拋光磚黑雜產生原因及解決措施

趙光巖

摘 要：本文針對瓷磚生產過程易出現黑雜缺陷的問題，將正常粉料和雜質粉料進行對比，并對生產過程進行分析。結果表明：水管、熱風管和壓機下料管生銹是產生黑雜的主要原因。文章對鐵銹產生的原因進行分析并提出了相應的解決措施，將生產過程規范化、具體化，從而減少黑雜產生，提高產品質量。

關鍵詞：拋光磚；黑雜；鐵銹

1 引言

黑雜是瓷磚表面一些影響瓷磚美觀度的黑色斑點，是在瓷磚生產過程中意外出現的，黑雜的存在嚴重影響瓷磚的美觀度，降低了瓷磚裝飾效果，制約著瓷磚產品質量的提高。對有黑雜的瓷磚，陶瓷廠家往往作降級處理，根據筆者公司財務四年的統計，黑雜導致降級的比例在1.46%～2.06%之間，每年造成的損失超過200萬元。為了降低黑雜造成的損失，公司進行了工藝改進和管理改進，通過實施相關改進措施將黑雜比例控制在1.0%內。本文針對瓷磚粉料中混入鐵銹造成黑雜的原因進行分析，就如何控制黑雜采取的措施進行總結，希望能對同行有所幫助。

2 黑雜產生原因分析

通過對正常粉料和雜質粉料（產生黑雜多的原料）進行分析，筆者發現兩者的區別主要是氧化鐵含量不同，雜質粉料氧化鐵比例達到2.47%，遠超過正常粉料中0.35%的比例；在燒失量方面，雜質粉料的燒失量為5.30%，大于正常粉料4.23%的燒失量，這說明氧化鐵和燒失物可能是導致黑雜的因素。通過對黑雜產生的時間段進行跟蹤，發現兩個黑雜比例高的時間段：（1）轉換產品的第一班，黑雜產生的比例是該產品一般黑雜比例的2倍以上；（2）原料、成型車間設備故障維修后。對不同顏色瓷磚的黑雜比例進行分析，筆者發現淺色陶瓷產品的黑雜比例高于深色陶瓷產品的黑雜比例。

由分析可知，氧化鐵和燒失性物質可能是黑雜的來源，通過對生產流程分析，我們找到氧化鐵的來源是鐵銹，燒失物的來源是噴霧塔里面沒有完全燃燒的煤粉顆?；蚪褂?。通過對生產工序進行研究，發現產生鐵銹有四個來源：1）水管生銹；2）噴霧塔熱風管高溫氧化；3）粉料倉焊縫生銹；4）壓機下料管鐵銹。對轉換產品第一班和設備維修的過程進行跟蹤，筆者發現兩者有一個共同的特點，即衛生清理不徹底，導致其它物質進入坯體中。對于淺色磚黑雜比例高的現象，通過對磚面進行觀察，得知產生這種現象的主要原因是黑雜在淺色磚中比在深色磚中更加明顯。

3 鐵銹的來源及控制措施

3.1 水管生銹

生產中使用的水管大部分是鍍鋅管，隨著使用時間增加，水管的鍍鋅層在水中Cl-、CO32-等酸性離子的作用下逐漸被腐蝕破壞，露出鐵質層，水中的O2與鐵相接觸，水管內壁開始生銹，隨著時間推移鐵銹顆粒逐漸變大，鐵銹與管壁之間的結合力減小，當鐵銹顆粒達到一定大小后，在水的沖刷作用下脫落，進入球磨機，再進入漿料，最終進入粉料中產生黑雜。為了解決水管鐵銹造成黑雜的問題，可將生銹的鍍鋅管更換成pp材質的水管，避免水管生銹，從而解決了水管生銹帶入氧化鐵而造成黑雜的問題。

3.2 噴霧塔熱風管高溫氧化

熱風爐鼓出的熱風是噴霧干燥塔干燥漿料的熱源，熱風溫度在900～1100 ℃之間，熱風中的氧氣在高溫下有很強的活性，導致不銹鋼熱風管生銹。為了驗證熱風管生銹對黑雜的影響，筆者將定量的粉料沖洗過篩，用篩余物在粉料中產生黑雜的數量多少來判斷粉料中的黑雜數量。在實驗中分別取1 kg噴霧塔開始噴粉2 min、6 min、10 min和15 min的粉料放入200目的篩網（球磨細度標準為250目，篩余0.8%～1.0%）中用水沖洗，取篩余物進行烘干，把烘干的篩余物放入壓機模具中，然后補加正常粉料壓制成圓餅狀試樣，把壓好的樣品放在硅鋼盤中（有篩余物面朝上），再放入窯爐進行燒成。對比噴粉后不同時間的粉料篩余物燒成后的樣品。發現開塔2 min的粉料篩余物中含有的黑色雜質大而多，隨著噴粉時間的延長，黑雜逐漸變小且少，在噴粉10 min后，黑雜數量開始穩定。這是由于開塔前2 min，熱風管內的鐵銹被熱風吹入塔內，與粉料接觸從而增加了黑雜的產生。

3.3 粉倉焊縫生銹

陶瓷原料粉倉一般采用不銹鋼材料焊接而成，通常 40 t的粉料倉有8～10條水平焊縫和一條從上到下的垂直焊縫。使用2年后在粉料倉的焊縫處會出現生銹現象。鐵銹直接進入粉料中，經過燒成后鐵銹在磚坯上形成黑雜（黑色顆粒）。為了驗證焊縫處鐵銹對黑雜的影響，在粉料用完后，對粉倉進行敲打，取敲打后落下的粉料1 kg，放置在200目篩網上用水進行沖洗，將沖洗后的篩余物烘干，放入壓機模具內，加入粉料壓制成圓餅狀試樣，然后放入窯爐進行燒成。通過對比含有篩余物的燒成試樣和正常粉料的燒成試樣，發現含有篩余物的燒成試樣表面大部分是黑色物質，而正常粉料的燒成試樣表面看不到黑色物質。這說明在敲擊粉料倉時鐵銹落入粉料中，且粉料倉焊縫的鐵銹會導致產品產生黑雜。

經過分析，得知粉料倉焊縫處容易生銹是因為：焊接時焊條燃燒破壞了接口附近的不銹鋼鈍化層，使得接口處的不銹鋼容易氧化生銹；其次，不銹鋼焊的純度和焊接時暴露在氧氣中是焊縫容易生銹的主因；此外，焊條的成分與接口處不銹鋼板的成分不一致也容易導致焊縫氧化生銹。為了減少粉料倉焊縫生銹產生的黑雜，可對粉料倉已經生銹的接縫處進行打磨，除去生銹層，同時對打磨后的焊縫處表面進行處理，提高焊縫處的抗氧化能力。

3.4 壓機下料管鐵銹

在生產過程中，當粉料團聚堵下料管時，操作工往往采取敲打下料管管壁的辦法來解決堵料問題。通過對敲擊下料管時的粉料進行跟蹤，發現敲擊下料管往往會使產品出現突發性黑雜。通過分析，在敲打下料管時，管壁上的鐵銹松動，隨著粉料摩擦逐漸脫落掉入粉料中，所以會出現突發性黑雜。為了避免敲擊下料管造成黑雜，可采取以下三個措施：1）將下料管更換成不銹鋼材質；2）增加下料管的傾斜度，提高下料的順暢性；3）嚴格控制粉料水分，防止粉料水分過大而出現結團堵料管的現象。

4 規范操作降低黑雜

對黑雜產生時間進行分析發現，轉換產品和設備維修往往是產生黑雜的高峰。通過對生產過程進行跟蹤，發現產生黑雜高峰的原因是衛生清理不徹底，造成其它物質進入粉料產生黑雜。針對衛生清理不徹底產生黑雜，可從程序、管理和設備三方面入手：1）對轉換產品和設備維修的衛生清理進行具體化、標準化，將工作落到實處；2）落實責任人制度，無論轉換產品還是設備維修都有具體責任人，依據黑雜產生數量對責任人進行考核；3）設備改造，針對粉料傳送帶容易落雜，可在粉料傳送帶上方安裝防雜板。

針對淺色產品黑雜更加明顯突出的問題，主要從細節處入手來減低黑雜比例。在漿料加工、粉料加工和生產加工上進行細化處理。在漿料處理上，增加過篩除鐵的次數，減少漿料中的氧化鐵和大顆粒物質；在粉料制備上，噴粉前對熱風管進行清理，減少熱管帶入的鐵銹；在生產加工上，提高設備衛生清理標準，減少設備雜質帶來的黑雜。

5 結語

黑雜產生的根源是原料加工過程存在紕漏和控制工藝缺失，本文通過對原料加工過程和生產過程進行分析，找到部分產生黑雜的原因并提出了相應的解決方法。通過一系列改進措施，黑雜比例明顯降低，有效提高了產品質量。