一、试验目的

马来西亚送样单位提供的五种原料，分别是两种黏土和三种底灰，检验五种物料成份后，制备不同方案料球，并用不同温度进行煅烧，观察陶粒气孔率、强度变化和膨胀情况。经多次实验找出五种原料合适配比和合适烧结温度区间，从而得到合格的陶粒成品。确定合理的陶粒焙烧工艺流程，为客户后期工业项目的工艺设计提供可靠依据。

二、原料

黏土①

来料为0.1-10㎜湿固体块料（烘干后块状物料易碎），呈偏浅黄红色，检验到水分是16.21%。

黏土②

来料为0.1-10㎜湿固体块料（烘干后块状物料易碎），呈偏浅黄色，检验到水分是12.07%。

底灰①

来料为0.1-8㎜湿固体块料（烘干后块状物料较坚硬），呈灰色，检验到水分是9.70%。

底灰②

来料为0.1-8㎜湿固体块料（烘干后块状物料较坚硬），呈灰色，块状较坚硬，检验到水分是10.22%。

底灰③

来料为0.1-8㎜湿固体块料（烘干后块状物料较坚硬）,检验到水分是7.03%。

三、实验方案

根据五种原料成份分析结果可知：黏土①与黏土②、底灰①与底灰③成份含量值较为接近，试验时物料任选其一，工艺工程师制定出六种试验方案：

方案一

料球生坯在1210℃煅烧后，料球出现轻微粘连，1220℃煅烧后，料球相互粘连，两种温度煅烧后所得料球均无显著膨胀性，球内部有少量细小气孔，球外表光滑，料球强度较高。

方案二

在1210℃煅烧后，料球出现轻微粘连，1220℃煅烧后，料球相互粘连，料球体积略有收缩，两个温度段料球无显著膨胀性，料球内部细小气孔增多，1220℃料球外表光滑，料球强度较高。

方案三

料球在1210℃出现轻微膨胀，1220℃时膨胀后出现粘连，1230℃膨胀粘连成片状。此配方SiO2、Al2O3 、Fe2O3成份合适，但钙镁含量偏高，容易粘连成片。

方案四

料球在1210℃无膨胀迹象，1230℃时出现局部膨胀，1240℃时料球也是出现局部膨胀。此配方SiO2、Al2O3略微偏高，产气成份、助融成份偏低，煅烧温度亦偏高。

方案五

在1210℃已出现膨胀性，1220℃时局部膨胀粘连，1230℃膨胀粘连成片。此配方膨胀性是没有问题，但添加产气成份较多，此配方可以进一步优化，把Fe2O3总量降到5.5-6%之间，CaCO3先不添加或者添加量逐渐减少可以进一步验证（本次所到物料都是300克左右，没有更多的物料可试验）。

方案六

在1210℃时局部料球出现膨胀且轻微粘连，1220℃时全部料球都已出现膨胀，粘连明显，1230℃全部料球膨胀后粘连成片状。此配方与配方五基本相似，添加更多的产气材料，膨胀性也是没有问题的，但添加产气成份过多， 配方可以参照配方五的方案优化。

实验结论

配方一与配方二成份含量值及所烧出的产品适合做烧结陶粒和滤水材料。

配方三、四、五、六试验时都已出现膨胀性，配方三有膨胀性，但钙含量偏高，煅烧温度较窄，料球易相互粘连。

配方四也出现局部膨胀现象，但煅烧温度略微偏高，产气成份及助融成份含量值偏低。

配方五与配方六膨胀性较明显，但产气成份过高。

以上六种试验方案所用原料均经过烘干、粉磨（黏土粉磨后细度是200目通过率28.79%，底灰粉磨后细度是200目通过率53.96%）处理，根据实验方案进行配料、混料（混合料使用设备是2升卧式罐磨机，混磨2个小时，混磨后细度未检验）、手工制粒、烘干、马弗炉煅烧等工序制备膨胀陶粒。