CN103030367A - 一种一次烧成陶瓷墙地砖及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一次烧成陶瓷墙地砖及其生产工艺，其特征在于：各主要原料的重量份数配比如下：绿豆砂10～12份，高岭土10～12份，白砂岩38～40份，页岩20～22份，废煤渣28～30份，废水1.6～2份；其生产工艺主要包括以下步骤：（1）取料、球磨；（2）浆料除铁；（3）喷雾干燥制粉；（4）压机成型、干燥；（5）施釉印花；（6）一次烧成；（7）抛光、分级、包装、入库。本发明一次烧成陶瓷墙地砖无黑心、抗裂性好、强度高、质量优，合格率高；其制作方法科学合理，以新配方配合改良的工艺参数，可增加产品强度、优化质量、降低成本、减小破损率、节省能耗，提高生产效率和成品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种一次烧成陶瓷墙地砖及其生产工艺。
背景技术
陶瓷的一次烧成是指经过成型、干燥或施釉后的生坯，在烧成窑内高温一次烧成陶瓷产品的工艺路线。由于原料、成型及烧成等方面的原因，在一次烧成墙地砖产品中经常会出现黑心缺陷。具体表现为：轻者砖面颜色发生异常，砖面中央部位或局部颜色发青或发灰，但还不影响砖面的平整度；重者砖面除颜色发生异常外，大面积鼓起或局部鼓泡，严重影响到砖面的平整度，成为废品。
产生黑心缺陷的根本原因是原料中含有过量有机质和碳素和氧化铁，在烧成时会发生一系列物理化学变化。在烧成过程中，坯料中含有的有机物质燃烧不完全，残留在坯体内将形成黑心；碳素未充分氧化或一氧化碳气体发生还原又生成游离碳，这些残余碳素残留在坯体内形成黑心；氧化铁发生还原反应，生成低铁氧化物磁铁矿Fe3O4、方铁矿FeO和原子铁Fe，残留在坯体内形成黑心。
而粉料制备、压制成型、快速烧成等工艺过程的不合理将加重黑心缺陷的程度，是间接导致产生黑心缺陷的原因。所有可以降低坯体及釉面气体渗透性的因素，如粉料水分过高，成型压力过大，坯体厚度过大，粉料中高水分凝块的存在，粉料细粉量过大等皆可能导致黑心缺陷。烧成阶段是易出现黑心缺陷的一个重要阶段。
釉面针孔和缩釉质量缺陷是釉面砖产品的常见质量问题之一，特别是釉面针孔的产生受多种因素的影响，如釉料的细度问题、窑炉的温度等。
发明内容
本发明提供了一种一次烧成陶瓷墙地砖及生产工艺，解决了一次烧成陶瓷墙地砖易黑心、强度不高、釉面针孔和缩釉等问题。
本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的。
一种一次烧成陶瓷墙地砖，是以粉煤灰、石膏为主要原料，其特征在于：各主要原料的重量份数配比如下：
绿豆砂10～12份，高岭土10～12份，白砂岩38～40份，页岩20～22份，废煤渣28～30份，废水1.6～2份。
进一步的，各主要原料的重量份数为：
绿豆砂10份，高岭土10份，白砂岩38份，页岩20份，废煤渣28份，废水1.6份。
上述一次烧成陶瓷墙地砖的生产工艺，主要包括以下步骤：
（1）取料、球磨：
按重量份取绿豆砂、高岭土、白砂岩、页岩、废煤渣，经传送带送到球磨机里，按重量份配比加废水进行球磨至250目筛余1.5%～2.0%，时间9～11h，得到浆料；
（2）浆料除铁：
冷却浆料，使其进机温度小于80℃，再将浆料送入自动除铁设备中，除去浆料中的铁元素；
（3）喷雾干燥制粉：
浆料从泥浆泵经管道被送到喷枪再喷入塔内，被雾化成液滴，由煤气燃烧而成的热空气经热空气交换器由上而下经入塔内，当液滴遇到从上而下的热空气时被蒸发成粉料，沉到筒底；
（4）压机成型、干燥：
将粉料送入全自动控制系统，经压机成型后，调节温度100～120℃进行干燥50～60min；
（5）施釉印花：
将玻璃纤维熔块经1100℃～1150℃高温熔化成釉浆，施釉；
（6）一次烧成：
生坯施釉后一次烧成，先在800℃～850℃下预热20～25min，再升高温度至1150℃～1160℃，时间为40～45min；
（7）抛光、分级、包装、入库。
所述步骤（1）中的球磨时间为10h。
所述步骤（5）中玻璃纤维釉浆的细度为325目。
所述步骤（5）中玻璃纤维熔块的熔化温度为1100℃。
所述步骤（6）中一次烧成温度为1160℃。
在本发明技术方案中：绿豆砂是直径3mm左右的碎石，常用于沥青类防水层，可有效防止防水层热胀冷缩造成开裂。高岭土的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3，常用于陶瓷制品的生产。白砂岩主要由石英颗粒组成，结构稳定，主要含硅、钙、粘土和氧化铁等物质，是一种无光污染、无辐射、耐磨的优质天然建筑材料。页岩主要是由
黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石碎屑等物质，因其结构致密不透水而常作为不透水层或隔水层。废煤渣是燃煤排出的工业固体废物，主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等，常用作建筑材料。废水是没有利用或者无利用价值的水，如生活污水、工业废水等。
与现有技术相比，本发明的有益效果：一次烧成陶瓷墙地砖无黑心、抗裂性好、强度高、质量优，合格率高；其生产工艺科学合理，以新配方配合改良的工艺参数，可增加产品强度、优化质量、降低成本、减小破损率、节省能耗，提高生产效率和成品率。以白砂岩、废煤渣和页岩为主要原料，不仅开发利用了砂岩和页岩资源，增强了抗压、抗折、抗冻力学性能，还可节省粘土用量，保护粘土资源。使用废煤渣和废水，实现了废物的有效利用。采取玻璃纤维熔块经1100℃～1150℃高温熔化成釉浆施釉，不仅可以保证地砖质量和亮度；还能够大大降低陶瓷墙地砖产品成本，防止产品在烧制过程中破损率大，使产品质量均达到国家标准。釉浆达到325目，可有效防止因细度过大导致釉面针孔出现的问题。优化原料配方和工艺参数、利用全自动控制系统控制烧成的温度和时间，可生产出优质产品，节能降耗，提高成品率。
本发明在一次烧成过程中，先在800℃～850℃下预热20～25min，可预防缩釉现象和砖坯釉面针孔现象。这是因为，在使用煤转气的陶瓷工艺中，发生大面积整片砖的缩釉多半是温度过高导致的。生坯中的水分等挥发物在100℃左右开始挥发，部分盐类在800℃左右开始
挥发，如果预热的时间不够长，或是温度调节的不适当都会导致水汽在预热带的累积和坯体中杂质排放不彻底，进而导致后期熔釉过程中气泡的产生，导致砖坯釉面大量针孔的产生。
本发明的烧成温度为1150℃～1160℃，有利于有机物质的完全燃烧和气体的逸出，避免出现黑心缺陷。这是因为，有机物质在600℃～650℃下可完全燃烧，气体在800℃～850℃下，在釉料充分熔融及部分坯体已玻化前，可顺利逸出。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
取绿豆砂10kg，高岭土10kg，白砂岩38kg，页岩20kg，废煤渣28kg，经传送带送到球磨机里，加废水1.6kg进行球磨至250目筛余1.5%，时间9h，得到浆料。自然冷却浆料，待其温度降至79℃后将浆料送入自动除铁设备中，除去浆料中的铁元素。将浆料从泥浆泵经管道被送到喷枪再喷入塔内，被雾化成液滴，由煤气燃烧而成的热空气经热空气交换器由上而下经入塔内，当液滴遇到从上而下的热空气时被蒸发成粉料，沉到筒底。将粉料送入全自动控制系统，经压机成型后，调节温度100℃进行干燥50min。将玻璃纤维熔块经1100℃高温熔化成釉浆，细度为325目，施釉。将施釉的生坯先在800℃下预热20min，再升高温度至1150℃烧制40min。最后经抛光、分级后，将产品包装、入库。
实施例2
取绿豆砂11kg，高岭土11kg，白砂岩39kg，页岩21kg，废煤渣29kg，经传送带送到球磨机里，加废水1.8kg进行球磨至250目筛余1.7%，时间10h，得到浆料。用风扇加速冷却浆料，待其温度降至79℃后将浆料送入自动除铁设备中，除去浆料中的铁元素。将浆料从泥浆泵经管道被送到喷枪再喷入塔内，被雾化成液滴，由煤气燃烧而成的热空气经热空气交换器由上而下经入塔内，当液滴遇到从上而下的热空气时被蒸发成粉料，沉到筒底。将粉料送入全自动控制系统，经压机成型后，调节温度115℃进行干燥55min。将玻璃纤维熔块经1125℃高温熔化成釉浆，施釉。将施釉的生坯先在825℃下预热23min，再升高温度至1155℃烧制43min。最后经抛光、分级后，将产品包装、入库。
实施例3
取绿豆砂12kg，高岭土12kg，白砂岩40kg，页岩22kg，废煤渣30kg，经传送带送到球磨机里，加废水2kg进行球磨至250目筛余2.0%，时间11h，得到浆料。通过搅拌冷却浆料，待其温度降至79℃后将浆料送入自动除铁设备中，除去浆料中的铁元素。将浆料从泥浆泵经管道被送到喷枪再喷入塔内，被雾化成液滴，由煤气燃烧而成的热空气经热空气交换器由上而下经入塔内，当液滴遇到从上而下的热空气时被蒸发成粉料，沉到筒底。将粉料送入全自动控制系统，经压机成型后，调节温度120℃进行干燥60min。将玻璃纤维熔块经1150℃高温熔化成釉浆，施釉。将施釉的生坯先在850℃下预热25min，
再升高温度至1160℃烧制45min。最后经抛光、分级后，将产品包装、入库。
从上述各实施例中分别随机抽取得到的一次烧成陶瓷墙地砖（对应实施例编号），按照2006年版《陶瓷砖国家标准》GB/T4100-2006规定对其性能进行检测，以规范性附录G中干压陶瓷砖E≤0.5%BⅠa类瓷质砖的标准为标准要求：结果如表1所示。
表1一次烧成陶瓷墙地砖性能检测
由表1可知，采用本发明实施例所得一次烧成陶瓷墙地砖的各项性能检测均合格，符合国家标准。
Claims (7)
1.一种一次烧成陶瓷墙地砖，其特征在于：主要由以下重量份数配比的原料制成：
绿豆砂10～12份，高岭土10～12份，白砂岩38～40份，页岩20～22份，废煤渣28～30份，废水1.6～2份。
2.如权利要求1所述的一种一次烧成陶瓷墙地砖，其特征在于：所述各主要原料的重量份数为：
绿豆砂10份，高岭土10份，白砂岩38份，页岩20份，废煤渣28份，废水1.6份。
3.如权利要求1所述的一种一次烧成陶瓷墙地砖的生产工艺，其特征在于：主要包括以下步骤：
（1）取料、球磨：
按重量份取绿豆砂、高岭土、白砂岩、页岩、废煤渣，经传送带送到球磨机里，按重量份配比加废水进行球磨至250目筛余1.5%～2.0%，时间9～11h，得到浆料；
（2）浆料除铁：
冷却浆料，使其进机温度小于80℃，再将浆料送入自动除铁设备中，除去浆料中的铁元素；
（3）喷雾干燥制粉：
浆料从泥浆泵经管道被送到喷枪再喷入塔内，被雾化成液滴，由煤气燃烧而成的热空气经热空气交换器由上而下经入塔内，当液滴遇到从上而下的热空气时被蒸发成粉料，沉到筒底；
（4）压机成型、干燥：
将粉料送入全自动控制系统，经压机成型后，调节温度100～120℃进行干燥50～60min；
（5）施釉印花：
将玻璃纤维熔块经1100℃～1150℃高温熔化成釉浆，施釉；
（6）一次烧成：
生坯施釉后一次烧成，先在800℃～850℃下预热20～25min，再升高温度至1150℃～1160℃，时间为40～45min；
（7）抛光、分级、包装、入库。
4.如权利要求3所述的一种一次烧成陶瓷墙地砖的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的球磨时间为10h。
5.如权利要求3所述的一种一次烧成陶瓷墙地砖的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中玻璃纤维釉浆的细度为325目。
6.如权利要求3所述的一种一次烧成陶瓷墙地砖的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中玻璃纤维熔块的熔化温度为1100℃。
7.如权利要求3所述的一种一次烧成陶瓷墙地砖的生产工艺，其特征在于：所述步骤（6）中一次烧成温度为1160℃。
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