[发明专利]用于连续制备用来制造陶瓷制品的粉末形式的有色材料的系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于制备具有受控水分的粉末形式的材料的系统和方法，所述粉末形式的材料构成了用于制造诸如细炻砖、一次烧成砖以及其他类似的砖之类的陶瓷制品的初始产品。

更具体地但非排他地，所讨论的发明有效地应用于制备用于瓷炻砖成型的粉末。

已经公知制备指定用于瓷炻砖成型的粉末的系统。使用这些系统制备的粉末用来填充与传统的陶瓷压机相关联的模具的成型隔室。

一些现有技术的系统包括多个喷雾干燥器，这些喷雾干燥器被供应以不同类型的陶瓷泥浆。从喷雾干燥器排出的粉末形式的产品借助于连续的带式传送器被发送到包括多个筒仓的存储器，每个筒仓都被设置成容纳给定颜色的粉末形式的产品。

然后根据要求不时地将所需颜色的粉末形式的产品从存储器发送到陶瓷压机。

然而，这些系统相当复杂，并且尺寸较大。具体地说，它们包括相当数量的收集筒仓(每种类型的粉末形式的产品关联至少一个筒仓)以及相对较大数量的喷雾干燥器和用于处理各种类型的有色粉末的稍微复杂的系统。

根据湿法，所述颗粒基本是用含有颜料、陶瓷混合物和凝聚剂的浓缩溶液通过如下步骤来生产的：利用一系列不连续或连续的球磨机研磨所述浓缩溶液以获得被称为浓缩有色泥浆的悬浮液；在搅拌槽中将浓缩有色泥浆均质化；将浓缩有色泥浆馈送到槽中，在该槽中，浓缩有色泥浆通过搅拌器与中性泥浆均匀地混合；随后将有色泥浆雾化；以及存储其整个质量都被着色的雾化材料。在EP 1772243中描述了该技术的一个改进。

类似的现有技术方法的广泛使用已经遇到各种缺点，例如工厂过度复杂，随后带来了维护、调节以及可靠性问题，工厂规模过大，需要为每一种颜色存储相当可观量的雾化产品，需要在每次获得不同颜色的雾化产品时对工厂进行清洗，最后，由于工厂购买价格的折旧以及能耗运行而成本相对较高。雾化材料的最终成本较高，因为将颗粒全部质量着色致使大量使用颜料和着色剂，颜料和着色剂的成本比组成浓缩有色泥浆的其他材料的成本高得多。

将陶瓷粉末着色的“干法”已经公知有段时间了，其中雾化或颗粒化陶瓷粉末与粉末形式的纯着色剂混合。

该类型的方法形成了工业专利申请EP916462、ITMO99A000151和EP1338392的主题。

EP916462涉及一种用于将类似粒径的陶瓷材料和颗粒比陶瓷材料的颗粒相比小得多的着色剂材料半连续的机械混合的技术。EP1338392提供了将通过喷洒空间吹入的着色剂与通过筛选而微粉化的硅混合，然后与粉末形式的粘土材料进行机械混合。

US20100068087涉及一种方法，该方法在电绝缘容器中将金属粉末和陶瓷粉末混合并且通过旋转来搅动该容器足以使两种粉末混合的时间。该技术用于制备具有金属基体的复合材料。

然而，现有技术的这些干着色技术在着色剂分布的均匀性以及它们与“中性”(即，非着色)基体陶瓷粉末的混合方面以及关于在烧制之后获得着色的亮度或光泽以及颜色的有效渗透方面似乎并不能提供令人满意的结果。

实际上，这并不是颜色真正渗透到颗粒内部(这将带来增加着色质量成本的缺陷)，而是着色材料在颗粒表面上的不太有效的统计分布，这是利用现有技术系统获得的。

因此，本发明的目的是消除现有技术的上述限制和缺陷，提供一种用于连续制备专用于陶瓷砖成型的有色粉末的设备和方法，根据该设备和方法，着色材料均匀地覆盖基体粉末的每一个单颗粒，并且该设备和方法还使得可以将存储和输送粉末形式的材料的操作显著简化。

更具体的说，本发明的另一个目的便于干混合，从而使得着色剂非常富有流动性。本发明的又一个目的是产生一种设备，该设备相对简单、经济，并且具有相对较小尺寸，用于制备专用于以高水平均匀性和质量为特征的陶瓷砖的成型的有色粉末。根据上述目的，本发明的技术特征在下面阐述的权利要求的内容中明确指明。

该目的通过一种用于制备用来制造陶瓷砖的粉末形式的有色材料的设备实现，该设备包括：混合器，该混合器由混合腔室和连接至所述基材的所述供应管线的上罩构成；位于上罩和混合腔室之间的振动框架；固定至所述振动框架的多孔缓冲器，所述振动框架密封地连接至所述混合缸。

所述设备设置有用于在所述上罩中产生操作真空压力的系统和用于在所述混合腔室的基部处喷射着色剂的系统。

根据优选实施方式，在所述上罩内，所述设备容纳所述基材的喷洒装置，该喷洒装置包括：插入在所述供应管线中的高度可调的伸缩罩，该伸缩罩在位于所述供应管线之外的部分中为圆锥形形状；和固定至所述多孔缓冲器的分离板。固定至所述振动框架的所述多孔缓冲器的下部可以具有与所述振动框架一体的传送板。