釉面磚釉面有針孔的分析和解決方案
】釉面磚經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)針孔(開(kāi)口泡)、痱子(敝口泡)、釉面不平(起皺)、落臟等缺陷。這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量,并且降低了產(chǎn)品的檔次。解決這些問(wèn)題刻不容緩。現(xiàn)筆者將對(duì)針孔產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。
釉面磚使用的熔塊釉有:有光透明、有光鋯白和啞光白釉。一般啞光釉不會(huì)有針孔,透明釉即使有一點(diǎn),但由于它本身透明,看起來(lái)也不明顯。因此,現(xiàn)在主要談一下有光鋯白釉的釉面針孔問(wèn)題。下面按著坯料-釉料-燒成(燃料)的順序來(lái)介紹,并提出解決方案,以供參考。由于本人水平有限,不妥之處望能指正。
2 坯料對(duì)針孔的影響
2.1坯用原料的影響
坯用原料應(yīng)盡可能選用燒失量低的原料,保證生產(chǎn)坯料配方的燒失量不超出要求范圍。一般二次燒釉面磚的燒失保持在9﹪以下。特別注意要選用一些含鈣高的泥沙料,這樣可降低硅灰石(降成本)和碳酸鈣(降燒失量)的用量。三水新明珠陶瓷有限公司就用了一種含鈣很高的的沙來(lái)代替硅灰石和碳酸鈣。
2.2坯料的細(xì)度的影響
坯料的細(xì)度應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)。太粗了,排氣不凈,反應(yīng)不完全。堆積不緊密,坯體表面粗糙、空隙多,易吸煙。釉燒時(shí)易產(chǎn)生針孔。一般二次燒釉面磚坯料細(xì)度保持在:(3.0~3.5)g/100ml比重1.700±。
2.3坯粉的純潔度的影響
現(xiàn)在很多廠(chǎng)家為了降低生產(chǎn)成本,都采用水煤漿爐噴霧干燥塔。它的工作原理是:把球磨到一定細(xì)度的水煤漿噴到爐膛燃燒,排出的熱氣用來(lái)干燥粉料。如果水煤漿燃燒不完全,就可能會(huì)有碳粒混入熱空氣一起進(jìn)入噴霧塔;因此要過(guò)濾好熱空氣。另外,輸送粉料的皮帶磨損后,混入的粉料中的橡膠粒也會(huì)對(duì)釉面產(chǎn)生一點(diǎn)影響。
2.4坯體成型壓力的影響
在一定范圍內(nèi),坯體成型壓力越大,堆積密度越大,越不易排氣,導(dǎo)致坯體有機(jī)物質(zhì)太多(黑心)某廠(chǎng)25×33規(guī)格磚成型壓力如表1所示:
2.5坯用添加劑的影響
一般坯用添加劑都是無(wú)機(jī)的,不會(huì)有多大的影響。
3 釉料對(duì)針孔的影響:
3.1底釉(化妝土)配方的影響
⑴ 底釉盡可能采用經(jīng)過(guò)煅燒的原料,如燒滑石、燒高嶺、煅燒土、煅燒氧化鋁及熔塊。在使用之前檢測(cè)原料是否完全煅燒。
⑵ 底釉不允許使用碳酸鹽,如碳酸鈣、碳酸鋇等。這類(lèi)型燒后分解氣體的化工料。
⑶ 盡可能用含有多種組份的原料來(lái)代替含單一組份的原料。如用硅灰石代替石英和碳酸鈣,用熔塊代替長(zhǎng)石、燒滑石等熔劑,用高嶺土(瓷石)代替石英、鋁粉。
⑷ 底釉細(xì)度一般在(0.5~0.7)/100ml比重1.820±。
⑸ 配方實(shí)例:煅燒土(用部分氣刀土)55 +煅燒剛玉粉(含有石英,溫度較鋁粉低)6 +鋯白熔塊(底釉用)24,另外加一些燒滑石、石英、長(zhǎng)石、鋰瓷石等,降低成本。配方調(diào)好后要打餅試燒測(cè)燒失、白度、膨脹系數(shù)和吸水率(燒結(jié)程度)等參數(shù)。
3.2面釉(有光鋯白熔塊釉)的影響
3.2.1熔塊釉的組成
作為乳濁劑的鋯英石加入會(huì)提高釉的高溫粘度。一般釉的粘度越高針孔就會(huì)越多;反之,越少。釉中含有較多的堿性氧化物、氧化鋇和氧化硼,造成表面張力過(guò)大,釉融體中的氣泡不易排除,易產(chǎn)生針孔。鋅啞光熔塊釉中的氧化鋅加入量過(guò)多,則會(huì)提高釉的溫度而影響熔融性,將使釉面容易留下針孔(痱子)。高要市將軍陶瓷廠(chǎng)剛開(kāi)始用的就是鋅啞光釉,使用一段時(shí)間后釉面起了大量的痱子(敝口泡)。改用鈣啞光釉,外加一些生料(增白),燒出來(lái)沒(méi)有問(wèn)題,但白度始終達(dá)不到鋅啞光熔塊釉。當(dāng)有光和啞光磚混燒時(shí),極容易產(chǎn)生釉面問(wèn)題,這時(shí)啞光磚最好用半熔塊半生料配方(因?yàn)檫@種配方可根據(jù)窯爐進(jìn)行調(diào)整,實(shí)用范圍廣)。
3.2.2熔塊的制備
熔塊熔制溫度過(guò)高、熔融時(shí)間長(zhǎng),致使低熔物大量揮發(fā),釉的高溫粘度增大,釉燒時(shí)不利于排氣,
針孔增多。熔制溫度過(guò)低、熔融時(shí)間短,熔塊沒(méi)有化合好,熔融物中出現(xiàn)夾生料,在釉燒時(shí),再次氧化分解而導(dǎo)致針孔。我們?cè)谶x用熔塊時(shí)一定要做好來(lái)樣檢測(cè)工作,不磨的熔塊粒放在素坯上和已磨好淋釉的磚一起燒,看釉面效果。
3.2.3熔塊配方
A 配制熔塊用的原料細(xì)度
一般配制熔塊時(shí)用原料的細(xì)度并不是都相同。某熔塊廠(chǎng)用的石英粉在100目左右。也并不是熔劑原料細(xì)度就要粗。因此要控制好原料的細(xì)度,使配方能到最高燒成溫度共熔。
B 熔塊配比
一般按表2中的化學(xué)組成,計(jì)算出幾個(gè)配方試燒,應(yīng)該相差并不是很大。使用溫度決定熔制溫度。
C 熔塊始熔溫度
有許多廠(chǎng)在熔塊使用時(shí),都會(huì)出現(xiàn)針孔現(xiàn)象。特別是一些自已生產(chǎn)熔塊的陶瓷廠(chǎng)家。大多數(shù)陶瓷廠(chǎng)都有反應(yīng)熔塊始熔溫度偏低。筆者曾在三水凡第諾仿古磚上線(xiàn),成釉燒出來(lái)都有大量而密集的針孔,怎么也找不到原因。最終找出原因是原料始熔溫度過(guò)低,與窯爐燒成曲線(xiàn)不相適宜。
3.2.4添加劑的影響
陶瓷廠(chǎng)在使用熔塊釉時(shí)都會(huì)加(5-8)﹪的高嶺土,0.15%的甲基,0.25%的三聚。這其中要特別注意添加劑的ph值,應(yīng)盡可能保持在中性。
3.3色料的影響
由于色料行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,價(jià)格戰(zhàn)早已搬上了桌面。隨著價(jià)格的降低,廠(chǎng)家為了保證利潤(rùn),大都會(huì)在成品色料中外加一部分超細(xì)石英粉。這樣做雖然能增強(qiáng)發(fā)色能力;但是往往由于石英的細(xì)度不夠,溫度太高致釉面大量針孔。現(xiàn)生產(chǎn)釉面磚的廠(chǎng)家在檢測(cè)原料時(shí),應(yīng)加入面釉中燒成看是否有針孔。另外,色料也存在熔制熔塊同樣的問(wèn)題。未熔透和過(guò)熔。色料配方不合理,礦化劑使用不恰當(dāng),都會(huì)導(dǎo)致釉面針孔。與進(jìn)口色料相比,國(guó)產(chǎn)色料的發(fā)色能力和細(xì)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到進(jìn)口的。
3.4印刷釉的影響
印刷釉一般細(xì)度都很小,絲網(wǎng)印刷釉一般要過(guò)250目以上,輥筒印刷釉要過(guò)325目以上。印刷釉影響釉面針孔的因素主要是印刷釉的加工方式。絕大多數(shù)陶瓷生產(chǎn)廠(chǎng)家做絲網(wǎng)印刷釉都是用透明面釉直接球細(xì)過(guò)篩使用。與之比較ESMALGLASS精密陶瓷科技有限公司后更名為星誼精密陶瓷科技有限公司的中溫有光釉粉mm40-1036c,中溫啞色釉粉mm40-1507c,是用有光(啞光)透明熔塊,外加超細(xì)石英粉和高嶺土配成。然后濕磨、噴霧干燥、干磨。這種加工方式。加工的印刷粉超細(xì),表面能大,發(fā)色能力強(qiáng),懸浮性能好。由于是干粉,因此在加工花釉和花釉配方時(shí)加入量精確。而用透明面釉直接球磨做為印刷釉,其未脫水,長(zhǎng)時(shí)間存放必然存在問(wèn)題如Na+離子析出、添加劑的分解、發(fā)酵以及雜質(zhì)的帶入,這些問(wèn)題就可能導(dǎo)致釉面針孔。另外,其在配方中的加入量不但不確定,而且水也是引起釉面針孔的原因之一。其配成花釉印在磚上,會(huì)導(dǎo)致生釉面水份太高,釉面結(jié)構(gòu)會(huì)隨水重排,凸露出許多毛細(xì)孔,而燒成時(shí)也會(huì)由于水的蒸發(fā)、吸熱、降低燒成溫度而生燒。
3.5印油的影響
3.5.1絲網(wǎng)印油(印膏)
A 印膏:
黑印膏:腐鈉加水、甲基攪拌而成(還會(huì)加一點(diǎn)乙二醇)。
白印膏:甲基加水、三聚球磨而成(還會(huì)加一點(diǎn)乙二醇)。
透明印膏:甲基加水?dāng)嚢瓒桑ㄆ渲屑谆仨毷堑驼车模?
這三種印膏是陶瓷廠(chǎng)用的最多的,特別是仿古磚,但由于其含水量大和原材料的問(wèn)題,使用時(shí)容易導(dǎo)致釉面針現(xiàn)象。
B 印油:
分散劑(丙三醇等)+稀釋劑(乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、水等)+懸浮劑(酰胺、乙醇胺等)+消泡劑+防腐劑+流變劑+防針孔劑+……
絲網(wǎng)印油的配方用原料基本和輥筒印油相同,只是絲網(wǎng)印油分散介質(zhì)要多,而輥筒印油稀釋劑要多。
3.5.2輥筒印油
輥筒印油內(nèi)的懸浮劑如果用氯化胺,那么注意用量要保證在(0.2~0.8)%之內(nèi)。超過(guò)0.8%會(huì)使釉面產(chǎn)生大量的針孔。如果流變添加劑用三聚磷酸鈉,那么要控制其用量,避Na+離子過(guò)多引起釉面針孔。輥筒印油加入水量少,也是其針孔少的因素之一。
我國(guó)對(duì)添加劑方面的研究較少。現(xiàn)國(guó)外所用的添加劑都是合成添加劑。它避免了單一添加劑的缺陷。現(xiàn)在進(jìn)口輥筒印油比國(guó)產(chǎn)的好,其原因也就在這里,國(guó)內(nèi)原材料受局限。
為什么輥筒印花磚燒出來(lái)的釉面比絲網(wǎng)印花磚燒出來(lái)的釉面要好?大概原因就是這些吧。
3.6球磨和陳腐
3.6.1球磨時(shí)間
球磨時(shí)間適當(dāng),可減少或消除釉泡和針孔。球磨時(shí)間短,釉料顆粒粗,施在坯上的粗顆粒易架空成間隙而存儲(chǔ)氣體,細(xì)顆粒熔融后,粗顆粒仍未充分熔融填滿(mǎn)間隙,待粗顆粒熔融后,釉面已封閉。 未完待續(xù))
這時(shí),排也間隙中的氣體就可能造成釉泡或針孔。球磨時(shí)間過(guò)長(zhǎng),球石和內(nèi)襯磨損,使釉中的高溫物質(zhì)(Al2O3、SiO2)含量增多,熔融體的高溫粘度提高,使逸出氣體的氣孔不易熔平,造成針孔。一般二次燒釉面磚的細(xì)度為(0﹒7~0﹒9)g/100ml比重1.820±。
3.6.2陳腐時(shí)間
釉漿的陳腐時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易受雜質(zhì)(粉塵等)污染,增加造氣物質(zhì);同時(shí),堿性物質(zhì)還會(huì)溶于水,而改變釉的成份,尤其儲(chǔ)釉地方溫度高,堿類(lèi)溶解度過(guò)大,釉漿易發(fā)酵,導(dǎo)致釉燒后產(chǎn)生釉泡和針孔。
4 燒成對(duì)釉面針孔的影響
釉窯燒成曲線(xiàn)對(duì)釉面針孔的影響大概在以下幾個(gè)方面:生燒、過(guò)燒、始熔溫度點(diǎn)調(diào)節(jié)不當(dāng)。干燥窯出來(lái)磚水份一般在0.5%以下。因此干燥窯在正常情況下的不影響釉面針孔;但注意陰雨天氣抽濕煙囪抽力的影響。
4.1生燒、過(guò)燒
生燒針孔有刀口,針孔較小,并且不是很密集,過(guò)燒,針孔無(wú)刀口,針孔也很小,但很密集。一般在生產(chǎn)之初要用電爐試燒,并在最高燒成溫度(一般為1080℃±)附近不同溫度點(diǎn)各取一片,看釉面燒成情況,確定燒成溫度。
4.2始熔溫度點(diǎn):
首先把熔塊球細(xì),制成棒狀,烘干。先用電爐燒一下,并在最高燒成溫度附近不同溫度點(diǎn)各取出一條釉棒,看燒成情況,確定始熔溫度。如果始熔溫度點(diǎn)低,那么生產(chǎn)時(shí)會(huì)由于釉面過(guò)早熔融,封閉磚面無(wú)法排氣,導(dǎo)致釉面針孔。
4.3燒成氣氛(零壓位)
一定要保證產(chǎn)品在微還原氣氛-零壓位-強(qiáng)氧化氣氛這樣的環(huán)境下燒成。
4.4 燃料的影響:
燃料的影響主要是它的純度和霧化程度。現(xiàn)許多新投產(chǎn)的陶瓷廠(chǎng)為了降低成本,都采用發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)。要注意其成份的各項(xiàng)指標(biāo)合格。
5 解決辦法和預(yù)防措施
5.1嚴(yán)格控制坯用、釉用原料的燒失量。
5.2選擇合適窯爐燒成制度的熔塊。
5.3調(diào)好化妝土,保證低燒失量盡可能用優(yōu)質(zhì)原料。
5.4色料、印刷釉、印油,選用時(shí)應(yīng)檢測(cè),保證其對(duì)釉面針孔無(wú)影響。
5.5嚴(yán)格控制釉漿細(xì)度和存放時(shí)間。
5.6提高淋釉質(zhì)量,避免氣泡的帶入。
5.7加強(qiáng)素窯的氧化氣氛。
5.8拉開(kāi)素?zé)c釉燒溫度,素?zé)郎囟葢?yīng)高于釉燒溫度(80~120)℃。
5.9保證燃料的純度和霧化度。
5.10合適的釉燒溫度及充分的氧分氣氛。
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6 實(shí)例
對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的看法和解決措施
本人對(duì)近期技術(shù)部和制成車(chē)間的分析:
1、檢查高嶺土后發(fā)現(xiàn)其酸性偏高,更換高嶺土后有一定好轉(zhuǎn),但未能徹底解決問(wèn)題。
2、檢查熔塊認(rèn)為熔塊質(zhì)量有問(wèn)題,更換佛山各廠(chǎng)家熔塊均有此類(lèi)缺陷。
3、對(duì)煅燒高嶺土、石英粉、長(zhǎng)石粉、燒滑石粉、三聚磷酸鈉、甲基纖維素的排查均未能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
4、對(duì)球釉球磨內(nèi)襯、球石全面檢查后未能發(fā)現(xiàn)不合格。
5、調(diào)整球磨細(xì)度后也未能解決問(wèn)題。
6、更換化妝土也未能解決問(wèn)題。
7、車(chē)間多次調(diào)整窯爐燒成曲線(xiàn)和燒成時(shí)間后有一定好轉(zhuǎn),但只是因溫度的降低,針孔開(kāi)口變小,同時(shí)帶來(lái)釉面不平也未能解決問(wèn)題。
8、同時(shí)將別廠(chǎng)產(chǎn)品拿來(lái)燒也存在此類(lèi)問(wèn)題。
9、將我廠(chǎng)產(chǎn)品拿到別廠(chǎng)燒成有一定的效果,但個(gè)別廠(chǎng)家也同樣存在問(wèn)題,只是好許多。
10、降低煤氣壓力、加強(qiáng)排水后未能解決問(wèn)題。
11、在管道加過(guò)濾后火焰有改善,但產(chǎn)品時(shí)好時(shí)壞未能徹底解決問(wèn)題。
本人意見(jiàn)、看法和解決措施:
1、從前期的排查看均未有效果,本人認(rèn)為與材料無(wú)大的關(guān)系,全佛山那么多廠(chǎng)商的熔塊都試驗(yàn)過(guò)均沒(méi)有效果是不可能的事情。
2、在別廠(chǎng)試燒情況看均好過(guò)我廠(chǎng)效果。
3、從以上情況看主要問(wèn)題在煤氣質(zhì)量上,我們從時(shí)間上推算產(chǎn)生問(wèn)題恰恰在氣站改造后,前期并沒(méi)有此類(lèi)問(wèn)題產(chǎn)生,各類(lèi)熔塊在燒成溫度內(nèi)均沒(méi)有大的問(wèn)題出現(xiàn)。其二、氣站改造后窯爐排酚水量增加達(dá)100%。從氣體分析成份上看似沒(méi)有問(wèn)題,但其中含灰塵量和含水量無(wú)法檢測(cè)。其三、氣站改造后爐況比前期暢通許多,爐況也相對(duì)穩(wěn)定,但暢通后也帶來(lái)一定的負(fù)面影響,由于暢通氣體溫度高了、帶來(lái)的酚水也就多了、帶來(lái)的粉塵量也就多了、帶來(lái)的焦油量也就多了。其四、氣站改造后上段溫度明顯降低了40度,(原120度、現(xiàn)在80度)這樣以煤氣的水份氣化不利。其五、爐內(nèi)空層與其它同行單位爐況高,許多單位在1-1.5米,個(gè)別廠(chǎng)無(wú)空層,而我們控制在2米。其六、改造后上下段煤氣比例不合理,上段煤氣量大等等。
4、當(dāng)然前天在管道上接連加了過(guò)濾器。從增加過(guò)濾器后的火焰看有好轉(zhuǎn),酚水量也減少了許多,但釉面缺陷改善不明顯,這其中有兩個(gè)可能性;其一原管道中存留雜質(zhì)過(guò)多要有幾天的過(guò)渡。其二過(guò)濾器本身就是治標(biāo)不治本,它有一定幫助但要解決問(wèn)題還需從氣站的源頭抓起。在保證煤氣爐穩(wěn)定的條件下繼續(xù)對(duì)供氣質(zhì)量上對(duì)氣站進(jìn)行調(diào)整。
其實(shí)問(wèn)題早已明白,繼續(xù)做一些試驗(yàn)和調(diào)整只會(huì)將問(wèn)題復(fù)雜化和增加生產(chǎn)中產(chǎn)生更多的問(wèn)題。特別是燒成溫度上的調(diào)整后對(duì)前期產(chǎn)品的對(duì)色產(chǎn)生嚴(yán)重影響,嚴(yán)重影響生產(chǎn)計(jì)劃的完成,使產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間處于不穩(wěn)定狀況。確定和穩(wěn)定燒成溫度和燒成曲線(xiàn)才能有序的將問(wèn)題解決,變數(shù)條件太頻繁不利于有序的解決問(wèn)題。
作場(chǎng)強(qiáng)一般在6000~7000Gs就可以了,但工作腔要足夠大,以增加容鐵量,減少清洗的頻率。現(xiàn)在可選用永磁強(qiáng)磁全自動(dòng)
除鐵機(jī),效果是令人滿(mǎn)意的。
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