要解釋陶粒為什么會出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象。需要了解陶粒的生產(chǎn)工藝。以污泥粘土陶粒作為例子,來了解一下陶粒燒制的大體工藝。經(jīng)過了原料混合、陳化、制粒、煅燒、冷卻、篩分幾道工序才生產(chǎn)出來合格的成品陶粒。
一階段
要了解陶粒膨脹的原理,需要先了解陶粒燒制的工藝。以污泥粘土陶粒作為例子,來了解一下陶粒燒制的大體工藝。經(jīng)過了原料混合、陳化、制粒、煅燒、冷卻、篩分幾道工序才生產(chǎn)出來合格的成品陶粒。
二階段
陶粒生料球制好之后,進入回轉窯進行煅燒。前半段的烘干窯轉速較慢,長度較長,這是為了讓陶粒均勻、緩慢升溫,緩慢地將陶粒中的水分蒸發(fā)掉,避免水分蒸發(fā)過快,水蒸氣將陶粒生料球撐裂。進入煅燒窯時候的溫度為800℃左右,這時候陶粒料球中的水分已經(jīng)基本全部蒸發(fā)完畢,氧化鐵開始或分解或還原,產(chǎn)生二氧化碳氣體。
三階段
這時候就需要快速升溫到陶粒的熔融溫度,陶粒料球表面呈熔融狀態(tài),形成玻璃相,這時候陶粒的表面就像是沾了一層融化的糖一樣,沒有氣孔,氧化鐵產(chǎn)生的氣體無法從陶粒內(nèi)部出去,就把陶粒撐脹起來。
四階段
10~20分鐘之后,陶粒通過高溫區(qū),進行窯頭出料段,溫度降低,冷卻下來,形成表面有一層致密的釉質(zhì)層,內(nèi)部多孔的膨脹陶粒。
五階段
其中,氧化鐵作為主要的發(fā)泡材料,影響陶粒膨脹效果的主要成分,在原材料中的占比在5%左右。當然,發(fā)泡材料不止氧化鐵這一種材料,當原材料檢驗的時候發(fā)現(xiàn)發(fā)泡成分較少,除了添加鐵粉之外,還可以添加一部分的碳粉或者碳化硅,主要目的就是在陶粒達到熔融溫度以后,內(nèi)部的發(fā)泡材料還能夠繼續(xù)反應,生成一部分的氣體,將陶粒整個膨脹起來。