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納米級硅酸鋯生產(chǎn)線的特點是：

①用物理研磨的方法批量制備納米級硅酸鋯，避免了用化學(xué)法制備納米級硅酸鋯所帶來的環(huán)境污染問題；

②突破了物理法研磨超細陶瓷原料的效率和粒度極限，解決了陶瓷原料納米化一大障礙；

③ 解決了料水分離、沉降、細顆粒陶瓷原料干法除鐵鈦等問題；

④實現(xiàn)了生產(chǎn)過程無粉塵、廢水自循環(huán)利用、過程自動化、管理數(shù)據(jù)化的目標。

2 納米級硅酸鋯生產(chǎn)線的組成及裝備的研制和改造

2．1 納米級硅酸鋯生產(chǎn)線的組成及工藝流程

納米級硅酸鋯生產(chǎn)線主要設(shè)備組成見表1。其工藝流程見圖1a，傳統(tǒng)工藝流程見圖1b

2．2 設(shè)備研制與改造

2．2．1 高能球磨機結(jié)構(gòu)的改造

本生產(chǎn)線建設(shè)對第yi級滾筒式球磨機進行了改造，在球磨機的中心增加了一個攪拌器，使球磨筒內(nèi)的球體和磨料在攪拌器攪動力作用下碰撞研磨，改變了磨球和磨料的運動狀態(tài)，同時增加磨料的填充率，由50％提高到70％，提高了研磨效率。

2．2．2 攪拌球磨機結(jié)構(gòu)的改造

將微米級、亞微米級陶瓷料漿研磨到納米級是當(dāng)前國內(nèi)的一個難題。有人采用攪拌球磨和砂磨進行過小批量試驗，但由于能效低、成本高，無法批量生產(chǎn)，并因此限制了硅酸鋯在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用。

本生產(chǎn)線建設(shè)對攪拌球磨機進行了改造，提高攪拌球磨的效能。具體措施是：

①將攪拌筒由圓柱形改為圓臺形結(jié)構(gòu)，改變研磨球體的運行曲線和動態(tài)形狀，由原來的V字形變?yōu)闄E圓形，不但運動路線延

長，而且增大了徑向速度差和縱向速度差，從而提高了研磨效率；

② 由于攪拌筒形狀的改變使簡下端的荷載減少，攪拌產(chǎn)生的扭矩減小，為磨機轉(zhuǎn)速提升提供了前提條件，將磨機轉(zhuǎn)速每分鐘提高了70轉(zhuǎn)，使物料的zui大線速度由4 m／s提升到9—11m／s，使研磨動能提高4倍；

③將攪拌筒底部的固定方式由傳統(tǒng)的固定不動，改為在固定板上設(shè)置彈簧，使筒體在隨著攪拌軸轉(zhuǎn)動的同時，產(chǎn)生以攪拌軸為中心的前后擺動，擺幅約為25 min，從而使磨介和磨料在隨筒體做圓周運動的同時上下震動，提高研磨效率達50％ 以上。

2．2．3 納米漿料固液分離系統(tǒng)的研制

濕法研磨漿料傳統(tǒng)的處理方法是將漿料送入固液分離機進行固液分離，然后放人沉漿桶，轉(zhuǎn)送到烘干、粉碎系統(tǒng)，進行烘干、粉碎，然后包裝出售。用戶使用時仍要配成具有一定液固比例的漿料。本生產(chǎn)線建設(shè)研制了納米漿料固液分離機組對濕磨漿料進行固液分離，分離至滿足用戶使用要求的液固比例直接向客戶提供漿料。由于納米顆粒的比表面積大，活性比較高，與水結(jié)合后因范德華力的作用兩者難以分離，單純依靠物理作用很難除去水分，也就是一般的壓濾機不能完成這個任務(wù)。因此，研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的納米硅酸鋯漿料脫水系統(tǒng)。該系統(tǒng)無動力消耗，其排水動力是依靠在料漿中加入一種料水分離助劑，使納米顆粒在料水分離助劑的作用下微團聚，并將水?dāng)D出，被擠出的水再依靠自身的重力滲出，排水效果良好，zui終實現(xiàn)料水分離。產(chǎn)品的固液比例可由加人的料水分離助劑的量來調(diào)節(jié)。