淺談如何控制坯料穩(wěn)定

1、淺談如何控制坯料穩(wěn)定胡細平(廣東唯美陶瓷有限公司，廣東東莞 523281)摘要：本文結(jié)合陶瓷墻地磚坯料制備的整個過程，闡述了坯料制備過程中各個工序?qū)ε髁戏€(wěn)定性有影響的主要因素以及控制要點和預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：坯料；原料；組批；均化我們知道，陶瓷產(chǎn)品的主體組成就是坯和秞，坯料的制備是陶瓷生產(chǎn)的重大環(huán)節(jié)，坯料的性能狀況對整個陶瓷生產(chǎn)的各個工序都有重要影響，包括原料加工、壓制、干燥和燒成等各個工序，另外坯料的性能對產(chǎn)品的最終質(zhì)量狀況也有著重大的決定性作用，很大程度上可以說，坯料的穩(wěn)定性對整個陶瓷生產(chǎn)的穩(wěn)定性起著決定性作用，因此，控制坯料的穩(wěn)定性有著非常重要的意義。1 坯料制備的工藝流程要知道坯料穩(wěn)定性

2、控制的著手點，就要先了解坯料制備的工藝流程，坯料制備的工藝流程如圖1所示：圖1 坯料制備的工藝流程素坯原料進廠驗收組批均化轉(zhuǎn)運至內(nèi)倉配料球磨泥漿過篩、除鐵、組批噴霧干燥入倉陳腐壓制成型生坯干燥確定配方了解了坯料制備的工藝流程，我們便可大致知道控制坯料穩(wěn)定的幾大著手點，即原料監(jiān)控、配方確定、原料加工、壓制成型和干燥，下面分別從這幾大方面分析影響坯料穩(wěn)定性的因素和相應(yīng)控制措施。2 坯用原料控制2.1 坯用原料質(zhì)量主要控制要點坯用原料都是一些泥砂料，大多是天然礦物的原礦經(jīng)過簡單的破碎混合等工藝即進廠，不像化工原料那樣經(jīng)過提純加工過，其性能狀況和成分都是變化的，因此，原料的監(jiān)控是控制坯料穩(wěn)定性的第一道

3、關(guān)口，也可以說是最重要的一大環(huán)節(jié)，原料的穩(wěn)定性對整個坯料制備的穩(wěn)定性起著決定性的作用。原料質(zhì)量狀況的主要控制要點包括外觀狀況、顆粒度、燒成溫度、白度、燒失量、收縮率、針孔情況、黑心情況及化學(xué)成分等諸多方面。2.2 坯用原料的檢驗方法對坯用原料進行檢驗的的主要方法就是外觀檢測、試燒和化學(xué)分析檢測以及其他檢測幾大方面。1、外觀檢測：外觀檢測主要是看泥料是否有許多砂質(zhì)和樹根，砂料石粉看是否有很多大顆粒和未風(fēng)化大石塊。泥料砂質(zhì)太多則泥料的可塑性差，將會影響粉料的塑性，進而影響生坯的干燥強度，這將為后期坯體開裂和印花斷坯埋下隱患。砂料石粉若大顆粒即未風(fēng)化石塊多，則將大大影響球磨效率，而且這些大顆粒即石塊

4、難以磨碎殘留在球磨機內(nèi)，配方的最終成份可能也會發(fā)生變化。2、試燒：原料進廠后，取樣同標準樣打餅同時對比試燒。通過試燒可以檢測原料的燒失量、收縮率、針孔情況及泥料黑心情況等項目，同時可以對原料的白度和溫度情況進行初步判定。對于泥料、鋁砂類原料，一般通過燒失量即可判定Al2O3含量情況，因為泥料、鋁砂這類原料都大多屬于高嶺石粘土類礦物，其中的Al2O3主要是由其中所含的高嶺石礦引入，高嶺石因含結(jié)晶水理論燒失量達到13.96%，對于富含有機質(zhì)和砂質(zhì)的泥料還要結(jié)合收縮率才能判定其Al2O3含量情況，因為其燒失量并不是由高嶺石中的結(jié)晶水導(dǎo)致，可能是其中的有機質(zhì)帶入，這種泥料一般燒失量大收縮率小白度好，且

5、有黑心，Al2O3含量并不高。對于中溫和中低溫砂料類收縮率也是一個重要控制指標，因為它將影響坯體的最終燒成收縮，進而影響產(chǎn)品的尺寸。對于低溫砂類，針孔情況是一個重要的控制要點，低溫砂有針孔通常鈣鎂含量較高。通過試燒樣品的表面光澤度同標準樣對比可初步判定原料的燒成溫度和白度情況，當(dāng)然這并不一定很準確，要更準確的判定其溫度情況，需要檢測試燒樣品的吸水率，白度則通過白度儀進行檢測。3、化學(xué)成分檢測：僅僅通過試燒來判定原料合格與否是不夠的，化學(xué)成分檢測也是一個關(guān)鍵項目，化學(xué)成分標準是原料合格與否的一個量化指標，原料的化學(xué)成分是坯料配方設(shè)計的一大依據(jù)。對于鋁砂和泥料類主要控制Al2O3含量和Fe2O3含

6、量，其中的Al2O3是坯配方中Al2O3的主要來源，F(xiàn)e2O3則影響到坯體的白度，若其中的鐵質(zhì)以硫化物形式存在則還容易是產(chǎn)品產(chǎn)生熔洞針孔等缺陷，如果窯爐氧化氣氛不足，則鐵質(zhì)最終被還原成低價鐵也是引起產(chǎn)品黑心的一個原因。對于中高溫砂通常要控制的主要指標是Al2O3和K2O含量，它們通常也是是配方中K2O的一個主要來源。對于中低溫砂及低溫砂類，主要控制K2O和Na2O含量，若果用量較大Al2O3含量也不能太低，否則將使配方的最終化學(xué)成分Al2O3含量偏低，以致使產(chǎn)品出現(xiàn)一系列的問題，另外要提的一點是，對于低溫鈉石粉類原料，鈣鎂含量通常有限制要求，尤其是CaO含量，若偏高，用于低吸水率瓷質(zhì)磚坯料配方

7、中時容易出現(xiàn)坯體磨邊針孔。少數(shù)特殊原料類有特殊的化學(xué)成分要求，例如硅灰石和滑石粒分別主要對CaO和 MgO含量做要求。此外，凡是對白度有要求的原料通常對Fe2O3含量都有嚴格的限制。4、其他檢測：除了上述檢常規(guī)測項目以外，對于一些新引進的原料，為了徹底了解其性能狀況以便于合理使用，有些原料還要做解膠性能檢測、強度檢測、放射性檢測等，前面提到過低溫鈉石粉類原料，針孔情況是一個關(guān)鍵的質(zhì)量指標，但通常單純的打餅試燒并不能看出問題，往往要模擬配方試驗才能檢測出實際情況，例如某些低溫石粉類單獨打餅試燒是沒有針孔的，但用于配方中則容易產(chǎn)生嚴重的磨邊針孔。總之，對于原料監(jiān)控，單一的檢測手段并不一定能準確的判

8、定原料的真正質(zhì)量狀況，我們應(yīng)當(dāng)認為，試燒和化學(xué)成分等項目都只是質(zhì)量最終合格或者能夠使用的必要條件，對原料做出最終判定要綜合各項檢測結(jié)果，仔細權(quán)衡。2.3原料均化泥砂料進廠經(jīng)過檢驗后，還必須經(jīng)過的一道工序就是均化，泥砂料即使檢驗合格了，它也不像化工原料那樣穩(wěn)定，試燒溫度和化學(xué)成分狀況都是不斷變化的，檢驗標準本身也是一個比較廣泛的范圍，所以原料均化顯得尤為重要。在實際操作中，原料均化是使用挖機將不同時間段進廠原料進行拋灑混勻，最終達到整倉整批次原料質(zhì)量狀況比較均勻的目的，這是保證坯料配方穩(wěn)定的基礎(chǔ)。原料進行均化后，還要進行再次取樣檢驗，看均化效果是否達到要求，經(jīng)檢驗達到要求后才能轉(zhuǎn)入內(nèi)倉進行使用。

9、3 坯料配方的確定坯料配方要根據(jù)產(chǎn)品的性能要求，并結(jié)合生產(chǎn)工藝要求進行擬定：根據(jù)產(chǎn)品吸水率等性能要求、燒成溫度要求、單一原料的熔融性能等決定熔劑的種類和加入量；根據(jù)坯體的生坯干燥強度要求，同時考慮泥漿流動性能、坯體干燥敏感性決定黏土的種類和用量，特別強調(diào)黏土的可塑性，即強度要求。如果要加入石英，最好由含砂黏土引入，優(yōu)先選用熔融性能好的黏土。然后初步擬定幾個配方，分別進行泥漿性能、干燥敏感性、生坯強度測試，并對燒制后小樣進行物理、化學(xué)性能檢測。根據(jù)結(jié)果選擇最佳方案進行中試，最后投入大生產(chǎn)1。4 原料加工坯料配方確定后，接下來就是原料加工，原料加工過程的監(jiān)控對坯料的穩(wěn)定性也起著至關(guān)重要的作用。原料

10、加工主要包括球磨泥漿制備和噴霧干燥粉料制備兩大工序，下面從這兩大過程中來探討控制要點。4.1 球磨泥漿制備4.1.1 配料的準確性配料準確是配方成份穩(wěn)定的前提，要配料準確，則須加強監(jiān)磅，必須做到多退少補，精確度嚴格控制在標準范圍之內(nèi)，同時多余的原料必須倒回到相應(yīng)料倉。泥漿細度泥漿細度直接影響到坯料的燒成溫度及和燒成收縮，尤其是針對一些不磨邊需要嚴格控制尺寸的產(chǎn)品配方，細度的影響尤為明顯。由于球磨機的差異和球石、球襯質(zhì)量狀況、坯料配方解膠性能等影響，球磨細度難免有不合格的情況出現(xiàn)，關(guān)鍵要控制的是漿池細度。漿池細度要加強檢驗，若不合格則須做出相應(yīng)的調(diào)整，漿池細度合格了才能噴料。 泥漿過篩除鐵組批過

11、篩的主要作用是除去泥漿中的粗顆粒雜質(zhì)和混入泥漿中的木渣等，這些雜質(zhì)是引起坯體各種雜質(zhì)缺陷的主要原因。除鐵則是除去泥漿中的鐵質(zhì)，這些鐵質(zhì)引入坯體中則可能產(chǎn)生斑點、降低產(chǎn)品白度。泥漿組批盡量使用容量大的漿池，尤其是針對需要燒尺寸的配方，大容量組批泥漿能使泥漿組分更加穩(wěn)定，是坯料穩(wěn)定的一道保障。泥漿攪拌泥漿攪拌不可忽視，泥漿攪拌不但能防止泥漿沉淀，另外一個重要作用就是對泥漿起到均化混勻的作用，特別是添加色料或者調(diào)漿料的漿池，攪拌混勻非常重要。4.2 噴霧干燥粉料制備粉料水份控制粉料水份直接影響到粉料的塑性和生坯的干燥強度，水份太高或太低都可能引起壓制夾層，另外，由于水份的高低對在同等壓制條件下坯體的

12、致密度產(chǎn)生影響，從而對坯體的干燥和燒成收縮都有影響，因此水份的高低還會影響到產(chǎn)品的尺寸，這在需要燒尺寸的配方中表現(xiàn)的比較明顯。粉料的具體水份控制標準需要根據(jù)配方類型、坯體厚度、成型壓力等因素來定。粉料的顆粒大小和級配粉料的顆粒大小和級配影響著粉料的堆積密度，進而影響坯體的壓制性能、致密度及收縮率，對產(chǎn)品的尺寸和燒成溫度也會有一定影響。粉料的入倉溫度這可能是容易忽視的一個問題，粉料的入倉溫度應(yīng)盡可能低。粉料剛從噴霧塔出來的溫度通常是比較高的，從塔下到料倉的過程中還會繼續(xù)蒸發(fā)水分，粉料溫度越高，則蒸發(fā)的水份越多，蒸發(fā)時間長，粉料入倉后蒸發(fā)出的水汽接觸到料倉壁則凝結(jié)成水珠順著料倉壁留下，將會導(dǎo)致粉料

13、結(jié)團，粉料的流動性將降低，而且粉料的水份也將不均勻，這必將影響到粉料的壓制性能。為降低粉料入倉溫度，可以通過延長粉料從塔下到料倉的運輸路徑來實現(xiàn)。陳腐剛噴出的粉料通常都是外干內(nèi)濕，通過陳腐可以使粉料的水份更加均勻，另外陳腐可以增加腐植酸物質(zhì)的含量，通過細菌的作用，促使有機物的腐爛，并產(chǎn)生有機酸，從而提高粉料的塑性，改善成型性能。粉料的使用由于噴霧干燥是連續(xù)性操作，不同料倉的粉料性能及參數(shù)總不可避免的有變化，所以在使用時采用多倉搭配使用的原則，尤其是對于燒尺寸的產(chǎn)品，這樣有利于粉料的最終穩(wěn)定性。5 壓制成型和干燥壓機的壓力和布料情況對坯體的性能有著重要的影響，壓力不穩(wěn)定或者布料不均勻?qū)⒂绊懏a(chǎn)品的

14、尺寸，導(dǎo)致大小頭、縮腰、股腰等缺陷，另外由于布料不均勻或者模具問題致使坯體局部致密還可能產(chǎn)生坯體局部黑心問題，檢驗壓制狀況的手段就是檢測素坯的吸油率，看吸油率是否均勻，大小是否在范圍之內(nèi)。生坯干燥的主要控制參數(shù)就是殘余水分和出窯坯溫，殘余水分和出窯坯溫對生坯干燥強度有很大的影響。6 坯料的日常監(jiān)控手段6.1原料監(jiān)控定期對在用原料進行檢驗，尤其是泥料黑心和塑性情況，加強跟蹤原料轉(zhuǎn)料情況，避免轉(zhuǎn)錯料或轉(zhuǎn)入未均化且不均勻原料。6.2泥漿監(jiān)控加強漿池泥漿細度合格情況的跟蹤，將組批漿池泥漿同標準樣進行對比試燒，看溫度和尺寸情況，對于細度不合格的漿池進行及時調(diào)整。坯溫發(fā)生變化首先可在漿池泥漿中體現(xiàn)出來，發(fā)現(xiàn)坯溫發(fā)生變化則進行及時相應(yīng)的調(diào)整。6.3粉料監(jiān)控將新噴待用粉料與在用粉料進行對比試燒，看溫度、尺寸、坯體