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本文阐述了在快速搅拌制粒机中以填充法制备多孔玻璃颗粒材料的基本原理与过程,实验研究了造粒时间和加水量对造粒效果的影响,考察了不同条件下颗粒的粒度分布。同时,本文通过对烧结温度和烧结时间的实验考察,研究了烧结条件对颗粒的孔隙率、孔径分布及机械强度等性能的影响。得出了合适的造粒时间、加水量、烧结温度以及保温时间等因素对最终所得产品颗粒的性能影响及它们之间的相互关系,并首次以快速搅拌机作为造粒设备,以废玻璃为原料,利用填充法来直接成批制备宏孔径、小粒度的多孔玻璃载体颗粒。 研究结果表明,利用快速搅拌制粒机能高效地制备多孔颗粒,在快速搅拌制粒机中进行造粒有利于颗粒的稳定生成和成长,在一定程度上保证烧结过程达到理想状态。制备成形的产品颗粒圆整,形貌规则。通过调节造粒时间,可得到不同颗粒粒度分布,强度和孔隙率均得到不同程度改善。通过试验,确定了快速搅拌制粒机中以填充法制备多孔玻璃颗粒的适宜工艺操作条件:采用以废玻璃为原料,加水41-42%,在快速搅拌制粒机中造粒3-6min,在750℃下烧结并保温2h,能够成批制备出强度大于13MPa,孔隙率大于42%的宏孔性多孔玻璃颗粒,孔径保持在20-120μm。 本文还通过对造粒技术、烧结过程以及粒数平衡理论的大量文献调研,结合本实验研究的具体情况,建立了适合本物料体系的模型来预测和控制颗粒生长,从而更有利于实际生产中的产品粒度控制以及做到节约用料。该粒数平衡模型使用实验数据来加以比较验证,结果表明,理论计算值与实验所得数据吻合较好。