釉面磚坯料管理

摘 要:釉面磚產品的開發包括坯料和釉料的開發，釉面磚坯釉料的配方設計和管理是個嚴謹的過程，直接影響到生產及產品質量，本文主要闡述坯料的開發和管理。

關鍵詞:釉面磚;坯料;設計;管理

1 前言

釉面磚坯料是生產釉面磚的一個重要基礎，釉面磚坯料的管理，需從原料、配方、粉料加工、燒成等幾方面層層把關，才能制備出高質量的釉面磚產品。

2 原材料

原材料是配方的基礎，重點是原材料質量以及使用適合所設計配方使用要求的原材料。因此，制定原材料標準、選料以及維護原材料的穩定性很關鍵。根據生產情況，在設計和管理配方時要重點做好以下幾方面:

2.1石灰石、硅灰石的質量

石灰石和硅灰石是釉面磚坯料配方的重要組成部分，它們是配方中的助熔劑，在燒制過程中起促進坯體燒結、穩定產品尺寸的作用，可以有效提高產品強度及降低吸水率、降低坯體熱膨脹系數、減少產品吸濕膨脹、延長產品使用壽命。由于石灰石和硅灰石對產品性能的重要作用，因而對其質量要求較高，選材上應選取純度高、雜質少的礦點，才能發揮它們在配方中應有的作用。一般要求其主要質量參數如表1所示。

2.2砂、泥類原料

針對目前原材料狀況，砂、泥類原料要注重穩定性，包括成分、收縮率及白度等的穩定。一般以鉀鈉含量少的高溫原料為主，也可配以適當的含一定量鉀鈉量的中低溫原材料，有些還選用含鎂原材料如滑石等，這要根據所設計配方、所選用原材料性質和燒成制度而定。在選用原材料時不一定要選取“最好”的原材料，而應選取相對穩定的原材料礦點，穩定性包括礦點儲量、質量、成分均勻性、供貨穩定等，特別是泥類，含鋁量相對要穩定，有機物含量要少，這是影響磚坯生產及產品的關鍵因素。目前高質量的泥料供應越來越緊張，所以在選取泥料時應充分考慮各方面的因素，總體而言，含鋁量高、燒失量小、收縮穩定、白度穩定、可塑性強、價格合理的礦點是較為理想的選擇。而對于砂類料，一般主要考慮其成分穩定及白度穩定，一般生產用可選砂、泥類料成分如表2所示。

2.3其它原料

對于其它原材料則需根據具體情況而定，如含鎂的滑石礦和透輝石等，目前有的坯料也用滑石，以加強坯體的高溫燒結，降低坯體的燒結溫度，降低生產能耗。但滑石的使用量要控制，過量使用容易引起坯體變形及收縮率的急劇變化，生產難以控制，一般配方中用量不超過5%。現在生產上一般較多用原礦滑石泥，該礦含鎂量低，且成分波動大，但成本相對較便宜，所以在驗收進貨時要注意它的成分特別是氧化鎂成分的穩定性，否則會直接影響生產的穩定。還有的用透輝石，因為透輝石的工藝性能跟硅灰石有相似之處，也是一種助熔劑，可以促進坯體燒結，提高產品強度，降低坯體熱膨脹系數，減小產品的吸濕膨脹，增強產品的內質性能。

2.4再利用原料

工廠在生產過程中產生的廢漿料、廢粉、廢磚坯、廢渣等生產廢料也可以回收利用，作為釉面磚坯料使用。要注意不同類別的廢料要分開處理堆放、均化，具體分析它們的成分特性，然后根據配方所用原料特性及所設計的配方需要，加入適量的再回收原料。使用廢料不僅可以降低配方成本，而且可以減少廢物外排，減少環境污染，現在很多企業在這方面都加大研究力度，將生產廢料應用于生產配方中。有的生產廠家廢料利用率已達90%以上，既響應了國家節能減排的號召，又為企業節約了成本，社會效益和企業經濟效益非常顯著。

3 配方

配方設計是個綜合又關鍵的環節，它要充分考慮到原材料性質、燒成性能、坯釉結合、產品性能、成本等因素。設計好配方后一般要經過小試、中試、批量試生產幾個環節，在每個環節中要做好試驗品的各項性能檢測，并與正常生產產品的性能進行對比，只有在各項檢測結果等同或優于正常產品的情況下，才能進行下一步的試驗。

批量試生產合格的配方才能投入生產，投入生產的配方，要盡可能對各種因素的關系處于中間狀態，而不能處于邊緣狀態，否則容易引起質量事故，因為生產是一個有波動的相對平穩過程。另外，設計配方要以穩定為原則，要可調性強，即使原材料有波動，也可以修正，使之穩定，一般釉面磚坯料組成范圍見表3。

4 粉料加工

粉料加工過程是生產的關鍵，配方是否正確投入生產，與加工工序息息相關。因此，粉料加工過程控制要制定工藝標準，各工序要嚴格操作規程，過程結果要符合工藝要求。在加工過程中要抓住以下幾個重點:

4.1配料

配料一定要正確，才能使一個設計好的配方得以實現，原材料水分檢測要準確，這樣的配料單才能準確反映配方。另外，工廠要制定制度來監管好配料的準確性，杜絕人為及機械因素帶來的配料偏差。配料按瘠性料與可塑性料交替順序，方便進球;為了確保配方準確性及方便配料操作，配料時一般要求砂泥料偏差在10kg以內，石灰石、硅灰石及其他輔助材料如添加劑等盡可能做到無偏差。

4.2球磨

漿料細度影響坯料燒結性能及產品性能，細度越細越容易燒結完全，燒成收縮也越大，所以細度要結合產品性能和加工成本而定。試驗設定好漿料細度后，要控制漿料細度的穩定，生產中保持球石重量及配比的穩定，根據不同規格的球磨機，設定一定的料石比，提高球磨效率。此外，還要考慮球石比重及規格大小，努力提高一次顆粒度的均勻性，這對于下工序的生產非常重要，對促進產品燒成的均勻及完全起著重要作用。另外也要控制好料漿的水分和流動性，目前廠家一般控制漿料細度為250目篩余2%～10%，水分33%～36%，流動性30～80s。

4.3造粒

造粒工序應注重顆粒度的控制，顆粒不宜過粗，但細粉也要盡可能少，以“結實”的粒狀為原則。顆粒過粗會引起半成品表面粗糙，影響釉面的平整度;顆粒過細又會影響坯體成形，容易引起坯體裂紋甚至分層。根據各廠家需要，顆粒級配在20～120目分布較合理，這樣可使顆粒的堆積密度盡可能大。另外，粉料水分的均勻穩定性也對成形造成影響，水分太小會造成磚坯裂紋，甚至分層;水分太大又會造成粘模或引起炸磚而增加窯爐的干燥壓力。一般成形粉料水分控制在6.0%~8.0%，各廠家可根據需要來制定具體的水分參數。

5 燒成

素燒是前面幾個工序的集中體現，目的是要生產出合格的半成品，有了合格的半成品，也就等于產品成功了一半。半成品外觀及內在質量要符合標準要求，否則要結合批量生產的數據結果，考慮是否修正配方或者調節燒成制度。素燒講究燒成制度的合理及穩定，否則會影響半成品性能，甚至產品性能，所以說配方穩定和燒成穩定是一致的，過程的波動應通過其他手段調節，避免對燒成溫度作大的調整。另外，燒成制度跟配方結構也有密切關系，石灰石結構和石灰石加硅灰石結構的配方，在燒成制度上應有所不同。石灰石重點在穩定產品尺寸，硅灰石重點在促進產品燒結，所以含硅灰石的配方在1000℃溫度時要有足夠的燒成時間，才能充分發揮硅灰石的作用。

6 產品性能

產品性能和坯料的設計與管理息息相關，一般包括外觀品質和內質性能，所以配方在設計時不但要充分考慮它的生產可行性，還要充分考慮所獲得產品的性能如何。產品的外在品質主要包括產品的平整度和釉面情況，產品的平整度需要有良好的坯釉匹配，這要和內質性能綜合考慮。內質性能一般包括吸水率、抗折強度、抗熱震性和后期龜裂等。相對來說產品吸水率小、抗折強度大為好，所以在生產其它環節許可的條件下，配方的設計要盡可能減小吸水率，提高抗折強度。產品的抗熱震性注重良好的坯釉匹配，合理的膨脹系數匹配可以兼顧到產品的平整度和抗熱震性能。而產品的吸濕膨脹則關系到產品的耐龜裂性能，吸濕膨脹越小，產品的耐龜裂性能越好;吸濕膨脹跟配方結構密切相關，配方中適當增加鈣鎂含量可以減少產品的吸濕膨脹。表4和表5是兩種坯料配方成分的產品的吸濕膨脹對比。

兩個配方的坯料在同一條件下成形、素燒、淋釉、釉燒(以300mm×450mm產品規格為例)，產品做蒸壓試驗，分別測量蒸壓前產品的變形量，以及蒸壓后的產品變形量，結果列入表5，通過對表5的數據進行整理，得到產品的變形量隨蒸壓次數變化的情況，如圖1所示。

從圖1可以看出，配方B坯料的防后期龜裂性能要比配方A好，因為配方B吸濕膨脹較小，從而可以減小給釉面造成的張應力，延長釉面磚的使用壽命。

7 總結

在實際生產中，坯料的管理還有許多其他控制因素，在生產中對出現質量或者性能偏差時要綜合考慮，找到具體的解決辦法。總之，陶瓷生產是個多環節過程，每個環節都緊密聯系，每個工序都有它適用的工藝參數或工藝標準，只有每個環節都做好，才能生產出合格的產品。