關于瓷片釉燒時出現毛細裂紋的答疑 等

關于瓷片釉燒時出現毛細裂紋的答疑

問：我公司有兩條瓷片生產線。因排產需要，通常是300mm×600 mm，300 mm×450 mm，300 mm×300mm一起混燒，縱向走8件磚。今年開年后，1#生產線釉燒窯燒成產品，靠被動邊的兩三件亮光瓷片在長邊方向出現比頭發絲還細小的釉面裂紋，一般肉眼看不出來，涂上藍黑墨水后才能發現，長度一般不超過1cm。有時是同一條長邊上出現一兩條細裂紋，有時卻有十幾條。我們采取調整急冷風大小等方法，但效果不明顯，兩種規格的瓷片均不穩定。而同樣的釉料坯體，在2#線沒有發生此現象，請問程工，此問題該如何處理？

答：根據所述情況，可以初步判斷主要問題是出在1#釉燒窯上。筆者建議：

（1） 在同樣的產量要求下，盡可能多用間壁冷卻法少用急冷法。

亮光瓷片生產毛細釉裂，主要原因是釉燒完成后的冷卻過程控制不理想。由于亮光瓷片的熔塊中含有大量石英，如果石英晶型轉變時降溫控制不當，很容易出現裂紋。所以從工藝上講，亮光瓷片比啞光瓷片出現釉面毛細裂紋的概率高。在處理釉面毛細裂紋缺陷時，多采用間壁冷卻，避免直接冷時打入的過多急冷風形成的介質對流。急冷風打入的量越多，冷卻段的對流換熱沖刷就越大，造成釉面不均勻冷卻的概率就越大。所以，拉慢窯速，延長冷卻過程，能有效減少或杜絕釉面毛細裂紋。因此，釉燒窯爐的冷卻段設計與其它產品窯爐的設計結構要求有所不同。

（2） 調節好緩冷段的負壓和冷卻溫度梯度、水平溫差。緩冷段的負壓越大，從窯兩邊吸入的冷風就越多，造成靠窯爐兩邊位的磚冷卻速度就越快、越不均勻，同件磚的冷卻不同步。因此，窯兩邊的磚出現毛細裂紋的概率增大。

（3）控制好強冷段的實際進磚坯溫、實際出窯溫度和強冷段的均衡性。因為石英不僅在573℃有劇烈的晶型轉變，在低溫段還有兩個晶型轉變過程，而這兩個過程，對含高石英成分的亮光瓷片的釉面效果會產生影響。即強冷段應以緩慢均衡為宜。磚到了出窯輥臺上，如果出窯溫度過高，應注意冷卻的均衡性。

（4） 除了以上幾點，還可從以下幾方面去排查：

1） 急冷風管左右兩邊的開度，包括風管本身開孔的左右均衡性；

2） 急冷、緩冷區左右兩邊的擋火板、擋火墻的高度均衡性；

3） 間冷管左右的開度均衡性；

4） 抽余熱斗左右兩邊的開度與窯頂處的密封均衡性；

5） 左右兩邊窯墻的密封均衡性。

（程昭華）

透晶微粉拋光磚在窯爐氧化階段出現的缺陷及預防措施

問：透晶微粉磚在400m超長輥道窯氧化階段會出現哪些方面的缺陷？該如何解決？

答：現階段我國輥道窯發展突飛猛進，特別是超長、大產量方面更是日新月異，坯體的燒成周期也在不斷變化。據了解，目前有些磚坯廠的燒成周期可控制在35min左右，是拋光磚中用時最短的。因此拋光磚坯在氧化階段快燒時，其控制顯得尤為重要，稍微不慎，就有可能造成坯體出現針孔、發藍、黑心、熔洞、色差、變形等一系列的缺陷。

坯體在700~1050℃氧化分解階段的主要特征為：

（1） 坯體中的有機物、碳化物主要集中于此階段進行分解和氧化。如：

MgCO3=MgO+CO2↑ (900℃)；

Fe2 (SO3) 3=Fe2O3+SO2↑ （560～750℃）；

CaCO3=CaO+CO2 ↑(850～1050℃)。

（2） 坯體中有大量的CO、CO2、H2O等氣體溢出，有時會出現冒煙及燃燒現象。

（3） 坯體表面開始出現液相，顆粒重新緊密排列并填充間隙，從而使坯體逐漸致密，氣孔率增加。

（4） 如果坯體中的碳素或有機物未完全燃燒或氧化，坯體會發藍或出現黑心缺陷，以及固定位置的密集黑點雜質。

（5） 如果輥道上層與下層溫差控制不合理，會導致坯體產生變形。

（6） 不能在正壓或還原氣氛狀態下操作，否則會導致坯體發藍、黑心或無法發色。

（7） 在大規格拋光磚生產過程中，如果溫度過低，也容易造成拋光入倉的磚坯出現變形，俗稱二次變形。

（8） 透晶微粉坯體的表面部分材料燒成溫度較低，燒成時的溫度一定要控制在合理的范圍內，否則容易引起坯體表面過燒出現毛孔或熔洞缺陷。

坯體在700~1050℃氧化分解階段所需的要求：

（1） 在此階段坯體發生物理和化學反應最劇烈，其過程控制將直接影響產品的外觀和內質品質。一旦控制不合理，極易出現黑心、發藍、針孔、變形、氣泡、陰陽色等缺陷。為避免該缺陷的產生，必須保證充足的氧化時間得以充分分解和氧化，其氧化時間的長短取決于坯體的大小和厚度。

（2） 必須在負壓和氧化氣氛中控制，有利于坯體發色鮮艷及排氣通暢。

（3） 調控方法。主要是通過調節排煙總閘及各支閘的開度和各區段上、下層的擋火板、擋火墻的高度來實現調控的。

（4） 需特別注意輥棒上層溫度的控制，應避免表層過早熔融密封坯體表面，使坯體內的氣體難于排出，產生針孔、發藍、黑心，以及磚坯底、面表層張力不同而產生變形等缺陷。

（5） 在實際生產中要根據產品的不同性能來調節擋火板和擋火墻的高度。如果生產微粉拋光磚或者坯體的入窯水份小于0.5％時，擋火板、擋火墻可以拉高或者去掉，有助于提高單位時間產量。如果降得太低仍會產生黑心、裂紋以及翹角等缺陷。

（6） 坯體剛開始出現液相軟化狀態時，運行中的坯體不能排列過擠，否則會坯體產生擠壓變形。

（7） 此階段輥下溫度高于輥上溫度，運行中坯體呈龜背狀，坯體運行需整齊，否則也會產生局部上翹。

（8） 坯體在氧化階段，槍火不允許出現冒大火或冒煙現象，否則會造成產品出現單邊的陰陽色、發藍、黑心或起泡現象。

（9） 各支噴槍的助燃風或霧化風的壓力比燒成區大，以保證坯體在強氧化條件下進行各種化學反應，空氣過剩系數ａ大于1。

（10） 為提升輥下溫度，不可以單方面升高輥棒下面第一組或第二組噴槍的燃油或燃氣，否則會造成坯體上翹、黑心、發藍，嚴重時則會出現起泡現象。

（11） 如果生產透晶微粉二次布料拋光磚時，出窯坯體的四條邊呈下拱狀，測得坯體吸水率合格時，則有可能是氧化階段輥棒下面第1~5組噴槍的溫度不足；或是輥棒上方噴槍開啟過多，棒上溫度過高所致。因此應降低輥棒上面第1~4組噴槍的溫度，升高相對應棒下噴槍的溫度。這與釉面磚一次布料通體磚調節方法不同。這種變形與釉面瓷質磚在燒成區后段溫度過高時的形狀相似，從釉面磚操作轉向二次布料窯爐控制一定要引起重視。

（12） 如果輥棒下溫度太高，坯體則呈上翹形狀，后期的面溫彌補不上，就會出現局部的扭曲變形。

（潘雄）

關于60t球磨機球料水比例問題的答疑

問：請問60t球磨機如何確定最佳的球料水比例？

答：利用“黃金分割”定率確定，即球︰料︰（水+空氣）=1.618︰1︰0.618。大學教材提到的球料水比范圍為（1.4~2.2）︰1︰（0.45~0.58），沒有提到空氣，也沒有提到“黃金分割”定律。但實際上，如果沒有足夠的空氣對水和原料進行沖刷，也就談不上球磨效率。 “黃金分割”是一種最佳的分配原則，但是依照黃金分割選取的分配比例是理論比例和最佳比例，具體還要根據原料、球石、磨機情況來定。

利用金字塔原理和黃金分割定率，考慮球磨機的徑向動態運動，小球石︰中球石︰大球石=[（1.618+1+0.618）2-（1+0.618）2]︰[（1+0.618）2-0.6182]:0.6182，換算為百分比為：小球石75%、中球石21.35%、大球石3.65%。在2008年第5期佛山陶瓷《再探濕法球磨工藝的節能途徑》一文中，筆者就針對某廠的實際情況提出了經驗修正數值：小球石占70.37%；中球石占25.93%；大球石占3.7%。

陶瓷原料包括主體原料和助劑原料。主體原料分為三類，即脊性原料、劑性原料和塑性原料，其實三者沒有明顯區別，大多有交叉。助劑包括減水劑、增強劑和助磨劑，有時助磨劑和減水劑是一體的。一般進入料場的原料根據形態分為石粉、石粒、砂、土和泥，比較難球磨的原料集中在前三者即石粉、石粒和砂，尤其是粒度大、硬度高的石粒是濕法球磨的難點。而塑性原料、助劑、水和空氣就是幫助這些硬質的原料懸浮、粘附、沖刷、剝離的劑，有了這些劑的幫助，就提高了效率。

球石包括天然球石和人工球石，天然球石就是燧石質的鵝卵石，它的形狀和缺陷影響了其球磨效率。人工球石譬如人工燧石質鵝卵石、中鋁球（包括機制和手工）和高鋁球，高鋁球很少用于坯體粉料制備，多用于高白、高透面料的球磨。而人工燧石質鵝卵石的使用，一是燧石內襯加工廠為了綜合利用，將加工內襯的下角料加工成球石；二是由于天然燧石質鵝卵石越來越少。

應用最廣泛的中鋁球石和燧石質鵝卵石，應該區分對待。

（1） 中鋁球石根據氧化鋁含量分為60球和70球，即氧化鋁含量超過60%或70%的瓷球；根據制造方法分有手工球和機制球，質量有較大區別，購買使用時要慎重。表1列出了它們的區別和選取質量要點。

中鋁球規格有20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm。70球一般選取20mm、40mm、60mm規格與30mm、50mm、60mm規格居多，60球一般選取30mm、50mm、60mm規格居多。球石總量與配方組成有關，如果配方減水較好，要么可以提高入球原料噸數，要么可以提高入球球石噸數，即干重不一定是60t，建議根據配方硬質料的比例和硬度中適當調整。

（2） 相比中鋁球，燧石質鵝卵石由于直徑和形狀不規則，且球石比重低、硬度低、易出現裂紋等瑕疵，給球石選取造成了一定的困難，建議采用《佛山陶瓷》2008年第5期《再探濕法球磨工藝的節能途徑》一文中介紹的方法來選取。

總之，球料水空氣比和大中小球石比例有規則可依，即“金字塔”原理和“黃金分割”原理，但又不能因循守舊，要在變化中尋求最佳值。前者是投料量與裝料空間發生變化，后者是裝水量與泥漿流速發生變化，而前者和后者的變化就涉及節能，節能的關鍵就在球石和減水劑。球石的硬度、比重、形狀和級配與泥漿的水分、粘度變化構成了濕法球磨機節能動態系統。所謂動態就是指在運動中節能，而運動其實有宏觀，也有微觀，宏觀指球磨機，微觀指助磨劑。所以，“一劑一機，一球一水，四化融合”才構成球磨機節能的智慧。

（韓復興）

白磚出現質量問題的原因及解決措施

問：四川陶瓷產區某瓷片廠，主要生產水晶磚和內墻純白瓷片。燃料為水煤氣，窯長168m，產品規格為300mm×400 mm和300 mm×450 mm，日產量在10000~15000m2。最近生產不穩定，白磚出現四周發黃現象，且波動較大，時好時壞。請問秦工：該現象是否為窯爐燒成所致？該如何解決？

答：超白磚邊沿發黃的問題，筆者在工業展期間也接到河南產區一廠家的咨詢電話，對方也反映白磚出現周邊泛黃現象，且十分不穩定，時有時無。但在佛山產區很少出現該問題，一是佛山產區以仿古和拋光磚等中高檔次的地磚為主；二是其技術積累和生產工藝技術等方面的硬性指標均優于外地的陶瓷產區，特別是部分企業在原材料標準化方面做得很好。

用辯證的方法來分析，如果在同一條件下，在各項技術參數都沒有改變的前提下，陶瓷產品生產中出現的質量問題，多半是由于原材料不合格導致的。因為生產設備大多已經實現了半自動化，但原料在不斷變化。陶瓷磚的生產是一個復雜的系統工程，每個環節都會對產品的最終品質產生影響，從原料的粉碎入球到成形，再到后期的淋釉煅燒，每一個環節只要有一個條件發生改變，都有可能導致質量問題的發生。

基于以上分析，白磚周邊泛黃的問題可從以下幾方面著手解決。

（1）窯爐。 陶瓷行業有句諺語：“生在窯爐，死在原料”。煅燒是一個復雜的物理化學變化過程，需要嚴格把關。窯爐氣氛對陶瓷磚的影響主要表現為局部的釉料不成熟，或者色料色調不純正；窯爐溫度不正常，容易導致釉面缺陷，如燒不透、針孔、不發色等。當磚坯氧化不充分時，也會出現釉面氣泡、針孔，甚至磚面變形等嚴重問題。

白磚周邊泛黃與窯爐的氣氛沒直接關系。如今很多陶瓷廠家改用水煤氣為燃料，水煤氣較重油清潔，而且燃料來源也非常穩定，有利于窯爐溫度和氣氛的控制。其次，白磚沒用使用色料，通常是使用高白度的釉料或者添加增白劑來提高白度。

（2） 釉料。釉料是質量事故最常見的源頭之一，生產中經常出現由于化工原料不合格導致的質量問題，如減水劑不合格導致漿池結膠，色料不合格導致黑心，印刷粉不合格導致粘網板等。在沒有改變工藝的前提下，白磚出現不同時段的周邊泛黃現象，很可能是釉漿的問題。釉料由于含有鐵和鈦，經煅燒后會產生黃色調。因此，需將底釉和面釉分開進行對比試驗，找出兩種釉料存在質量問題。其次，釉料的細度對淋釉環節會產生影響，需要查找釉料球磨環節是否存在質量隱患。

值得注意的是，若釉料存在質量問題，通常會表現為整個磚面泛黃，或者是中間面表現不明顯，而在四周出現加重的趨勢。而且整個批次的產品都會出現同樣的現象。

（3） 生產工藝。由于工藝環節一般都是固定的，因此在生產中容易被人忽視。曾經在某陶瓷廠家出現過由于網板的順序放錯而導致的質量問題。白磚釉面四周泛黃，還有一種情況是由于磚坯邊沿的釉料偏厚導致的。釉料的比重和流速直接影響到磚坯釉面的覆蓋效果，當底釉和面釉之間的工藝不匹配時，很容易出現面釉或底釉向磚坯邊沿累積的情況，導致白磚邊沿較中心位置偏黃。此時，建議調大釉漿比重和流速，加快磚坯的干燥過程，生產中一般是通過添加粘土來進行調節。

（秦威）

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