间,块度小可缩短蒸压时间,但在干燥时,因鼓入的热空气经过细块度石膏层时,阻力大,难以均匀干燥;若过细,甚至无法吹入热空气,使干燥不能进行。通过实验,二水石膏块度在3~5cm比较好。这时蒸压时间约4小时。干燥时的温度和压力也很重要,干澡温度过高会使生成的α型半水石膏再脱水生成无水石膏。干燥温度过低干燥时间延长,甚至使α型半水石膏转回到二水石膏,经实验,干燥温度控制在130~1400C较好。干燥时蒸压釜内的压力越小越好,最好是负压” 干燥后,进行粉磨细度要过150目筛。 3 添加转晶剂生产α型半水石膏 添加转晶剂可生产出强度很高的α型半水石膏,据文献其水膏比可低于30%,干燥抗压强度高于20MPa。国内外常用水热法制造α型半水石膏。水热法生产流程是:将粉状二水石膏与加有化学转晶剂的水溶液混合,所得浆料置于反应釜中,在一定的温度和压力下经过一定时间,即转变成α型半水石膏。然后再经压滤或离心脱水,干燥和磨细,制得高强石膏粉。此法工艺较复杂,生产效率相对较低,生产能力较小,导致能耗和成本较高。我们从简化工艺,降低成本上考虑,研究设计了如下工艺流程: 天然二水石膏经拣选清洗后,磨成过40目的细粉,将粉状二水石膏与加有化学媒晶剂的水溶液混合,化成浆料在水池(或陶缸)内浸泡24小时后,再将浆料(可滤去部分水溶液)装在盘子里,分层置于蒸压釜中,在0.30~0.35MPa饱和蒸汽压力下蒸压加热3~4小时后,关闭蒸汽降至常压,立即打开盖子,将整盘石膏直接放入干燥室内,在120~1300C温度下烘干,然后磨细,就可制得高强石膏粉。该工艺流程,取消了离心脱水设备,操作简单,减少投资,降低了成本,易实现大批量生产。 尚需指出的是,能在二水石膏脱水成α型半水石膏的过程中,起转晶促进作用的化学品很多,很多文献对它们的作用进行了比较,但要符合以上工艺的转晶剂必须达到:转晶剂剩留在α型半水石膏中,不能影响其初凝,终凝时间,不能改变产品颜色。
4 实验结果及分析 以上两种工艺实验,所用石膏是从河南三门峡槐树洼纤维石膏厂购买的天然纤维二水石膏,纯度高,结晶水含量接近理论值,我们花两年时间研究,先小试,后中试,进行小批量试生产,生产的α型半水石膏性能优良、成本低,经测试两种工艺方法生产的α型半水石膏性能见表1 表 1 α型半水石膏产品技术性能 无转晶剂 在转晶剂 生产工艺 生产工艺 初凝时间(min) 7~9 7~9 终凝时间)(min) 小于30 小于30 标准稠度(%) 38~40 34~36 2hr抗折强度(MPa) 大于6.5 大于6.5 450C干燥抗折强度(MPa) 大于10 大于11.5 2hr抗折强度(MPa) 大于16 大于16 450C干燥抗折强度(MPa) 大于28 大于34 从表1可以看出,无转晶剂生产工艺制成的α型半水石膏强度略低,但因没有使用转晶剂,成本较低。若大批量生产,有转晶剂的工艺更好控制,质量会更稳定。 5 结束语 用α型半水石膏制成的陶瓷模具强度很高,但是吸水率低,并且浇注时,模具凝固膨胀率大,影响模具尺寸精度。所以陶瓷行业一般没有全部用α型半水石膏做模具。根据不同成型方法,α型半水石膏和β型半水石膏以下同比例混合使用。通过实验陶瓷注浆成形模具α型半水石膏配入量为25%~30,滚压成型模具α型半水石膏配入量为40%~45%。 参考文献 1.杨得山译.石膏,中国建筑工业出版社1987.11 2.陈志山.α型半水石膏的生产工艺.非金属矿,1995 No1 3.王瑞麟等.影响α—半水石膏结晶形态的若干因素,新型建筑材料,1991(10) 4.陈聪龙等.陶瓷模用α半水石膏的研究.中国陶瓷,1995(1) 上一页 [1] [2]
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