CN1069013A - 以透辉石为助熔剂的低温快烧卫生瓷 - Google Patents

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一种以透辉石为助熔剂的低温快烧卫生瓷，其坯 体不含烧失量的化学组成(重量百分数)为： SiO262.76，Fe2O30.82，CaO6.61，K2O1.53， Al2O321.78，MgO5.99，Na2O0.061，TiO20.445。其釉 料配方采用磷锆乳浊生料釉，始熔温度低，高温粘度 小。该卫生瓷的生产，节电，节油，节约燃煤可达30 —34％，并大幅度地降低了原料成本。

Description

本发明涉及一种低温快烧卫生瓷，特别是一种以透辉石为助熔剂的低温快烧卫生瓷。
以节约能源为主要特征的低温快烧卫生瓷生产技术已成为国内外卫生瓷生产的发展方向。该技术是通过以新型的陶瓷原料代替传统的陶瓷原料作为助熔剂，降低烧成温度同时降低烧成时间而实现的。例如美国采用了霞石正长岩，伟晶岩等作助熔剂，其烧成温度为1180℃-1200℃，日本采用绢云母石英片岩作助熔剂，其烧成温度为1150℃-1180℃，我国近年以珍珠岩为助熔剂，烧成温度可降到1150℃。我国透辉石资源丰富，分布面广，作为新型陶瓷原料，仅被用于釉面砖的生产，而卫生瓷的生产仍然依靠传统的粘土-长石-石英系配方，因而烧成温度高（1280℃），烧成周期长，在我国建材工业中突出地存在着消耗能源高，效率低的问题。
本发明的目的是利用透辉石作为助熔剂，用于生产低温快烧卫生瓷，以解决卫生瓷生产的耗能高，效率低的问题，同时实现对国内透辉石丰富资源的充分利用。
本发明的实现方式：透辉石的化学组成主要有SiO2、MgO、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O等，具有熔点低，热学效应不明显，热膨胀均匀，晶体习性利于快烧的特点，但由于其组分中钙元素的存在，在烧成温度下，可生成具有速溶性的含钙玻璃相，其粘度随温度升高而急剧降低，因而烧成范围窄，成为利用透辉石进行工业化生产的根本问题。本发明通过透辉石为助熔剂的坯体配方的选择，解决烧成范围窄这一根本问题。经选择后的配方采用了粘土-透辉石-石英系配方，根据坯体配方的化学组成，得到的坯式为：
0.073K2O
0.004Na2O 0.977Al2O34.772SiO2
0.539CaO 0.023Fe2O30.023TiO2
0.676MgO
采用上述配方时，透辉石与石英，长石在锻烧中可形成瘠性骨架结构，成为水分快速排除的通道，同时由于生成钙长石的固相反应温度较低，因而利于低温瓷化，解决了烧成范围窄的问题，实现了本发明卫生瓷的低温快烧生产。
以下为本发明的实施方案：
1、坯体配方（重量百分数）
天水透辉石28.5，通渭土28.0，木节土19.0，安口软质黑干土6.0，石英砂岩6.0长石7.5，滑石8.0，废瓷粉2.0
其不含烧失量的化学组成（重量百分数）为：
SiO262.76 Fe2O30.82
CaO6.61 K2O1.53
Al2O321.78 MgO5.99
Na2O0.061 TiO20.445
2、釉配方：
采用磷锆乳浊生料釉，其具有始熔温度低，高温粘度变小，易于遮盖等特点，因而适于低温快烧一次挂釉成型。其配方（重量百分数）如下：石英16，长石39，白云石8.74，石灰石8，滑石1，锆英砂15，苏州土2，骨灰1，氧化锌10，钾基纤维素钠0.1，硅酸铅2。
配方化学成份为：
SiO2，Al2O8，CaO，MgO，
ZrO2，ZnO，P2O5，K2O，
Na2O，Fe2O3PbSiO3
其中SiO2，Al2O3组成釉玻璃网络的形成体，ZrO2可降低釉的膨胀系数，保证烧后产品不剥离、开裂，并提高了产品白度。ZnO，M2O（Na2O，K2O），MeO（CaO，MgO）均为釉玻璃的网络改性体，可降低溶融温度，粘度，增加机械强度。P2O5促使釉的均质化，提高表面光洁度。
其工艺流程如下：
将硬质原料经选择后进行粗碎和中碎，然后进行干法配方，再与软质料混合后进行球磨，球磨机内料、球石、水的重量比为1∶1.8∶0.9，料浆含水率为36-45%，另加Na2SiO30.15-0.2%，Na2CO30.35-0.45%，球磨8-9小时，2-3天陈腐后搅拌过筛，后进行压力注浆成型，成型品种有坐式便器，蹲便器，洗面具，低水箱等。各成型品种吃浆时间在80-95分钟，一次巩固时间为60-70分钟，4-5小时后即可对半成品进行湿修。釉料球磨的料、球、水的重量比为1∶0.8∶0.8，球磨45-48小时，加入Na2SiO30.25%。坯体经喷釉后在地坑上干燥，不产生开裂变形，24小时后入窑烧成。该工艺采用隔焰隧道窑可省掉匣钵，具有效益高，能耗低，减少劳动强度，提高产品质量的特点。
透辉石质坯体瓷化过程是，随着逐渐的加温，石英首先熔解，气孔呈拉长的开放性特点，接着透辉石溶解，钙长石生成，坯体烧结气孔封闭，达到瓷化程度。同时透辉石与石英组成的瘠性骨架被钙长石和釉玻璃相混交，利于釉层渗透，使坯釉能完好地结合。烧成时间为17-20小时，跟传统工艺相比，采用隧道窑可缩短7-16小时，采用倒焰窑可缩短27-32小时，烧成温度范围1130-1170℃，比传统烧成温度低100℃以上。烧成产品收缩率低，强度高，耐磨性好，瓷釉结合好，产品白度达75-80°。吸水率达2.92%，低于国标3-3.5%标准。
本方案节约燃煤达30-34%，减少了电耗和油耗。由于利用新型廉价的透辉石原料代替了价格较高的长石，高岭土等传统原料，透辉石中MgO部分取代滑石，以及采用磷锆生料乳浊釉，不需制备熔块釉，简化了工艺，从而大幅度地降低了原料成本。

Claims (5)

1、一种低温快烧卫生瓷，其特征在于：坯体配方以透辉石为助熔剂，采用了粘土-透辉石-石英系配方，其坯式为：
0.078K2O
0.004Na2O 0.977Al2O24.772SiO2
0.539CaO 0.023Fe2O30.023TiO2
0.676MgO
2、根据权利要求1所述的低温快烧卫生瓷，其特征在于：釉料采用磷锆乳浊生料釉，其配方组成的重量百分数如下：
石英16，长石39，白云石8.74，
石灰石8，滑石1，锆英砂15，苏州土2
骨灰1，氧化锌10，钾基纤维素钠0.1，
硅酸铅2。
3、根据权利要求1或2所述低温快烧卫生瓷，其特征在于：其烧成温度为1130-1170℃。
4、根据权利要求3所述的低温快烧卫生瓷，其特征在于：其产品白度为75-80°。
5、根据权利要求4所述的低温快烧卫生瓷，其特征在于：其产品吸水率为2.92%。
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