粉經 40h 球磨、 行星磨和 15min 砂磨后，其 D97粒徑分別為 、 和 ，而最大粒徑 (D100)分別為、 和 。圖 51 為鋁礬土粉分別經 40h 球磨、 行星磨和 15min 砂磨后的掃描電鏡照 片。用三種研磨方法所得物料的粒徑大多數都在 10181。m 左右，與用激光粒度儀分析的結果基本相符。但是，圖 51(a)顯示出球磨 40h后的物料中仍有達 30181。m的粗大顆粒，行星磨 后的鋁礬土中也存在許多 1520181。m 的粗顆粒，而砂磨 15min 后鋁礬土粉的顆粒最均勻，以 510181。m 的顆粒居多，粒徑分布范圍明顯小于球磨和行 27 星磨的。 圖 31 鋁 礬土 的 SEM 照片 (a)球磨 40h (b)行星磨 (c)砂磨 15min 三種研磨方式在研磨效率和所得物料的粒徑分布上產生如此大的差異，主要原因是這三種研磨設備的工 作原理、球石尺寸及球石與物料間的相對運動速度顯著不同。傳統(tǒng)的滾筒式球磨機依靠筒體的轉動帶動研磨介質 (球石 )運動，通過球石拋落對物料的撞擊作用和與物料間相對運動的研磨作用實現(xiàn)物料的研磨破碎 。 與球磨和行星磨不同的是，攪拌式砂 28 磨機的筒體是靜止不動的，球石和物料靠內置的高速旋轉攪拌器帶動，轉速不受離心力限制，可達 5001500rpm。高速運動著的研磨介質與物料顆粒發(fā)生強烈的撞擊、磨擦和剪切等作用，強化了研磨效果 。 因此，攪拌式砂磨機的研磨效率可以是球磨機的幾十倍甚至更高，也數倍 于行星式球磨機，而且 對電瓷而言， 10181。m 以下的顆粒是完全滿足生產工藝要求的，而 20181。m 以上的顆粒則會對產品的燒結和機電性能等帶來不利的影響。因此，用攪拌式砂磨能有效消除 20181。m 以上的顆粒，從而 達到原料納米級， 有利于提高電瓷產品的機械強度，改善產品的均勻性和可靠性。 （ 2） 不同球磨方式對瓷套坯料配方細度的影響 為了進一步驗證攪拌式砂磨在電瓷原料 納米級 中應用的可行性和實際效果 ，項目以景德鎮(zhèn)瓷都電瓷電器有限公司瓷套 坯料配方 中 鋁礬土 、粘土、熔劑性長石、星子高嶺土等原料為試驗配方。公司正常生產中 采用 10t 球磨機，每次裝原料干基 ，料 :球 :水 =l::1，一般球磨 14h，達到細度要求后放漿。本 項目試驗 是在正常工業(yè)生產的球磨機中取樣，分別取球磨 6h、 8h 和 10h 的樣品 100kg，再用攪拌式砂磨機進行研磨試 驗，并與球磨 14h 的樣品進行對比測試。 表 54 為分別球磨 6h、 8h、 10h、 14h 和球磨 8h 再砂磨 20min 的坯料樣品的激光粒度分析結果。對比球磨 6h 和 14h 的粒度分析結果不難發(fā)現(xiàn)，增加 8h 的球磨時間，漿料的平均粒徑僅減小約 2181。m，研磨效果主要體現(xiàn)在較大顆粒的細化，如 D97 從 31181。m 降低到 左右， D99 從42181。m 降低到 25181。m。 三種條件 下的 D10 相差不大，但此時的平均粒徑 29 D50 分別為 、 和 ， D90 分別為 、 和 ， 坯料球磨 14h 后的 D97 為 ，球磨 8h 后砂磨 20min的 D97 為 ，大于 10181。m 的顆粒被完全消除。 表 54 球磨不同時間的 瓷套 坯料的粉體粒度參教 圖 52(a)為坯料球磨 14h 后正常生產的普通瓷 瓷套 的 SEM 照片，圖52(b)為坯料球磨 8h 后砂磨 20min 的原料按照正常生產工序所得瓷 套 的SEM 照片。對比后不難發(fā)現(xiàn)，用球磨 8h 后砂磨 20min 的坯料所生產的瓷套 比正常生產中球磨 14h 坯料生產的 瓷套 結構更加均勻且致密。說明通過砂磨獲得的粉體因有效降低了大顆粒的尺寸，從而有利于材料微觀結構的改善 。 30 圖 52 普通 瓷套 燒結后瓷體的 SEM 照片 (a)球磨 14h(b)球磨 8h 后砂磨 20min 通過以上兩項基礎性試驗，項目通過選擇砂磨替換傳統(tǒng)球磨工藝，可以改善坯體顆粒細度，達到納米級，降低球磨時間，降低燒成溫度，節(jié)約能耗。 不同工藝對電瓷性能的影響 對用不同研磨方法制備的漿料，經過篩、除鐵、榨泥、真空練泥、成型、干燥、施釉、燒成等 正常生產工序后燒制成瓷，測定了瓷樣的體積密度、純瓷和上白釉后的抗彎強度、電氣絕緣強度等性能指標。 （ 1） 對坯料工藝性能的影響 用正常球磨工藝生產的坯料的干燥強度為 ，用砂磨 替換工藝 ，其干坯抗彎 強度 高達 ，提高幅度為 1015%。證明采用 砂磨的新工藝，對所制備的高強度 電瓷 坯料的工藝性能改善有利。 （ 2） 對試樣體積密度的影響 31 正常球磨生產料、砂磨的坯料燒成后的體積密度 分別為 和。 證明砂磨工藝能提高坯體致密性。 （ 3） 對試條抗彎強度的影響 正常 球磨 生產料 燒成后抗彎強度 為 ，經砂磨工藝的坯料燒成后抗彎強度達 Mpa,經砂磨后的試條強度比正常生產坯體的高1020%。 （ 4） 對電氣絕緣強度的影響 按 GB/T77520xx 標準制備電氣強度樣品，測得不同樣品的工頻交流擊穿強度。結果表明， 正常球磨生產 擊穿強度 kV/mm，砂磨工藝強度為 35 kV/mm，證明 砂磨工藝可提高材料的電氣絕緣強度 510%。 （ 5）對燒成溫度的影響 正常 球磨 生產料 在 1310℃燒成抗彎強度 Mpa，通過采用攪拌式砂磨工藝，原料納米級后，燒成溫度從 1310℃降低到 1150℃，抗彎強度為 Mpa。證明原料納米級后，促進燒結，大大節(jié)約能源。 設備方案 主要工藝設備的選擇： 攪拌式砂磨機 （ 球磨機改造前為傳統(tǒng)普通滾筒球磨機，改造后為攪拌式砂磨機） －除鐵器－濾泥機－真空練泥機－ 數控修坯機 －烘房 （改造前未利用余熱，改造后利用余熱干燥） － 節(jié)能型梭式窯 爐－切割機－研磨車床－材料試驗機 32 工程方案 本 項目 主要建筑構筑物一覽表 55。 表 55 主要建筑構筑物一覽表 序號 建（構）筑物名稱 數量 備注 一 新 建工程 1 廠房 6000 ㎡ 生產 4000 ㎡，研發(fā)中心 20xx ㎡ 2 燃氣梭式窯 8座 12m179。 3 原料納米級加工成型生產線 2條 4 其他 1 基礎設備設施 二 改造工程 1 烘房改造 1 200 ㎡ 33 第六章 主要原材料、燃料動力供應 原材料及燃料動力消耗 主要原料及輔助原料消耗 原料種類及年需要量： 種類：長石、石英、粘土及鋁礬土 。 年需量： 12750噸。 原料消耗情況見 技術經濟 表。 主要原材料消耗表 原料名稱 供應來源 備注 粘土 江西、福建 改造后原料總量保持不變，改造前合格品 80%，產量 20xx噸，改造后合格品 90%，產量7000 噸。 石英 江西 長石 湖南 礬土 河南 合計 燃料動力消耗： 本項目建成投產后燃料動力消耗情況如下： 天燃氣 ： 248萬 m3 電： 185 萬 kwh 34 原材料及燃料動力供應能力 原料供應 本項目主要原料 全部外購。主要產地為 江西、福建、湖南、河南 及本地等。 在目前市場經濟條件下，各種原料均可保證供應，并且質量 能保證。 燃料動力供應 本項目主要為 原料納米級生 產線改造 ， 項目主要用電 為原料加工 設備，公司設有降壓配電所以供全廠使用。且都是由城市配電