CN103664132A - 一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，包括如下步骤：将粘土、长石和熟料按照50-75wt%、20-40wt%和0-20wt%的比例加水进行湿法球磨，再用榨泥机压滤脱水为泥饼，然后对泥饼进行搅拌，制备泥料；进行真空练泥；利用真空螺旋挤出机真空一次挤出成型；进行切割；进行干燥；进行施釉；高温烧成；磨边切割。如此，本发明突破传统陶瓷薄板的制造工艺形式，克服传统干压成型工艺的能耗高、粉尘污染大、薄板强度低、合格率低，和湿压成型工艺的工艺复杂、产量低、薄板强度低、合格率低等缺陷，与现有技术相比，本发明的能耗低、无粉尘污染、工艺简洁、产量大，且成型的薄板强度高、合格率高，工艺实用性强。

Description

一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法

技术领域

本发明涉及陶瓷板制造工艺领域，具体涉及一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法。

背景技术

目前现有的陶瓷薄板的生产工艺通常有两种，一种是干压成型工艺，另一种是湿压成型工艺。

干压成型工艺如中国发明专利CN101634184A所公开的一种超大规格陶瓷薄砖的制造方法，该发明的技术方案大致是采用粉磨制浆-喷雾干燥制粉-压制成型的生产工艺，以大吨位压砖机将喷雾干燥的粉料压制成约5-7mm厚的薄板坯体，再经施釉烧成或先素烧增加强度后再进行施釉，然后进行二次高温烧成。

再如中国发明专利CN102351555A公开了一种陶瓷薄砖的生产方法，与上述发明专利CN101634184A采用相类似的生产工艺：喷雾干燥制粉，干压成型，经素烧，施釉再二次烧成。由于喷雾干燥能耗较高，粉料加工输送和压砖生产过程中都会产生较多粉尘污染，且干压的超薄砖坯强度不够高，如果采用一次烧成工艺，较薄且强度较低的坯体在施釉时因吸水而容易破损，产品合格率较低，如果采用二次烧成工艺，即先素烧，使坯体获得一定的机械强度再施釉进行二次烧成，这无疑进一步增加产品的能耗，由此可知以上两发明所公开的陶瓷薄板干压生产工艺的不足之处主要是能耗高，粉尘污染大。

湿压成型工艺通常是坯料用练泥机混练均匀后再用真空螺旋挤出机挤制成厚度为7-10mm左右的粗坯，然后经过多次（通常为3-6次）的辊压，以消除真空挤出时坯料所受的螺旋应力，并逐步将坯体延压到所需要的5-7mm左右的厚度，然后经干燥，素烧，再施釉，高温烧成。如中国发明专利CN103121833A公开了一种超陶瓷薄板的制造方法，该方法包括：（1）加水加胶水湿磨混料，混料包括矿物纤维、粘土和滑石，再将它们制成泥团；（2）采用圆筒射出方式将泥团压制成泥板，再压制泥板以成型为泥坯；（3）采用微波方式干燥泥坯，再切割泥坯制成砖坯；（4）为砖坯施釉；（5）在施釉砖坯上印花；（6）加热干燥施釉印花后的砖坯；（7）入窑高温烧制施釉印花后的砖坯成半成品；（8）抛光磨边半成品成陶瓷薄板。该发明的技术方案与干压成型工艺相比，粉尘污染较小，但生产工艺过程过于复杂，实际生产过程中产品合格率不高，产量低。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能耗低、无粉尘污染、工艺简洁、产量大，且成型的陶瓷薄板强度高、合格率高的湿法挤出陶瓷薄板的制造方法。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，包括如下步骤：

（1）将粘土、长石和熟料按照50-75wt%、20-40wt%和0-20wt%的比例加水进行湿法球磨，再用榨泥机压滤脱水为泥饼，然后对泥饼进行搅拌，制备泥料；

（2）进行真空练泥；

（3）利用真空螺旋挤出机真空一次挤出成型；

（4）进行切割；

（5）进行干燥；

（6）进行施釉；

（7）高温烧成；

（8）磨边切割。

在上述步骤（1）中，将粘土、长石、熟料按照55-75wt%、20-35wt%、0-20wt%的比例配料，另加0.5-1.2wt%的解凝剂，并以料和水按照1：0.65-0.8的质量比例加水球磨，细碎至万孔余5-7%。

上述粘土中SiO₂的含量不高于75wt%，可塑性指数大于7，主要矿物成分为高岭石；上述长石含K₂O和/或Na₂O大于7wt%；上述熟料为陶瓷砖废料颗粒。

在上述步骤（1）中，将球磨好的泥浆用液压榨泥机进行脱水，榨泥压强为2-2.5Mpa，压滤时间为1.5-2小时，压滤好的泥饼水分为19-21%。

将压滤好的泥饼用双轴螺旋搅拌机进行搅拌，之后在上述步骤（2）中，采用350型真空练泥机练泥，练泥机的真空度为-0.07～-0.09Mpa，将练好的泥料陈腐24小时以上备用。

在上述步骤（3）中，将练好的泥料通过皮带输送到真空螺旋挤出机挤出成型湿坯，湿坯成型水份为17-19%，真空螺旋挤出机的真空度-0.08～-0.096Mpa，泥料挤出压强为2.0-4.5Mpa，在挤出时，真空螺旋挤出机通过具有灵活调节板的挤出模具对泥料挤出时横截面上的各点受力进行调节，消除湿坯内应力。

在上述步骤（4）中，湿坯经自动切割机切割成预设尺寸，然后在上述步骤（5）中，将湿坯送入辊道干燥窑内进行干燥制成干坯。

在上述步骤（6）中，将出辊道干燥窑后的干坯通过输送带送到施釉线进行施釉。

在上述步骤（7）中，将施釉后的干坯送入高温辊道窑，在1190-1230℃下经45-65分钟烧成。

采用上述技术方案后，本发明的湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，突破传统陶瓷薄板类的制造工艺形式，克服传统干压成型工艺的能耗高、粉尘污染大、薄板强度低、合格率低，和湿压成型工艺的工艺复杂、产量低、薄板强度低、合格率低等缺陷，与现有技术相比，本发明的湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其能耗低、无粉尘污染、工艺简洁、产量大，且成型的陶瓷薄板强度高、合格率高，工艺实用性强。

附图说明

图1为挤出模具的剖视结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为大板的平面结构示意图；

图4为锥形板的平面结构示意图；

图5为定型框的平面结构示意图；

图6为分流芯板的结构示意图。

图中：

1-大板                    11-第一锥形口

12-水平连接板

2-锥形板                  21-第二锥形口

3-定型框                  31-挤出口

311-凸起筋条

4-分流芯板                41-芯架

5-调节板                  51-顺势斜面

52-水平延伸部

6-螺栓                    61-螺杆

62-螺母

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

本发明的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，如图1-6所示，包括如下步骤：

（1）将粘土、长石和熟料按照50-75wt%、20-40wt%和0-20wt%的比例加水进行湿法球磨，再用榨泥机压滤脱水为泥饼，然后对泥饼进行搅拌，制备泥料；

（2）进行真空练泥；

（3）利用真空螺旋挤出机真空一次挤出成型；

（4）进行切割；

（5）进行干燥；

（6）进行施釉；

（7）高温（1100℃以上）烧成；

（8）磨边切割。

经磨边切割后即加工完成，接下来对成品进行检选和打包，本发明克服传统干压成型工艺的能耗高、粉尘污染大、薄板强度低、合格率低，和湿压成型工艺的工艺复杂、产量低、薄板强度低、合格率低等缺陷。

优选地，在上述步骤（1）中，将粘土、长石、熟料按照55-75wt%、20-35wt%、0-20wt%的比例配料，另加0.5-1.2wt%的解凝剂，并以料和水按照1：0.65-0.8的质量比例加水球磨，细碎至万孔余5-7%。

优选地，上述粘土中SiO₂的含量不高于75wt%，可塑性指数大于7，主要矿物成分为高岭石；可塑性指数可为7-12；上述长石含K₂O和/或Na₂O大于7wt%；上述熟料为陶瓷薄板废品料颗粒。具体地，所用粘土可为福建漳浦白泥，主要矿物成份为高岭石，可塑性指数为11，主要化学成份为SiO₂65.72wt%，Al₂O₃21.32wt%，Fe₂O₃0.85wt%，TiO₂0.54wt%，CaO0.87wt%，MgO0.54wt%，K₂O1.21wt%，Na₂O0.72wt%，IL8.01wt%，所用长石可为福建惠安长石主要化学成份为SiO₂71.06wt%，Al₂O₃14.12wt%，Fe₂O₃0.95wt%，TiO₂0.34wt%，CaO0.57wt%，MgO0.84wt%，K₂O5.21wt%，Na₂O3.72wt%，IL3.01wt%，所用熟料为陶瓷薄板的废品打成的粒度小于5mm的废砖颗粒，其化学成份为：SiO₂73.13wt%，Al₂O₃18.12wt%，Fe₂O₃0.75wt%，TiO₂0.66wt%，CaO1.2wt%，MgO0.94wt%，K₂O2.95wt%，NaO₂1.87wt%。熟料也可为合适的普通陶瓷砖废品加工的粉料或颗粒料，解凝剂可选自水玻璃、三聚磷酸钠中的一种或二种。第一优选配方为：福建漳浦白泥55wt%，福建惠安长石35wt%，陶瓷薄板废品砖颗粒为10wt%，外加水玻璃0.8wt%，三聚磷酸钠0.15wt%；第二优选配方为：福建漳浦白泥75wt%，福建惠安长石25wt%，外加水玻璃0.8wt%，三聚磷酸钠0.15wt%。

优选地，在上述步骤（1）中，将球磨好的泥浆用液压榨泥机进行脱水，榨泥压强为2-2.5Mpa，压滤时间为1.5-2小时，压滤好的泥饼水分为19-21%。

优选地，将压滤好的泥饼用双轴螺旋搅拌机进行搅拌，之后在上述步骤（2）中，采用350型真空练泥机练泥，练泥机的真空度为-0.07～-0.09Mpa，将练好的泥料陈腐24小时以上备用，具体可为-0.08Mpa。

优选地，在上述步骤（3）中，将练好的泥料通过皮带输送到真空螺旋挤出机挤出成型湿坯，湿坯成型水份为17-19%，真空螺旋挤出机的真空度-0.08～-0.096Mpa，具体可为-0.094Mpa，挤出压强为2.0-4.5Mpa，所挤出的湿坯宽度为300-900mm,具体的尺寸根据产品规格及湿坯横向收缩率确定；在挤出时，真空螺旋挤出机通过具有灵活调节板的挤出模具对泥料挤出时横截面上的各点受力进行调节，消除湿坯内应力。为了具体实现挤出模具，挤出模具包括模具本体，模具本体包括沿泥料挤出方向依次平行连接的大板1、锥形板2和定型框3。

大板1形成有沿泥料挤出方向渐窄且横向设置的第一锥形口11，锥形板2形成有沿泥料挤出方向渐窄的且与第一锥形口11对应平滑衔接的第二锥形口21，定型框3形成有与第二锥形口21的出泥口相对应的挤出口31；模具本体内设有导流装置，导流装置对泥料进行导流，泥料由挤出口31被横向挤出形成水平的砖坯；改进之处在于，所述导流装置为分流芯板4，分流芯板4的末端与挤出口31的内端的距离为10-40mm，锥形板2优选为50mm左右的厚度，即分流芯板4处于模具本体内锥形板2位置，并距离挤出口31的内端10-40mm；挤出口31与陶瓷薄板厚度相对应的宽度为5-7mm，即挤出口31的上下沿之间的距离为5-7mm，可挤出5-7mm厚的陶瓷薄板；大板1和锥形板2之间设有可伸入模具本体的模腔内部，且可上下活动插拔的调节板5，且多个调节板5沿着大板1水平排布，即在大板1和锥形板2之间，模具本体内腔的上方具有可向下伸入到模具本体内对流动的泥料进行干涉的调节板5，同时模具本体内腔的下方也具有可向上伸入到模具本体内对流动的泥料进行干涉的调节板5。本模具的原理在于，在缩窄挤出口31的宽度时，为了顺利挤出泥料，考虑到分流芯板4在模腔内部中将泥流彻底分成了上下两股，为避免泥流通过挤出口31结合不良而出现坯体分层和空心等缺陷，与传统模具的芯杆伸入成型框挤出口内的情况不同，分流芯板4的末端并未延伸到挤出口31，同时综合考虑泥料的流动性、所受挤出阻力分布及上下泥流需要在挤出口合并的情况，将分流芯板4缩至距离挤出口31的内端10-40mm处，并为了有效调节和整匀泥料在流动横截面上各点所受到的挤压力，以避免砖坯在后续的干燥和烧成等工序中产生内应力，以至于陶瓷薄板发生上翘、下弯等变形，以及应力集中所致的开裂等情形，利用调节板5的上下活动插拔的功能，调整调节板5插入的深度，来改变调节板5对泥料流动的干涉程度，并可根据泥料的流量和流速等配合调节上下侧的各个调节板5插入的深度，进而综合调节和整匀对泥料的压力，进而可挤出厚度与挤出口31宽度相应的陶瓷薄板。

为了便于泥料顺势平滑通过调节板5，进一步，调节板5的内端形成有与第一锥形口11的锥形内壁相平行的顺势斜面51，即处于上方的调节板5的顺势斜面51与第一锥形口11的上内壁相平行，处于下方的调节板5的顺势斜面51与第一锥形口11的下内壁相平行。

进一步，大板1对应调节板5的外端设有水平连接板12，调节板5的外端形成有与水平连接板12平行对应的水平延伸部52，水平连接板12与水平延伸部52由上下设置的螺栓6连接在一起。

为了具体实现调节板5的上下插拔功能，进一步，螺栓6包括上下贯穿水平连接板12与水平延伸部52的螺杆61，和四个螺母62；四个螺母62两两锁紧于水平连接板12的上下侧，和水平延伸部52的上下侧，即可通过旋动各个螺母62使水平延伸部52带动调节调节板5相对于水平连接板12上下运动，进而实现调节板5在大板1和锥形板2之间的上下插拔功能。

为了进一步提高泥料挤出的效果和成型砖坯的质量，进一步，分流芯板4的末端与挤出口31的内端的距离为20-30mm。

为了具体实现分流芯板4的固定，进一步，分流芯板4由芯架41与大板1连接固定。

为了实现生产出表面带有燕尾槽的陶瓷薄板，以增强陶瓷薄板与胶凝材料的结合强度，进一步，挤出口31的上内侧壁或下内侧壁形成有多条沿泥料挤出方向布设的凸起筋条311，且此凸起筋条311的横截面呈外宽内窄的燕尾形，当泥料流过此凸起筋条311被挤出时，砖坯的相应表面即形成有燕尾槽。

优选地，在上述步骤（4）中，湿坯经自动切割机切割成预设尺寸，具体的切割尺寸根据湿坯的纵向收缩率确定；然后在上述步骤（5）中，将湿坯送入辊道干燥窑内进行干燥制成干坯，在主窑余热不足时，可用辊道干燥窑配设的热风炉装置对辊道干燥窑补充热量。

优选地，在上述步骤（6）中，将出辊道干燥窑后的干坯直接通过输送带送到施釉线进行施釉，也可根据实际要求在釉面上使用喷墨打印装饰图案，以增加釉面装饰效果。

优选地，在上述步骤（7）中，将施釉后的干坯送入高温辊道窑，在1190-1230℃下经45-65分钟烧成。

本发明的湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，步骤（8）磨边切割的具体切割方式和切割装置可根据实际要求进行调整和设计；步骤（7）高温烧成所采用的具体装置、温度和时间等均可根据实际要求进行调整和设计；步骤（6）施釉或喷墨打印的具体方式可根据实际要求进行调整和设计；步骤（5）中的干燥方式和干燥装置也可根据实际要求进行调整和设计；步骤（4）中对湿坯进行切割所采用的方式和装置可根据实际要求进行调整和设计；真空螺旋挤出机的具体形式可根据实际要求进行调整和设计；练泥装置的具体形式可根据实际要求进行调整和设计；泥料各组分的选取和具体配比可根据实际要求进行调整。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (9)

1.一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将粘土、长石和熟料按照50-75wt%、20-40wt%和0-20wt%的比例加水进行湿法球磨，再用榨泥机压滤脱水为泥饼，然后对泥饼进行搅拌，制备泥料；

（2）进行真空练泥；

（3）利用真空螺旋挤出机真空一次挤出成型；

（4）进行切割；

（5）进行干燥；

（6）进行施釉；

（7）高温烧成；

（8）磨边切割。

2.根据权利要求1所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：在上述步骤（1）中，将粘土、长石、熟料按照55-75wt%、20-35wt%、0-20wt%的比例配料，另加0.5-1.2wt%的解凝剂，并以料和水按照1：0.65-0.8的质量比例加水球磨，细碎至万孔余5-7%。

3.根据权利要求2所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：上述粘土中SiO₂的含量不高于75wt%，可塑性指数大于7，主要矿物成分为高岭石；上述长石含K₂O和/或Na₂O大于7wt%；上述熟料为陶瓷砖废料颗粒。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：在上述步骤（1）中，将球磨好的泥浆用液压榨泥机进行脱水，榨泥压强为2-2.5Mpa，压滤时间为1.5-2小时，压滤好的泥饼水分为19-21%。

5.根据权利要求4所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：将压滤好的泥饼用双轴螺旋搅拌机进行搅拌，之后在上述步骤（2）中，采用350型真空练泥机练泥，练泥机的真空度为-0.07～-0.09Mpa，将练好的泥料陈腐24小时以上备用。

6.根据权利要求5所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：在上述步骤（3）中，将练好的泥料通过皮带输送到真空螺旋挤出机挤出成型湿坯，湿坯成型水份为17-19%，真空螺旋挤出机的真空度-0.08～-0.096Mpa，泥料挤出压强为2.0-4.5Mpa，在挤出时，真空螺旋挤出机通过具有灵活调节板的挤出模具对泥料挤出时横截面上的各点受力进行调节，消除湿坯内应力。

7.根据权利要求6所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：在上述步骤（4）中，湿坯经自动切割机切割成预设尺寸，然后在上述步骤（5）中，将湿坯送入辊道干燥窑内进行干燥制成干坯。

8.根据权利要求7所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：在上述步骤（6）中，将出辊道干燥窑后的干坯通过输送带送到施釉线进行施釉。

9.根据权利要求8所述的一种湿法挤出陶瓷薄板的制造方法，其特征在于：在上述步骤（7）中，将施釉后的干坯送入高温辊道窑，在1190-1230℃下经45-65分钟烧成。

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