CN103351154A - 一种减薄陶瓷砖及其制造方法 - Google Patents

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一种减薄陶瓷砖及其制造方法，矿物的组成范围按重量百分比计算，包括以下成分：高铝坭3%-6%；混合坭22%-26%；钾长石36%-40%；钠长石26%-30%；膨润土1%-2%；滑石2%-3%。步骤包括混合、加水球磨、过筛除铁、陈腐、压制成型及烧成。由于本发明的陶瓷砖减少了坯体的厚度，对环境影响大大降低，成本较普通陶瓷砖降低，而且其具有较高的机械强度，生成率高；本发明的减薄陶瓷砖的制造方法，工序简单，不改变原来陶瓷的生成流程，通过降低窑炉的烧成温度与减少高温区即可达到技术目的。大大地降低了烧制成本及其对环境的破坏。

Description

一种减薄陶瓷砖及其制造方法
技术领域
本发明涉及陶瓷制造技术领域，特别是涉及一种减薄陶瓷砖及其制造方法。
背景技术
陶瓷是陶器和瓷器的总称，在我国的陶瓷需求量非常大，而中国陶瓷行业的统计数据显示，我国建筑陶瓷产量不仅占世界总产量的半壁江山，而且以年均16%的速度高速增长。虽然广东陶瓷工业产量在全国遥遥领先，但总体上仍存在能耗高、资源消耗大、生产效率低、对环境污染严重等问题。能源利用与国外相比，差距较大，特别是在烧成环节，由于烧成温度高达1200度～1250度，排放的废气温度也很高，通常高达200度～300度，大量的热能及有害气体排出窑外，不但增加能耗，而且对环境和人们的健康带来不良的影响。为使之符合国家允许的排放标准，减少对大气的污染，现一部分陶瓷企业力争采用电阻式隧道窑炉或煤气烧窑。但其所消耗的能源也是很大的。所以陶瓷行业是一个资源性、高耗能的行业，其能耗占整个生产成本的30%～40%。
为此，陶瓷砖减薄减量“瘦身”志在必行，减薄砖除了节能降耗、绿色环保外，还能减少运输、人力等方面的生产成本，从而使得企业效益显著增加。
但是在陶瓷砖减薄后砖坯强度有所下降，造成半成品破损大；而且产品波浪变形（又俗称棒痕）较以前明显。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供的一种减薄陶瓷砖，其减少了坯体的厚度，对环境影响大大降低，成本较普通陶瓷砖降低，而且其具有较高的机械强度，生成率高。
本发明的另一个目的是提供一种减薄陶瓷砖的制造方法，工序简单，不改变原来陶瓷的生成流程，通过降低窑炉的烧成温度与减少高温区即可达到技术目的，大大地减少了烧制成本与其对环境的破坏。
为达到上述目的，提供如下的技术方案。
一种减薄陶瓷砖，将各种坯料按照如下的重量百分比混合制成预备原料：
所述预备原料的化学组成范围的重量百分比为：
Figure BDA00003452460600022
所述K2O的含量大于所述Na2O。
所述K2O为3%，所述Na2O为2.2%。
所述膨润土的比例为1.5%。
步骤包括：
a.将所述各种坯料混合成为预备原料；
b.将所述预备原料加水并球磨成为预备浆料；
c.将所述预备浆料过双层振动筛除铁；
d.使用喷雾造粒，使得所述预备粉料含水率为6.8％-7.2％；
e.将所述预备粉料放于料仓中陈腐不少于24小时；
f.布料并压制成型；
g.窑炉烧成，烧成周期55分钟-60分钟，烧成温度1185℃-1195℃。
所述步骤b的比值为预备原料：球石：水=1：1.5：0.5，球磨时间12小时-13小时;所述预备浆料的细度为1.8%-2.2%，流速为30s-50s，比重为1.70g/cm-1.75g/cm3。
步骤d中喷雾造粒后的颗粒重量比级配为:
Figure BDA00003452460600031
其中40目的所述预备粉料与60目的所述预备粉料之和大于80%。
步骤g中所述窑炉烧成的高温区为6个；步骤g中窑炉烧成采用氧化气氛。
所述步骤f还包括步骤：
f1：步骤f后进行施釉印花。
步骤b中采用60T的球；步骤c中振动筛为上层为60目，下层为50目，采用30条10000高斯除铁棒除铁。
本发明的减薄陶瓷砖的制造方法简单，在不需要对原有设备做出很大改变的情况下，依然可以大批量的机械化生产，操作极为简单。
本发明获得的减薄陶瓷砖制品，材质坚硬、耐用，大大地减少了生产的燃料。
附图说明
图1是本发明一种实施例的烧成曲线的示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的减薄陶瓷砖，将各种坯料按照如下的重量百分比混合制成预备原料：
Figure BDA00003452460600041
所述预备原料的化学组成范围的重量百分比为：
Figure BDA00003452460600042
本实施例的减薄陶瓷砖的制造方法，步骤包括：
a．将所述各种坯料混合成为预备原料；
b．将所述预备原料加水并球磨成为预备浆料，其中预备原料：球石：水=1：1.5：0.5，采用60T的球，球磨时间12小时；所述预备浆料的细度为1.8%，浆料流速30s,浆料比重1.70g/cm3
c．将所述预备浆料过双层振动筛除铁，上层为60目，下层为50目，用30条10000高斯除铁棒除铁；
d．使用喷雾造粒，使得所述预备粉料含水率为6.8％；
颗粒级配:（重量比）
Figure BDA00003452460600051
其中40目的所述预备粉料与60目的所述预备粉料之和大于80%，如果小于80%，粉料流动性差，容易产生布料不均，形成大小头的现象。
e．将所述预备粉料放于料仓中陈腐28小时；
f．布料并压制成型；
f1：步骤f后进行施釉印花。
g．窑炉采用氧化气氛烧成，烧成周期55分钟，烧成温度1195℃，窑炉为6个高温区。
采用本实施例制成的减薄陶瓷砖，不需要改变原有的生产流水线便可得到所述的减薄陶瓷砖。
其中，K2O与Na2O都是碱金属氧化物，是瓷坯中的主要熔剂，由钾长石与钠长石引入。它们能熔解部分的SiO2和Al2O3生成玻璃相，填充于胎体骨架的空隙中，使胎体烧结，并能促使莫来石的成长，故可提高制品机械强度和瓷胎的透明度。由于钾长石的烧成范围比较宽，所以增加K2O使陶瓷砖的烧成温度范围变宽；而钠长石始融温度低，如果使用量多的话，会使坯料变脆，烧成波浪变形。通过增加K2O与减少Na2O的含量从而有效地改善了瓷砖波浪变形（又俗称棒痕）的问题。
窑炉方面，烧成带高温区由原来的9个降至6个，减少砖坯高温软化的区间，从而更有效地改善了瓷砖波浪变形（又俗称棒痕）的问题。而且烧成温度只需要1195℃即可，降低了烧成温度，大大地节约了能源的消耗与废气的排放。
本实施例的烧成曲线如图1所示，其中0至20米为预热带，温度缓慢上升，20米时温度为250℃；20至70米为氧化带，温度上升幅度较预热带的大，70米时温度为1050℃；70至120米为烧成带，温度继续上升，但上升幅度不大，120米时温度为1195℃；120至140米为急冷带，温度迅速下降，140米时温度为600℃；140至200米为缓冷带，温度继续下降，但下降幅度较小，200米时温度为150℃。
膨润土是一种黏土岩，素有“万能”粘土之称，主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水。膨润土有较强的阳离子交换能力和吸附能力，其与水、坭或细砂的掺和物具有较好的可塑性和黏结性；试验表明，外加膨润土后，可有效提高薄砖生坯的干燥强度，如表1所示。
表1为本实施例的减薄陶瓷砖与普通陶瓷砖干坯强度、厚度对比（以600mm*600mm陶瓷砖为例）
Figure BDA00003452460600061
实施例2
本实施例的减薄陶瓷砖，将各种坯料按照如下的重量百分比混合制成预备原料：
Figure BDA00003452460600062
所述预备原料的化学组成范围的重量百分比为：
Figure BDA00003452460600063
Figure BDA00003452460600071
本实施例的减薄陶瓷砖的制造方法，步骤包括：
a．将所述各种坯料混合成为预备原料；
b．将所述预备原料加水并球磨成为预备浆料，其中预备原料：球石：水=1：1.5：0.5，采用60T的球，球磨时间12.5小时；所述预备浆料的细度为2.2%，流速为50s，比重为1.75g/cm3。
c．将所述预备浆料过双层振动筛除铁，上层为60目，下层为50目，用30条10000高斯除铁棒除铁；
d．使用喷雾造粒，使得所述预备粉料含水率为7.2%；
颗粒级配为:（重量比）
Figure BDA00003452460600072
e．将所述预备粉料放于料仓中陈腐24小时；
f．布料并压制成型；
f1：步骤f后进行施釉印花。
g．窑炉采用氧化气氛烧成，烧成周期60分钟，烧成温度1185℃，窑炉为6个高温区。
本实施例的减薄陶瓷砖的干坯强度与普通陶瓷砖相接近，本实施例的实验数据如表2所示。
表2为本实施例的减薄陶瓷砖与普通陶瓷砖干坯强度、厚度对比（以600mm*600mm陶瓷砖为例）
Figure BDA00003452460600081
实施例3
本实施例的减薄陶瓷砖，将各种坯料按照如下的重量百分比混合制成预备
原料：
Figure BDA00003452460600082
所述预备原料的化学组成范围的重量百分比为：
Figure BDA00003452460600083
Figure BDA00003452460600091
本实施例的减薄陶瓷砖的制造方法，步骤包括：
a．将所述各种坯料混合成为预备原料；
b．将所述预备原料加水并球磨成为预备浆料，其中预备原料：球石：水=1：1.5：0.5，采用60T的球，球磨时间13小时；所述预备浆料的细度为2.0%，流速为40s，比重为1.72g/cm3。
c．将所述预备浆料过双层振动筛除铁，上层为60目，下层为50目，用30条10000高斯除铁棒除铁；
d.使用喷雾造粒，使得所述预备粉料含水率为7.0%；
颗粒级配为:（重量比）
Figure BDA00003452460600092
e．将所述预备粉料放入料仓中陈腐25小时；
f．布料并压制成型；
f1：步骤f后进行施釉印花。
g．窑炉采用氧化气氛烧成，烧成周期58分钟，烧成温度1190℃，窑炉为6个高温区。
本实施例的减薄陶瓷砖的干坯强度与普通陶瓷砖相接近，本实施例的实验数据如表3所示。
表3为本实施例的减薄陶瓷砖与普通陶瓷砖干坯强度、厚度对比（以600mm*600mm陶瓷砖为例）
Figure BDA00003452460600101
实施例4
本实施例的减薄陶瓷砖，将各种坯料按照如下的重量百分比混合制成预备原料：
Figure BDA00003452460600102
所述预备原料的化学组成范围的重量百分比为：
Figure BDA00003452460600103
本实施例的减薄陶瓷砖的制造方法，步骤包括：
a．将所述各种坯料混合成为预备原料；
b.将所述预备原料加水并球磨成为预备原料，其中预备原料：球石：水=1：1.5：0.5，采用60T的球，球磨时间13小时；所述预备浆料的细度为1.8%，流速为50s，比重为1.75g/cm3。
c.将所述预备浆料过双层振动筛除铁，上层为60目，下层为50目，用30条10000高斯除铁棒除铁；
d.使用喷雾造粒，使得所述预备粉料含水率为7.2%；
颗粒级配为:（重量比）
40目   40%；
60目   45%；
80目   15%；
e．将所述预备粉料放于料仓中陈腐26小时；
f．布料并压制成型；
f1：步骤f后进行施釉印花。
g.窑炉采用氧化气氛烧成，烧成周期58分钟，烧成温度1190℃，窑炉为6个高温区。
本实施例的减薄陶瓷砖的干坯强度较普通陶瓷砖的强，本实施例的实验数据如表4所示。
表4为本实施例的减薄陶瓷砖与普通陶瓷砖干坯强度、厚度对比（以600mm*600mm陶瓷砖为例）
Figure BDA00003452460600111
根据上述不同实施例不同的配比与操作步骤中的变量，通过实验得出的数据如表5所示（以600mm*600mm陶瓷砖为例）：
Figure BDA00003452460600131
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种减薄陶瓷砖，其特征在于：将各种坯料按照如下的重量百分比混合制成预备原料：
Figure FDA00003452460500011
所述预备原料的化学组成范围的重量百分比为：
Figure FDA00003452460500012
2.根据权利要求1所述的减薄陶瓷砖，其特征在于：所述K2O的含量大于所述Na2O。
3.根据权利要求2所述的减薄陶瓷砖，其特征在于：所述K2O为3%，所述Na2O为2.2%。
4.根据权利要求1所述的减薄陶瓷砖，其特征在于：所述膨润土的比例为1.5%。
5.如权利要求1－4任意一项所述的减薄陶瓷砖的制造方法，其特征在于：步骤包括：
a.将所述各种坯料混合成为预备原料；
b.将所述预备原料加水并球磨成为预备浆料；
c.将所述预备浆料过双层振动筛除铁；
d.使用喷雾造粒，使得所述预备粉料含水率为6.8％-7.2％；
e.将所述预备粉料放于料仓中陈腐不少于24小时；
f.布料并压制成型；
g.窑炉烧成，烧成周期55分钟-60分钟，烧成温度1185℃-1195℃。
6.根据权利要求5所述的减薄陶瓷砖的制造方法，其特征在于：所述步骤b的比值为预备原料：球石：水=1：1.5：0.5，球磨时间12小时-13小时;所述预备浆料的细度为1.8%-2.2%，流速为30s-50s，比重为1.70g/cm3-1.75g/cm3。
7.根据权利要求5所述的减薄陶瓷砖的制造方法，其特征在于：步骤d中喷雾造粒后的颗粒重量比级配为:
Figure FDA00003452460500021
其中40目的所述预备粉料与60目的所述预备粉料之和大于80%。
8.根据权利要求5所述的减薄陶瓷砖的制造方法，其特征在于：步骤g中所述窑炉烧成的高温区为6个；步骤g中窑炉烧成采用氧化气氛。
9.根据权利要求5所述的减薄陶瓷砖的制造方法，其特征在于：
所述步骤f还包括步骤：
f1：步骤f后进行施釉印花。
步骤g中窑炉烧成采用氧化气氛。
10.根据权利要求5或6所述的减薄陶瓷砖的制造方法，其特征在于：步骤b中采用60T的球；步骤c中振动筛为上层为60目，下层为50目，采用30条10000高斯除铁棒除铁；
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