岩板表面缺陷痱子泡的研究与探讨
2021-11-12李海龙张东升江长城
李海龙 张东升 江长城
摘 要:随着岩板产量的不断提升,在生产过程中容易产生痱子泡。砖面因为痱子泡严重影响了产品品质,降级则会导致无用功,材料能源的浪费,对陶瓷生产企业如鲠在喉,是一种急需解决的问题。本文将分析痱子泡产生的原因,针对原因提出在岩板生产过程中常用的一些改善痱子泡的措施与方法。
关键词:痱子泡;岩板;原因分析;改善措施
1 引 言
高污染、高能耗、高资源消耗是制约建筑陶瓷行业可持续发展的瓶颈。陶瓷薄板具有低吸水率、规格大、厚度薄、节能降耗、清洁环保、轻质高强等特点,可在建筑装饰中减轻载荷、解决建筑装饰使建筑加重的难题,顺应了国家“节能、降耗、绿色制造”的战略政策。建筑陶瓷薄型化使传统建筑陶瓷发生了重大的变革,已成为行业未来的发展趋势。陶瓷薄板独有的特点使其用途在不断拓展,不仅在大型商业空间、建筑幕墙等室内外墙地面领域,甚至跨界到厨房、家具板材应用领域,作为橱柜面板、厨房台面等多个应用场景,体现了陶瓷薄板在不同领域空间的可能性与优势。陶瓷薄板主要依靠调节原材料配比,采用高吨位压机降低瓷坯体空隙率来提高薄板的强度与韧性,在实际生产过程中容易产生痱子孔等缺陷,造成缺陷降级影响产品的质量,在实际生产应用中我们发现可以通过调整工艺来减少痱子孔的出现,基于此,本文提出了从坯、釉料,压机,窑炉等生产环节进行调节。
2痱子泡产生原因分析
我们一般认为岩板釉面砖的痱子泡是在烧成工序中产生的,砖坯在前段氧化不够充分,到了烧成工序的高温与急冷阶段,由于烧成制度以及配方的影响,砖坯还在向外进行排气,这时由于釉面已经熔融封闭,表面张力较大,釉融体中的气泡不易排除,将使釉面留下痱子。其次在烧成过程,燃气中与粉料中的硫在烧成前段形成硫酸盐与亚硫酸盐,其后在高温区分解,产生SO2与SO3气体,同理在排出过程中产生痱子泡。
3痱子泡的改善措施
痱子泡的改善通常可以从五个方面入手,首先是调整坯料配方与颗粒级配,从源头出发解决。其次就是改善压机压力,在保证砖坯强度的情况下减小压机压力,让其氧化更好,排气更顺畅。然后是在工艺上添加了一道白墨水,形成中间层,接着就是调整釉料配方,让气体更容易排除,最后就是调整窑炉的温度。下文从这五个方面进行详细阐述。
3.1坯体配方的调整
坯体原料应尽可能选用烧失量低的原料,确保坯料配方烧失量不要超出要求范围,较少坯体的排气,坯料的细度应该控制在一定范围内,太粗了,排气不干净,反应不完全,氧化不充分,堆积不紧密,表明粗糙,空隙多,烧成易产生痱子孔。在坯料具体调整中,减少含硫原材料的使用与使用一部分煅烧高岭土、煅烧烧滑石粉,减小烧失,有利于氧化,。
3.2压机压力的调整
陶瓷岩板中的薄板比普通瓷砖厚度要薄的多,因此在成型过程中粉料填充料少,只有正常陶瓷的40%-70%,从而依靠粉料的自然流动,很难在模具中填充均匀,砖坯致密度也是在2.0g/cm3相较于普通产品的1.7g/cm3更难排气。在生产中发现,当粉料填充时,是从中间往四个周边流散的,在模具周边,粉料排气最困难,因此痱子泡也容易出现在砖的边缘。在生产调试中,为了保持一定素坯强度,把恒力泰YP16800型压机压力由120000KN调整到115000KN,痱子泡缺陷得到明显的改善。
3.3白墨水的调整
白墨水的功能是利用喷墨机打印一道替代面釉对坯体进行遮盖的中间层,其主要成分是氧化锆、高硼熔块还有部分溶剂。经过实验表明,在实际生产过程中淋完面釉再喷一道白墨水,白墨水的温度比面釉温度低,能降低坯釉温度因为温度、成分差异大的剧烈反应,能更好的形成中间层,因此能大幅度减少痱子泡的缺陷。其次打印一道白墨水,因为墨水是釉性,会阻碍抛釉的中的水分进入坯体,避免在烧成过程中坯体排水形成水泡,进而在釉层形成痱子泡。
3.4釉料配方的调整
3.4.1面釉对表面痱子泡的影响
面釉是作为坯体与表面抛釉的中间层,不仅会对陶瓷坯体的颜色进行遮盖,使图案更加清晰,也会影响色料的发色,可缓解坯体与抛釉之间的反应,减少表面缺陷出现。对实验观察我们发现面釉降低温度与减少克数对痱子泡有好处。面釉降低的温度有以下两种好处:(1)面釉温度降低,减少了坯釉之间的温差,也降低了因为温差大的剧烈反应,让坯釉在烧成过程中反应更平和,利于中间层的生成。(2)面釉温度降低导致了面釉的液相多,在烧成时更容易对坯体产生的气体进行遮盖。减少面釉克数,降低了釉层,让坯体的气体更容易排出,从而减少痱子泡的产生。
3.4.2 抛釉对表面痱子泡的影响
在抛釉中含有较多的碱性氧化物,氧化钡和氧化锌,氧化硼,造成坯体表面张力过大,釉熔融体中气泡不易排除,易产生痱子泡。据此可以通过降低配方中的碱性氧化物,把釉调整的更透一些,降低表面的张力,从而让气体更易排除。如果是因为需要哑面的釉面效果而无法降低碱性氧化物,可以用钙哑光代替锌钡哑光,实验表面钙哑光的缺陷比锌钡哑光少。在对配方中的熔块选择方面,因为熔块是经过烧成的,始熔点相对于生料较低,应该降低其使用含量,如果需要使用应当挑选始熔点高的与烧成曲线匹配的熔块,从而延后釉的封闭时间,利于氧化,增加排气时间。除此我们也可以增加了抛釉克数来减少釉面痱子泡,增加了釉层厚度,提高了釉的烧成温度。
3.5窑炉对痱子泡的调整
陶瓷行业有句话是“生于原料,死于窑炉”,釉面岩板的大部分缺陷都可以通过窑炉调节来改善,痱子泡也不例外。调整的主要思路就是加强与延长氧化。在预热带可以通过加大排烟风机压力来增加负压也可以通过加枪与当火版来升高温度加强氧化,中温区在釉料熔融温度区间,通过调整挡火墙,将零压控制在其附近,帮助其氧化排气。在高温区应该注意不要出现局部温度过高的情况,应当降低最高温度,升高最高温与釉料熔融点区间的温度,或着减少一个高温区,延长高火保温时间。
4结语
陶瓷行业整体来看,是供给大于需求,在碳中和、煤转气的趋势下,市场竞争激烈,好的原料越来越少,同时为了降低成本,通过拉窑速,提产能,这也是导致岩板出现痱子泡的客观因素,我们需要重新审视行业的发展方向,从提升产量转变成提升品质。随着人们对陶瓷产品的品质要求提高,对痱子泡等表面缺陷也越来越重视,从而从多个方面进行改善痱子泡。在实际生产处理中,添加白墨水是最为简单有效的价格,但是因为使用量大,容易造成滴墨缺陷。本文作为抛砖引玉也希望日后出更多创新的方法,对痱子泡等岩板表面缺陷进行持续改善。
参考文献
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