CN107857563B - 一种无纹路缺陷的耙齿砖及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种无纹路缺陷的耙齿砖及其制备工艺，所述耙齿砖按照质量百分比，包括如下泥坯原料：塑性泥料50～60％、玻化熟料颗粒10～15％、高铝质粘土4～6％、熔剂10～20％和坯用色料0～10％；本发明提出的一种无纹路缺陷的耙齿砖及其制备工艺，其制备获得的耙齿砖不仅烧结度和抗折强度高，而且其砖面可形成连续、均匀致密的耙齿纹理。
Description
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷技术领域，尤其涉及一种无纹路缺陷的耙齿砖及其制备工艺。
背景技术
目前现有的耙齿砖通常是采用泥坯原料在挤压成型的过程中，利用耙齿装置对成型的泥坯的表面进行刮划来形成耙齿纹路，但由于现有的泥坯原料中的熟料颗粒通常是采用陶瓷废料颗粒、烟熏砖废料颗粒、劈开砖废料颗粒或磨砂砖废料颗粒等烧制后的陶瓷或烧结砖的废料颗粒，以确保砖坯的强度能够满足工艺的要求，但往往会导致在烧结后坯体中形成的颗粒状的极性原料却对在进行耙齿纹路的刮划时极其容易形成断线和纹理分布不均匀，出现重合的缺陷，其大大降低了耙齿砖砖面的装饰效果，最后沦为次品的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种无纹路缺陷的耙齿砖，其不仅烧结度和抗折强度高，而且其砖面可形成连续、均匀致密的耙齿纹理。
本发明的另一个目的在于提出一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种无纹路缺陷的耙齿砖，所述耙齿砖按照质量百分比，包括如下泥坯原料：塑性泥料50～60％、玻化熟料颗粒10～15％、高铝质粘土4～6％、熔剂10～20％和坯用色料0～10％。本发明通过在耙齿砖的泥坯原料中将玻化熟料颗粒结合一定量的高铝质粘土，其中通过添加了高铝质粘土，增加泥坯原料中的铝含量，使坯体在烧制后的烧结度和抗折强度高，同时，利用了加入的玻化熟料颗粒在烧制过程中所形成的熔融的玻璃液态，使烧结时的液相更多，进一步使坯体的烧制后的致密度更好，烧结温度更低；从而不仅实现了能够起到稳定的骨架支撑的作用，防止坯体的沉塌变形，具有更好的烧结度和抗折强度，其吸水率可以达到≤0.5％；而且还有效避免了烧结后因坯体中所存在的颗粒状的极性原料，而导致在坯体表面增设耙齿纹理时容易出现断线和密度不均匀的缺陷。其中，玻化砖为吸水率低于0.5％的陶瓷砖，所述玻化熟料颗粒是指由玻化砖的废料颗粒经过破碎过筛后的混合熟料颗粒。
进一步说明，所述玻化熟料颗粒按照质量百分比，包括20～40目的颗粒15～30％、50～70目的颗粒50～65％和80～100目的颗粒20～35％。通过进一步采用不同级配的玻化熟料颗粒进行混合，再将其与其他原料进行均匀混合，可使泥坯在烧制的过程中，通过利用不同粒径大小的玻化熟料颗粒均匀分布，不仅使坯体的烧结致密度更高，而且使坯体的结构更加稳定，强度更大，抗折强度更好。
进一步说明，所述泥坯原料还包括按照质量百分百比计的0.5～2％锂长石。在泥坯原料中加入少量的锂长石，不仅能够进一步提高坯体的烧结度和强度，而且还可以利用锂长石的熔点低，沸点高的特点，有效拓宽了泥坯原料在烧制过程中的熔融温度范围，降低烧制温度，更有利于优化玻化熟料颗粒烧制效果，提高坯体的致密度。
进一步说明，泥坯原料还包括按照质量百分百比计的3～8％凹凸棒土。凹凸棒土又称凹凸棒石粘土，指以凹凸棒石(attapulgite)为主要组分的一种粘土矿物。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘结力。由于凹凸棒土具有独特的晶体结构，当坯体在烧制时，凹凸棒土能够进一步稳固液相，因此不仅能够防止坯体沉塌，而且还有利于促进玻化熟料颗粒的烧结效果，提高了烧制均匀度；同时，通过锂长石和凹凸棒土的加入，能够使坯体的烧结度更高，成品的抗折强度更大。
进一步说明，所述耙齿砖按照质量百分比，包括如下泥坯原料：塑性泥料55％、玻化熟料颗粒12.5％、高铝质粘土5％、熔剂15％、锂长石1.5％、凹凸棒土5％和坯用色料6％。采用上述原料配方能够使得耙齿砖具有更好的烧结度、抗折强度，同时能够使砖面有效形成连续、致密均匀的耙齿纹理效果。
进一步说明，所述熔剂为霞石正长岩、钾长石和/或钙长石。由于霞石正长岩具有较低的熔融温度和较宽的熔融温度范围，其热稳定性好、机械强度高，在砖坯烧制时不易沉塌变形。其中，霞石正长岩主要由长石和霞石组成，选用氧化铁含量低于0.5％的精矿，以避免氧化铁对烧结的影响。钾长石与钙长石配合可砖坯降低烧成温度，并且将其与锂长石配合来作为泥坯原料，可使得其烧制工艺易控。
进一步说明，所述霞石正长岩、钾长石和钙长石的粒径均为200～300目。通过采用一定粒径更小的霞石正长岩、钾长石和钙长石，在能够降低烧成温度、提高成品烧结度及抗折强度的同时，有效避免了砖面的耙齿纹理出现断线的情况。
一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，包括如下步骤：
(1)将泥坯原料按配比称重，加水混练均匀制成泥料，其中加水量为泥料重量的17～20％；
(2)将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(3)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖。本发明通过调整了泥坯原料配方，不仅能够使获得的耙齿砖的烧结度和抗折强度高，而且能够有效实现所形成的耙齿纹路更加连续、均匀致密，工艺简单方便。
进一步说明，步骤(3)中所述烧制温度为1055～1065℃。通过控制一定的烧制温度，使在一定的烧制时间下，使坯体的烧结效果更加稳定。
进一步说明，步骤(3)中所述烧制周期为25～35h。严格控制坯体的烧制时间，是为了使坯体的烧结的充分和稳定，确保耙齿砖的成品率。
本发明的有益效果：通过在耙齿砖的泥坯原料中将玻化熟料颗粒结合一定量的高铝质粘土，其中通过添加了高铝质粘土，增加泥坯原料中的铝含量，使坯体在烧制后的烧结度和抗折强度高，同时，利用了加入的玻化熟料颗粒在烧制过程中所形成的熔融的玻璃液态，使烧结时的液相更多，进一步使坯体的烧制后的致密度更好，烧结温度更低；从而不仅实现了能够起到稳定的骨架支撑的作用，防止坯体的沉塌变形，具有更好的烧结度和抗折强度，其吸水率可以达到≤0.5％；而且还有效避免了烧结后因坯体中所存在的颗粒状的极性原料，而导致在坯体表面增设耙齿纹理时容易出现断线和密度不均匀的缺陷。其中，所述的玻化熟料颗粒是由玻化砖废料颗粒经过破碎过筛后的混合熟料颗粒。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1-一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，包括如下步骤：
1.制备陶瓷砖素泥坯：
按照如下泥坯原料的配比进行称重：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 |
| 配比 | 50％ | 15％ | 6％ | 20％ | 9％ |
其中，玻化熟料颗粒是由20～40目的颗粒30％、50～70目的颗粒50％和80～100目的颗粒20％混合而成的玻化熟料颗粒；
将上述原料加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；
2.制备成品耙齿砖：
(1)将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(2)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖1；其中，烧成温度为1055～1065℃，烧制时间为25h。
实施例2-一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，包括如下步骤：
1.制备陶瓷砖素泥坯：
按照如下泥坯原料的配比进行称重：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 | 锂长石 |
| 配比 | 60％ | 10％ | 4％ | 18％ | 6％ | 2％ |
其中，玻化熟料颗粒是由20～40目的颗粒15％、50～70目的颗粒65％和80～100目的颗粒20％混合而成的玻化熟料颗粒；熔剂为钙长石，其粒径均为200目；
将上述原料加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；
2.制备成品耙齿砖：
(1)将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(2)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖2；其中，烧成温度为1055～1065℃，烧制时间为35h。
实施例3-一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，包括如下步骤：
1.制备陶瓷砖素泥坯：
按照如下泥坯原料的配比进行称重：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 | 锂长石 | 凹凸棒土 |
| 配比 | 55％ | 12.5％ | 5％ | 15％ | 6％ | 1.5％ | 5％ |
其中，玻化熟料颗粒是由20～40目的颗粒15％、50～70目的颗粒50％和80～100目的颗粒35％混合而成的玻化熟料颗粒；熔剂为钾长石，其粒径均为300目；
将上述原料加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；
2.制备成品耙齿砖：
(1)将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(2)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖3；其中，烧成温度为1055～1065℃，烧制时间为30h。
实施例4-一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，包括如下步骤：
1.制备陶瓷砖素泥坯：
按照如下泥坯原料的配比进行称重：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 | 锂长石 | 凹凸棒土 |
| 配比 | 58％ | 14％ | 5.5％ | 10％ | 4％ | 0.5％ | 8％ |
其中，玻化熟料颗粒是由20～40目的颗粒20％、50～70目的颗粒60％和80～100目的颗粒20％混合而成的玻化熟料颗粒；熔剂为钾长石和钙长石，其粒径均为250目；
将上述原料加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；
2.制备成品耙齿砖：
(1)将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(2)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖4；其中，烧成温度为1055～1065℃，烧制时间为28h。
实施例5-一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，包括如下步骤：
1.制备陶瓷砖素泥坯：
按照如下泥坯原料的配比进行称重：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 | 锂长石 | 凹凸棒土 |
| 配比 | 54％ | 12％ | 4.5％ | 15.5％ | 10％ | 1％ | 3％ |
其中，玻化熟料颗粒是由20～40目的颗粒20％、50～70目的颗粒55％和80～100目的颗粒25％混合而成的玻化熟料颗粒；熔剂为霞石正长岩，其粒径均为300目；
将上述原料加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；
2.制备成品耙齿砖：
(1)将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(2)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖5；其中，烧成温度为1055～1065℃，烧制时间为3h。
对比实施例组
对比实施例1-根据实施例1中相同的制备步骤以及相同的实验参数条件，仅改变泥坯原料的配比组分如下表：
| 原料 | 塑性泥料 | 陶瓷熟料颗粒 | 熔剂 | 坯用色料 |
| 配比 | 50％ | 21％ | 20％ | 9％ |
将上述原料按照配比称重，加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时，之后由筛网造粒机制成泥粒，最后根据实施例1中的制备成品耙齿砖的工艺步骤，制备获得成品耙齿砖6。
对比实施例2-根据实施例1中相同的制备步骤以及相同的实验参数条件，仅改变泥坯原料中的玻化熟料颗粒和高铝质粘土配比组分如下表：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 |
| 配比 | 50％ | 16％ | 13％ | 12％ | 9％ |
将上述原料按照配比称重，加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时，之后由筛网造粒机制成泥粒，最后根据实施例1中的制备成品耙齿砖的工艺步骤，制备获得成品耙齿砖7。
对比实施例3-根据实施例1中相同的制备步骤以及相同的实验参数条件，仅改变泥坯原料中的玻化熟料颗粒和高铝质粘土配比组分如下表：
| 原料 | 塑性泥料 | 玻化熟料颗粒 | 高铝质粘土 | 熔剂 | 坯用色料 |
| 配比 | 60％ | 9％ | 7％ | 15％ | 9％ |
将上述原料按照配比称重，加水混练均匀制成泥料，加水量为泥料重量的17～20％，并将泥料陈化24～48小时，之后由筛网造粒机制成泥粒，最后根据实施例1中的制备成品耙齿砖的工艺步骤，制备获得成品耙齿砖8。
将由上述实施例1～5和对比实施例1～3中制备获得的成品耙齿砖进行各项性能的比对，其比对结果如下表：
由上表可知，由实施例1～5中制备获得的耙齿砖不仅其烧制均匀度、烧结度、抗折强度以及沉塌现象少，而且耙齿纹理无出现断线和纹路分布均匀，无重合的情况；而对比实施1和对比实施例2中获得的耙齿砖虽然其烧制均匀度、烧结度、抗折强度以及沉塌现象少，但其耙齿纹理出现了断线和纹路分布不均匀，出现重合的情况；在对比实施例3中获得的耙齿砖虽然其耙齿纹理无出现断线和纹路分布均匀，无重合的情况，但其烧制均匀度和烧结度较差、抗折强度较低以及沉塌现象严重。因此，可以看出，由本发明制备获得的耙齿砖不仅其坯体质量稳定，而且其砖面的耙齿纹理效果更好。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无纹路缺陷的耙齿砖，其特征在于：所述耙齿砖按照质量百分比，包括如下泥坯原料：塑性泥料50～60％、玻化熟料颗粒10～15％、高铝质粘土4～6％、熔剂10～20％和坯用色料0～10％；
所述玻化熟料颗粒按照质量百分比，包括20～40目的颗粒15～30％、50～70目的颗粒50～65％和80～100目的颗粒20～35％；所述玻化熟料颗粒是指由玻化砖的废料颗粒经过破碎过筛后的混合熟料颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖，其特征在于：所述泥坯原料还包括按照质量百分百比计的0.5～2％锂长石。
3.根据权利要求2所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖，其特征在于：泥坯原料还包括按照质量百分百比计的3～8％凹凸棒土。
4.根据权利要求3所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖，其特征在于：所述耙齿砖按照质量百分比，包括如下泥坯原料：塑性泥料55％、玻化熟料颗粒12.5％、高铝质粘土5％、熔剂15％、锂长石1.5％、凹凸棒土5％和坯用色料6％。
5.根据权利要求4所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖，其特征在于：所述熔剂为霞石正长岩、钾长石和/或钙长石。
6.根据权利要求5所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖，其特征在于：所述霞石正长岩、钾长石和钙长石的粒径均为200～300目。
7.一种如权利要求1～6中任意一项所述的无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将泥坯原料按配比称重，加水混练均匀制成泥料，其中加水量为泥料重量的17～20％；
(2)将泥料陈化24～48小时后，由筛网造粒机制成泥粒；将泥粒经真空挤出机中挤出成型，并由真空挤出机的出口上方的耙齿装置对成型的泥坯表面进行刮划，形成凹凸连续的耙齿纹路；
(3)将具有耙齿纹路的泥坯切割为砖坯，并经过干燥后装载于窑车上，入隧道窑中进行烧制获得成品耙齿砖。
8.根据权利要求7所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，其特征在于：步骤(3)中所述烧制温度为1055～1065℃。
9.根据权利要求7所述的一种无纹路缺陷的耙齿砖的制备工艺，其特征在于：步骤(3)中所述烧制周期为25～35h。
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