CN105294057B - 一种超薄陶质砖的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种超薄陶质砖的制备工艺,坯料原料由重量百分比组成:粘土35~40%,长石25~30%,锂瓷石8~13%,铝矿5~10%,白砂15~20%,包含配料、制浆、制粉、成型干燥、素烧、施釉印花、釉烧、精修包装等步骤。本发明的工艺原材料用量减少,球磨时间,烧成温度和烧成时间都在一定程度上缩短,从而导致污水排放,废气排放,能源和原料消耗,人力资源都得到了很大的节省。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料的制备技术领域,尤其涉及一种超薄陶质砖的制备工艺。
背景技术
随着我国改革开放的深入,从20世纪90年代开始陶瓷砖产量多年来一直位居世界第一,远高于世界其他国家的产量。随着陶瓷砖规格越做越大,厚度也越来越厚,所消耗的原材料、矿物资源、能源等资源与厚度成比例地增加。然而现在90%左右的陶瓷砖的厚度都在9~11mm,规格尺寸越大,厚度越厚,烧成温度越高,烧结时间越长,这样不仅浪费了大量的原料和能源,并且排放了大量的温室气体(二氧化碳)和有毒气体(二氧化硫)。
传统陶瓷制造行业资源和能源消耗较高的领域,目前,我国年产陶质墙地砖45亿平方米:原材料消耗约1.08亿吨,电耗约200亿kWh,油耗0.112亿t(折成柴油计算)。传统陶质砖的综合能耗为4.747kg标煤/m2;单位碳排放量为12.6kg/m2。
发明内容
本发明的目的是提供一种的原材料用量减少,球磨时间,烧成温度和烧成时间都在一定程度上缩短,从而导致污水排放,废气排放,能源和原料消耗,人力资源都得到了很大的节省超薄陶质砖的制备工艺。
本发明采用的技术方案是:
一种超薄陶质砖的制备工艺,其特征在于包含以下步骤:
A.配料:按重量百分比称取原料:粘土35~40%,长石25~30%,锂瓷石8~13%,铝矿5~10%,白砂15~20%;
锂瓷石粉的化学组成如下:氧化铝(Al2O3):18.16%,氧化硅(SiO2):69.15%,氧化铁(Fe2O3):0.05%,氧化钙(CaO):1.28%,氧化镁(MgO):0.02%,氧化钾(K2O):3.63%,氧化钠(Na2O):2.65%,氧化钛(TiO2):0.02%,氧化锂(Li2O):1.63%,烧失LOSS:2.91%;
B.制浆:将步骤A中的各物质混合搅拌均匀,按照料∶球∶水=1∶2∶0.5的比例球磨混合原料;球磨机球磨后过250目筛,形成筛余量2-3%的料浆;
C.制粉:将步骤B得到的料浆在喷雾干燥塔中干燥制成粉料,喷雾干燥塔得到的粉料含水量控制在6%左右,使细度为40~140目的粉料含量在60%左右,然后陈腐2~3天;
D.成型干燥:将步骤C得到的粉料压制成砖坯,然后梯度升温至200℃,干燥后砖坯含水率在0.5~1%,坯体温度65~70℃;
E.素烧:将步骤D中的坯体送至窑内素烧,烧成温度控制在1080~1110℃,烧成时间为30~35min;
F.施釉印花:对步骤E得到的烘干后的素坯施加底釉和面釉,然后进行印花操作;
底釉的化学组成如下:SiO2 38~40%,Al2O3 9~11%,TiO2 7~9%,Fe2O3 0.4~0.5%,K2O 1.3~1.4%,Na2O 1.5~1.6%,GaO 18~20%,MgO 8~10%,B2O3 4~5%,烧失量2~3%;
面釉的化学组合如下:SiO2 45~47%,Al2O3 6~17%,ZnO 7~8%,ZrO2 3~5%,Fe2O3 0.04~0.06%,K2O 1.3~1.5%,Na2O 1.5~1.6%,GaO 18~20%,MgO 8~10%,B2O34~5%;
G.釉烧:将步骤F中的坯体送至窑内釉烧,烧成温度1050~1080℃,烧成周期30~35min;
H.精修包装:对步骤G中烧成的陶瓷砖进行切边、干燥、检选、包装即得到成品。
进一步地,所述步骤F中,底釉容重为1.76g/cm3,施釉量为100g;面釉容重为1.76g/cm3,施釉量为98g。
进一步地,所述步骤F中,采用辊筒印花机印花,花釉流速控制在18~28s。
本发明的有益效果是:
1)采用本发明的技术生产的超薄陶质砖,破坏强度大于500~700N,断裂模数为25~30MPa,吸水率为13~18%,砖厚度为4.5~6mm,辐射指标为130~170nsv/h,完全能够达到建筑陶瓷砖国家标准的要求。
2)本发明选用塑性好的粘土质原料,解决成形过程中的生坯强度问题,引入锂瓷石解决产品经高温烧成后产品的强度和平整度问题。
3)超薄陶瓷的原材料用量减少,球磨时间,烧成温度和烧成时间都在一定程度上缩短,从而导致污水排放,废气排放,能源和原料消耗,人力资源都得到了很大的节省。当超薄砖厚度减少1/3左右,可以节约成本60%左右,单位产品的消耗大幅度降低,给企业带来经济利益和社会利益,所以超薄陶质砖的推广有助于社会和经济的可持续发展。我们按照内墙线的产量是年产800万平方米计算,每年可以节约7000t标准煤,节约用水1.2万吨,节约天然矿物资源3.6万吨,温室气体二氧化碳和有毒气体二氧化硫的排放分别减少了2万吨和105。全国目前有1300条左右的内墙生产线,如果都改为陶瓷砖超薄化的生产,每年可以节约标准煤700万吨标准煤,节约用水1200万吨,减少10.5万吨二氧化硫和2000万吨二氧化碳的排放。对于超薄砖的推广所带来的经济效益,如果按照每吨标准煤700元计算,年产量800万平方米的生产线每年可以节约490万元;工业用水每吨按照4.5元计算,可以节省5.4万元;每吨天然矿物原料按照成本120元计算,可以节约432万元,在加上各种能耗,机器折旧,人工费的减少等等,每年1条800万平方米生产线节能降耗经济效益达927.4万元。
具体实施方式
为了使本发明的目的及技术方案的优点更加清楚明白,以下结合实例,对本发明进行进一步详细说明。
实施例一:
一种超薄陶质砖的制备工艺,其特征在于包含以下步骤:
A.配料:按重量百分比称取原料:粘土35%,长石30%,锂瓷石13%,铝矿7%,白砂15%;
锂瓷石粉的化学组成如下:氧化铝(Al2O3):18.16%,氧化硅(SiO2):69.15%,氧化铁(Fe2O3):0.05%,氧化钙(CaO):1.28%,氧化镁(MgO):0.02%,氧化钾(K2O):3.63%,氧化钠(Na2O):2.65%,氧化钛(TiO2):0.02%,氧化锂(Li2O):1.63%,烧失LOSS:2.91%;
B.制浆:将步骤A中的各物质混合搅拌均匀,按照料∶球∶水=1∶2∶0.5的比例球磨混合原料;球磨机球磨后过250目筛,形成筛余量2-3%的料浆;
C.制粉:将步骤B得到的料浆在喷雾干燥塔中干燥制成粉料,喷雾干燥塔得到的粉料含水量控制在6%左右,使细度为40~140目的粉料含量在60%左右,然后陈腐2~3天;
D.成型干燥:将步骤C得到的粉料压制成砖坯,然后梯度升温至200℃,干燥后砖坯含水率在0.5~1%,坯体温度65~70℃;
E.素烧:将步骤D中的坯体送至窑内素烧,烧成温度控制在1080~1110℃,烧成时间为30~35min;
F.施釉印花:对步骤E得到的烘干后的素坯施加底釉和面釉,然后进行印花操作;
底釉的化学组成如下:SiO2 38~40%,Al2O3 9~11%,TiO2 7~9%,Fe2O3 0.4~0.5%,K2O 1.3~1.4%,Na2O 1.5~1.6%,GaO 18~20%,MgO 8~10%,B2O34~5%,烧失量2~3%;
面釉的化学组合如下:SiO2 45~47%,Al2O3 6~17%,ZnO 7~8%,ZrO2 3~5%,Fe2O3 0.04~0.06%,K2O 1.3~1.5%,Na2O 1.5~1.6%,GaO 18~20%,MgO 8~10%,B2O34~5%;
底釉容重为1.76g/cm3,施釉量为100g;面釉容重为1.76g/cm3,施釉量为98g;
采用辊筒印花机印花,花釉流速控制在18~28s;
G.釉烧:将步骤F中的坯体送至窑内釉烧,烧成温度1050~1080℃,烧成周期30~35min;
H.精修包装:对步骤G中烧成的陶瓷砖进行切边、干燥、检选、包装即得到成品。
实施例二
坯料原料组成:粘土40%,长石25%,锂瓷石8%,铝矿10%,白砂17%;其他步骤同实施例一。
实施例三
坯料原料组成:粘土37.5%,长石27.5%,锂瓷石10.5%,铝矿7.5%,白砂17%;其他步骤同实施例一。
Claims (3)
1.一种超薄陶质砖的制备工艺,其特征在于包含以下步骤:
A.配料:按重量百分比称取原料:粘土35~40%,长石25~30%,锂瓷石8~13%,铝矿5~10%,白砂15~20%;
锂瓷石的化学组成如下:氧化铝Al2O3:18.16%,氧化硅SiO2:69.15%,氧化铁Fe2O3:0.05%,氧化钙CaO:1.28%,氧化镁MgO:0.02%,氧化钾K2O:3.63%,氧化钠Na2O:2.65%,氧化钛TiO2:0.02%,氧化锂Li2O:1.63%,烧失LOSS:2.91%;
B.制浆:将步骤A中的各物质混合搅拌均匀,按照料:球:水=1:2:0.5的比例球磨混合原料;球磨机球磨后过250目筛,形成筛余量2-3%的料浆;
C.制粉:将步骤B得到的料浆在喷雾干燥塔中干燥制成粉料,喷雾干燥塔得到的粉料含水量控制在6%,使细度为40~140目的粉料含量在60%,然后陈腐2~3天;
D.成型干燥:将步骤C得到的粉料压制成砖坯,然后梯度升温至200℃,干燥后砖坯含水率在0.5~1%,坯体温度65~70℃;
E.素烧:将步骤D中的坯体送至窑内素烧,烧成温度控制在1080~1110℃,烧成时间为30~35min;
F.施釉印花:对步骤E得到的烘干后的素坯施加底釉和面釉,然后进行印花操作;
底釉的化学组成如下:SiO2 38~40%,Al2O3 9~11%,TiO2 7~9%,Fe2O3 0.4~0.5%,K2O 1.3~1.4%,Na2O 1.5~1.6%,GaO 18~20%,MgO 8~10%,B2O3 4~5%,烧失量2~3%;面釉的化学组合如下:SiO2 45~47%,Al2O3 6~17%,ZnO 7~8%,ZrO2 3~5%,Fe2O3 0.04~0.06%,K2O 1.3~1.5%,Na2O 1.5~1.6%,GaO 18~20%,MgO 8~10%,B2O3 4~5%;G.釉烧:将步骤F中的坯体送至窑内釉烧,烧成温度1050~1080℃,烧成周期30~35min;H.精修包装:对步骤G中烧成的陶瓷砖进行切边、干燥、检选、包装即得到成品。
2.根据权利1所述的一种超薄陶质砖的制备工艺,其特征在在于:所述步骤F中,底釉容重为1.76g/cm3,施釉量为100g;面釉容重为1.76g/cm3,施釉量为98g。
3.根据权利要求1所述的一种超薄陶质砖的制备工艺,其特征在于:所述步骤F中,采用辊筒印花机印花,花釉流速控制在18~28s。
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