摘要 通過控制坯體的致密性和平整度;釉料的選擇、加工和操作以及燒成溫度等主要環(huán)節(jié),可達到有效提高釉面平整度的效果。
關(guān)鍵詞 釉面平整度,坯體致密性,釉料,燒成溫度
1前言
二次燒內(nèi)墻磚的釉面平整度問題,是直接影響該產(chǎn)品檔次高低的主要因素之一,也是困擾許多企業(yè)多年而又一直沒有根本解決的問題,究其原因,是很多企業(yè)在處理這個問題上,采取的手段比較單一,基本集中在熔塊的替換和窯爐的調(diào)整上,而沒有把其它環(huán)節(jié)對釉面平整度的影響綜合起來考慮。筆者根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗,認為要較好地解決這個問題,不妨從控制好以下三個方面來考慮:坯體的致密性和平整度;釉料的選擇、加工和操作以及燒成溫度。
2坯體的致密性和平整度
我們在日常生產(chǎn)中知道,一塊表面不平整或結(jié)構(gòu)疏松的素坯,按工藝指標淋上底面釉到窯爐里面燒成,無論怎樣燒釉面看起來都是不平整的,因此,要提高釉面的平整度,首先得保證坯體的致密性和平整度。而坯體的致密性和平整度又與下面幾個因素密不可分:
(1) 壓機膠模的平整度和硬度。由于坯體的成形是通過膠模(鋼模貼膠)來實現(xiàn)的。膠模的表面狀況會通過粉料直接在坯體表面呈現(xiàn)出來。所以要使坯體表面平整,就必須盡量提高所使用的膠模的表面平整度。另外,由于粉料顆粒之間強度、粗細存在差異,在壓制時為了能夠抵消它們之間的差異而造成的不平整,這就要求膠模必須具備一定的硬度。一般膠模的相對硬度都在洛氏HRB95以上。
(2) 壓機壓力。在設(shè)備條件允許下,增加壓機壓力,有利于坯體致密度的提高。因為壓力越大,粉料顆粒發(fā)生位移和重排的幾率就愈大、假顆粒破裂得愈干凈、顆粒拱橋效應(yīng)破壞得越徹底,孔隙消失得愈快,坯體密度也就越大。坯體密度與壓力的關(guān)系如下圖所示:
(3) 壓機布料。壓機布料不好,也會造成粗顆粒往一邊流,細顆粒往另一邊流,從而造成同一塊磚一邊粗糙一邊細膩或不同磚之間有的磚粗糙有的磚細膩,影響整個坯體平整度的穩(wěn)定性。因此,必須盡量完善布料系統(tǒng),確保布料均勻的穩(wěn)定性。
(4) 粉箱下料方式。為了防止粉料顆粒離析,造成粗細顆粒分布差異太大,影響產(chǎn)品表面平整度,要求陳腐后的粉料進入粉箱后,盡量減少貯量,并加快使用頻率,而且要求采用多粉箱同時下料的方式。
(5) 粉料顆粒級配。粉料顆粒級配不但影響坯體成形密度,而事實上它也會影響坯體的成形平整度,筆者曾做過對比實驗,在其它條件相同的情況下,采用表1的粉料顆粒級配壓出來的磚坯明顯比表2的平整。
當然,具體到某個廠家采用哪種粉料顆粒級配更合適,還是要根據(jù)自身的原料狀況、設(shè)備條件等因素摸索而定。
(6) 粉料的含水率和水分均勻程度。粉料的含水率太低導(dǎo)致加壓成形時,顆粒相互移動,造成摩擦阻力太大,粗細粒子不能及時填充孔隙,致使很難得到密實的坯體。而粉料含水率太高和水份不均勻又容易產(chǎn)生粘模,導(dǎo)致坯體表面不平。因此,在生產(chǎn)中有必要找出一個合適的粉料含水率且保持好其水份的均勻性,為成形坯體的致密性和平整度創(chuàng)造條件。
3釉料的選擇、加工和操作
釉料是影響釉面平整度的另一個重要因素,它主要由面釉和底釉組成,其對平整度的影響,不但與其自身組成有關(guān),還與其后續(xù)的加工和操作有關(guān),在生產(chǎn)中,為了使釉料能獲得好的平整度,必須做好以下工作:
(1) 面釉的選擇。由于面釉主要由熔塊組成,所以關(guān)鍵是選擇好熔塊,到底哪種熔塊能得到好的平整度,可以采取對比試燒的辦法來確定,就是取相同的熔塊,在相同的球磨條件下,與釉漿同時進入同一個窯爐燒成,看哪一個平整度和光澤度好,就選擇哪種熔塊。當然,有條件的企業(yè)也可以通過測定其始熔點、成熟溫度和高溫粘度等來確定。那些始熔點高、成熟溫度低、高溫粘度小的熔塊一般都容易得到平整的釉面。
(2) 底釉的選擇。底釉是由多種原料配合而成,選擇底釉,事實上就是選擇其配方組成,不同的底釉組成對釉面平整度的影響并不一樣。通過對比實驗發(fā)現(xiàn),一般來說,減少配方組成里面熔劑類物質(zhì)的用量、增加有利晶相形成的物質(zhì)用量,能有效提高釉面平整度。下面是筆者做的對比實驗,在相同的條件下,采用表3所列配方底釉的釉面平整度明顯好于表4所列的底釉配方。
(3) 釉料加工細度。一般來說,釉料越細干燥后其孔隙會越小,熔化溫度也會相應(yīng)降低,這就等于增加了熔體在高溫階段的對流作用時間,使釉熔體能夠逐漸均勻化,達到釉面平整。因此,在不影響釉料其它性能的前提下,可以通過減小釉料細度的辦法,來適當提高釉面平整度。
(4) 釉漿比重(釉漿濃度)。釉料比重越高,即含水率越低,在相同淋釉重量的前提下,等于釉料的有效組分增加,同時帶入窯內(nèi)水分降低,干燥后釉料孔隙減少,也相當于把高溫熔體的對流時間延長了。該操作增加了釉熔體的均化時間,所以也有提高釉面平整度的效果,但釉漿比重也不能太高,太高了會產(chǎn)生其它淋釉缺陷而導(dǎo)致釉面不平。
(5) 淋釉重量。淋釉越多,釉層越厚,高溫下釉熔體在其自重力和表面張力下,越容易平展開來,越有利于平整度的提高。因此在成本接受范圍內(nèi)和保證其它性能的情況下,可以適當增加淋釉重量來提高平整度。
(6) 淋釉操作。這是釉料能否保質(zhì)保量上到磚坯的最后一關(guān),在這里必須做好以下工作:第一,做好釉料過篩工作,及時檢查振篩有無穿孔情況,防止雜質(zhì)或粗顆粒進入釉里造成釉面不平;第二,檢查好淋釉鐘罩是否水平,表面是否光滑,以及淋釉皮帶是否水平,以免淋釉時偏流或起線條而造成釉面不平;第三,防止釉線粉塵或釉泵機油等污染物進入釉里,產(chǎn)生毛孔或釉坑,造成釉面不平;第四,調(diào)整好淋釉、回流釉高度和釉缸攪拌機轉(zhuǎn)速,避免產(chǎn)生過多氣泡,造成釉面不平整。
4燒成溫度
燒成溫度是影響釉面平整度的又一個重要因素,好的釉料能否燒熟燒平,關(guān)鍵在于燒成溫度是否合理,它主要包括預(yù)熱帶溫度、燒成帶溫度和冷卻帶溫度,其中預(yù)熱帶溫度和燒成帶溫度是影響釉面平整度的主要因素。
(1) 預(yù)熱帶溫度(室溫~950℃)。坯、釉料帶進來的吸附水、結(jié)晶水以及碳酸鹽、硫酸鹽等都是在這一階段蒸發(fā)分解。氣體能否排完主要在于預(yù)熱帶溫度和長度設(shè)置是否合理,也就是預(yù)熱帶的升溫速率是否合理。如果設(shè)置不合理的話,氣體被帶到燒成帶揮發(fā)就會產(chǎn)生釉面針孔而影響平整度。正常來講,提高預(yù)熱帶溫度,延長預(yù)熱帶時間能使釉面平整度提高。具體提高到多少和延長多少時間才合適,可以通過釉面情況來判定。如果釉面沒有毛孔,就可以不用調(diào)節(jié)預(yù)熱帶溫度;如果釉面有毛孔,可以通過對比試燒來確定,是預(yù)熱帶溫度設(shè)置不合理造成的還是釉料本身被污染所造成,可以拿該窯爐生產(chǎn)的釉線淋好底面釉的磚到本廠或其它廠正常的窯爐里面燒,看是否有毛孔,如果也有毛孔,那就只有檢查釉料本身有無被污染,如果沒有,可以繼續(xù)提高窯爐的預(yù)熱帶溫度,延長預(yù)熱帶時間,直到毛孔消失為止。
(2) 燒成帶溫度(950℃~最高燒成溫度)。燒成帶溫度是使釉料由固相變?yōu)橐合嗟囊欢螠囟?。釉料能否熔得了、熔得開、展得平,關(guān)鍵在于該段的最高燒成溫度夠不夠高,高溫?;饡r間夠不夠長。因為最高燒成溫度越高,釉熔體熔得越徹底;高溫?;饡r間越長,釉流體的對流時間越長,越有利于釉熔體的均勻化。但也不能使溫度太高,溫度太高會產(chǎn)生其它缺陷,而且溫度太高,導(dǎo)致保溫時間太長也是一種浪費。具體設(shè)定多高的燒成溫度、多長的高溫?;饡r間,在生產(chǎn)上也可以通過釉面情況來決定(當然應(yīng)該是在排除非前述因素影響以后,方法與前述的對比試燒方法相同)。當釉面不平而又無光時,就可以通過提高最高燒成溫度來改善釉面平整的問題,而當釉面不平卻又有光時,就可以通過增加高溫?;饡r間而不需升高最高燒成溫度來提高釉面平整度。
5結(jié) 束 語
提高二次燒內(nèi)墻磚產(chǎn)品的釉面平整度,需從控制生產(chǎn)線上的各個關(guān)鍵點入手,一起把關(guān),方能做到有效而穩(wěn)定,但最主要還是要控制好上述提到的三大方面:(1)坯體的致密性和平整度;(2)釉料的選擇、加工和操作;(3)燒成溫度。
參考文獻
1 任 萍.工業(yè)和建筑陶瓷制造[M].中國勞動出版社,1992
2 李家駒.陶瓷工藝學(xué)[M].中國輕工業(yè)出版社,2001
3 胡國林.建陶工業(yè)輥道窯[M].中國輕工業(yè)出版社,1998
4 素木洋一著,劉可棟、劉光躍譯.釉及色料[M].北京中國建筑工業(yè)出版社,1979