瓷片釉面磚反、正置式微水加工工藝對比研究

徐斌 周祖兵 劉建軍

摘 要： 本文就瓷片反、正置式微水瓷片釉面磚拋光機的加工機理、微水拋光機結構、加工效果進行了分析與對比。對比結果顯示，正置式微水加工工藝比反置式微水拋更節(jié)能、加工效果更好、加工成本更低，瓷片加工效果更好。

關鍵詞：拋光機；微水加工；正置式；反置式；瓷片釉面磚

1 引言

瓷片全拋釉是釉下彩，屬于釉面磚，瓷片底坯是陶質的，它是在施完底釉后印花，再施一層面釉，燒制后把整個面釉拋去一部分，保留一部分面釉層、花釉層、底釉。瓷片全拋釉面磚上表面結構比較緊密，下表面比較疏松。因此上表面吸水率低，下表面吸水率高（高達15%）?，F(xiàn)有的瓷片釉面磚加工工藝技術都是水拋，因此瓷片在水拋之后需要在干燥窯進行干燥。以6000 m2/天、干燥窯長80 m計算干燥成本：每平方約1.2～1.3元，每片瓷片干燥成本約：0.2～0.25元煤耗。普通的瓷片釉面磚拋光機每分鐘需要600升水，水拋瓷片工藝的能耗和成本都很大[1-4]。

在2015中國國際陶瓷工業(yè)技術與產(chǎn)品展覽會上，廣東一鼎科技有限公司（簡稱“一鼎科技”）展出了反置式微水瓷片釉面磚拋光機，吸引了眾人的眼球。2016年，從臨沂銷區(qū)傳來喜訊，廣東科達潔能股份有限公司（簡稱“科達公司”）研究開發(fā)的正置式瓷片微水拋光生產(chǎn)線于2016年5月6日在臨沂永吉集團公司投產(chǎn)成功。

目前，為了解決瓷片釉面磚在加工過程中吸水率高、能耗高的問題，一鼎科技和科達公司，分別從反、正置兩個方向為出發(fā)點，各自研制出瓷片微水拋光線。本文就反、正置式微水瓷片釉面磚拋光機的結構、加工原理、加工性能、加工效果幾個方面作了對比研究。

2 瓷片釉面磚微水加工機理對比

2.1 瓷片釉面磚反置式微水加工原理

所謂反置是將加工的釉面磚正面朝下，反面朝上固定在工作臺，通過配置于工作臺下方的磨頭從下方進行拋光。在拋光時使用少量的水噴灑在瓷片釉面磚表面，噴灑在瓷片釉面磚表面的冷卻水不會在瓷片釉面磚表面整面擴散漫流，而是流下，由磨頭周圍的液盤回收。同時，磨屑粉塵與噴霧水結合形成泥水珠，這些泥水珠由于地球引力的作用向下掉落，無需大量沖水來帶走磨屑，只需要少量的水來進行冷卻和潤滑，防止拋磨過程過熱而把磚拋花。同時，瓷片釉面磚只有釉面接觸到水，而釉面磚的釉層不透水，因此，拋光后磚坯不會吸收水分，無需加熱干燥就可直接包裝。圖1為反置式微水加工機理示意圖。

2.2 瓷片釉面磚正置式微水加工機理

所謂正置是將加工的瓷片釉面磚正面朝上，反面朝下固定在工作臺，通過配置于工作臺上方的磨頭對瓷片釉面磚進行拋光。

圖2為瓷片釉面磚正置式微水加工機理示意圖，水流經(jīng)過高壓泵加壓后由噴頭噴射而出，從噴嘴噴出的水變成霧狀，被噴射到瓷片釉面磚表面和磨塊上。噴射的水霧能形成一層薄膜覆蓋在瓷片釉面磚表面和磨塊表面。磨塊在磨削瓷片釉面磚時產(chǎn)生高溫，高溫將附著在瓷片釉面磚表面的水膜和磨塊表面的水霧瞬間氣化，水霧氣化的同時冷卻了磨塊和釉面磚，加工后的瓷片釉面磚表面不會殘留任何水跡。

磨塊在加工瓷片釉面磚時，會產(chǎn)生大小不一的磨屑。由于高壓泵將水經(jīng)噴嘴霧化成水霧，水霧更容易捕捉到微小的磨屑，并與之結合成為泥水點。高速旋轉的磨頭磨塊像吊扇的葉片一樣，高速攪拌著磨頭周圍的空氣，將微小的泥水點吹離加工區(qū)域。同時，磨頭旋轉時產(chǎn)生的離心力與氣流會將大塊的磨屑從磨削區(qū)域吹走，避免對加工好的瓷片釉面磚表面形成二次傷害。

3 瓷片釉面磚微水拋光機結構對比

3.1 瓷片釉面磚反置式微水拋光機

反置式微水拋光機在加工過程中，瓷片釉面磚是反置的，即正面朝下，反面朝上，因此，瓷片微水拋光線在拋光機的前后都要加上一臺瓷片釉面磚翻面機，且要求拋光設備的工作臺在上，加工設備在下。反置式微水拋光機的整機設備外觀如圖3所示。

瓷片釉面磚反置式微水拋光機結構原理如圖4所示，工作臺外加一套皮帶、滾筒等傳動系統(tǒng)放置在最上邊，而磨頭、磨頭主軸系統(tǒng)需放置在下邊。相當于把現(xiàn)有的瓷片釉面磚拋光機設備完全倒置。此結構有以下特點：

（1）工作臺的操作面非常高，操作不方便；

（2）瓷片釉面磚受到地球引力作用，始終存在下落趨勢，必須加設瓷片釉面磚固定系統(tǒng)；

（3）磨頭橫梁系統(tǒng)是固定的，不能擺動。調整加工瓷片釉面磚規(guī)格時，需要另外加一套調整寬度的裝置，而且調整的范圍有限，加工瓷片釉面磚的規(guī)格范圍很??；

（4）磨頭倒置，對磨頭的密封提出了很高的要求，必須加設磨頭潤滑油的循環(huán)系統(tǒng)；水噴射到磚面是由下往上噴射，必須加設一套隔膜泵；噴射水由于重力作用，會散落到磨頭上，造成磨頭的腐蝕，增加了磨頭故障率；

（5）工作臺在最上面，不利于操作工實時觀察瓷片釉面磚加工情況；不利于皮帶的更換、維修維護；

（6）磨頭中的結構、主軸系統(tǒng)結構全部倒置，設備運行穩(wěn)定性差。

反置式微水拋光機可以實現(xiàn)瓷片釉面微水加工，但是要增加諸多系統(tǒng)，付出的代價也大。一般來說，系統(tǒng)越多，故障點就越多，系統(tǒng)運行起來，穩(wěn)定性差。

3.2 瓷片釉面磚正置式微水拋光機

正置式瓷片釉面磚微水拋結構與瓷片釉面磚水拋機是一樣的，如圖5所示。

其主要的特點是：

（1）采用瓷片釉面磚正置拋光方式，瓷片釉面磚無需反轉，進出端無需瓷片釉面磚翻面機，進出磚連接線短，破損??；

（2）主機結構及磨頭與水拋一樣，操作模式與水拋光完全相同，故障率低，配件通用性好，維修費用低；

（3）采用平皮帶輸送，皮帶壽命長，受破磚影響??；

（4）工人更換磨塊、觀察磨頭運行狀況、處理突發(fā)事件等方便快捷，簡單易行；

（5）橫梁是擺動的，加工瓷片釉面磚的規(guī)格范圍廣，調整容易；

（6）噴水方向與地球引力方向相同，無需額外設置高壓泵；

（7）瓷片釉面磚水拋機，是市場成熟產(chǎn)品，在加工、銷售、維護等方便，無需培訓員工，即買即用。

4 加工效果對比

瓷片釉面磚反、正置式拋光機拋后坯體反面水痕對比如圖6所示。

從圖6可以看出，瓷片釉面磚反置式拋光機拋后坯體反面殘留水痕很多，拋光后磚坯反面四周均會有一定的吸濕，特別是進磚方向的相鄰兩條短邊吸收較多，總吸水率約1.5%。瓷片釉面磚正置式拋光機拋后坯體反面殘留水痕較少，甚至沒有。說明瓷片釉面磚正置式拋光機能夠有效地控制拋光過程中磚邊吸水的情況，可進一步降低吸水率，甚至不吸水。瓷片釉面反、正置拋后包裝后打濕紙箱情況如圖7所示。

廣東科達潔能股份有限公司研究開發(fā)的內(nèi)墻瓷片微水拋光生產(chǎn)線于5月6日在臨沂永吉集團公司陶辰分廠一次投產(chǎn)成功。

科達公司瓷片正置式微水拋光生產(chǎn)線直接連接在客戶的1#窯爐出磚釉線上，經(jīng)過連續(xù)十多天的24 h不停頓生產(chǎn)運行顯示，設備整線運行狀況良好，生產(chǎn)產(chǎn)能、各項質量指標完全達到廠方驗收標準：拋光速度達

32～40片/min，磚面質量高，無漏拋及劃痕，產(chǎn)品光澤度98，全線優(yōu)等品率達98%以上，拋光后瓷片含水率低，生產(chǎn)直接打包裝箱。

5 結論

通過瓷片釉面磚反、正置式微水加工機理、微水拋光機結構、加工效果對比發(fā)現(xiàn)：

（1） 正置式加工時，無需將瓷片釉面磚反轉，進出磚連接線短，工藝流程簡單。主機結構及磨頭與水拋一樣，操作模式與水拋光完全相同，故障率低，配件通用性好，維修費用低。瓷片加工之后，瓷片釉面磚反面的吸水率低，甚至沒有，瓷片包裝后濕箱面積??；

（2） 瓷片釉面磚正置式微水拋光加工方式比反置式拋光更好、更節(jié)能、加工成本更低，無需配置干燥窯、余熱利用系統(tǒng)及水循環(huán)系統(tǒng)，占地小、投資省。

參考文獻

[1] 詹長春，趙達峰，柯美云，等.瓷片全拋釉的工藝技術探討[J].佛山陶瓷，2012，（5）：28～36.

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[4] 鄭秀亮.反置式拋光機引發(fā)陶瓷拋光行業(yè)新革命[J].環(huán)境，2015，（7）：50～52.