CN108046752A - 坭兴陶坯料的干法造粒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种坭兴陶坯料的干法造粒工艺，包括以下步骤：1)取坭兴陶泥料，加入其重量0.1‑0.5％的SiC颗粒，混合粉碎，先置于500‑1000MHz下处理20‑25min,然后置于100‑200GHz下处理1‑3min,得到陶土粉末；2)将陶土粉末中混入聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12‑15％的粉料；3)将粉料干燥至含水率为6～7％，即得。本发明在传统坭兴陶泥料中加入SiC颗粒并结合微波处理，可得到表面光滑，形状规则，流动性良好的球状颗粒，适合后续干压成型。
Description
技术领域
本发明涉及坭兴陶的制作工艺，具体涉及用坭兴陶坯料的干法造粒工艺。
背景技术
钦州坭兴陶与江苏宜兴紫砂陶、云南建水陶、四川荣昌陶名列中国四大名陶，饮誉中外。坭兴陶传统制备工艺包括制备坯料、坯体成型、坯体干燥和坯体烧制等步骤，其中，坯料制备包括以下步骤：1)挑选泥料：先挑选横穿钦州市区的钦江两岸的东泥和西泥为原料，白泥(东泥)主要分布于钦江以东地区，大都存于低洼地带，外观特征为致密质软，为软质粘土；西泥分布于钦江以西，质硬，含铁量高，并含有微量的石英砂。2)风化：因为东泥软而细，所以挖掘回来之后不能露天堆放，预防大雨淋湿，避免泥料流失。而西泥为块状硬质粘土，必须露天堆放，经过4～6个月的阳光照射，通过雨水的溶解和水冻的作用，使西泥发生碎散、溶解与氧化，达到风化之效。3)球磨：按比例将东泥和西泥加水一起放入球磨机(研磨介质为鹅卵石)进行研磨和混合，一般球磨8个小时，为了让泥更加细腻，可增加球磨时间。4)压滤：球磨后过40目和100目滤网，进入沉淀池，静置待泥浆沉淀后，将上层的清水抽干，再将泥浆通过压滤机脱水制成泥条；5)真空练泥：使用真空练泥机排除泥条中的空气，泥料经过真空处理后，空气含量低，提高可塑性、综合性和干坯硬度。6)陈腐：泥料在暗房中陈腐15天即得坯料，让泥料在潮湿而不通风的环境中起系列物理、化学变化，可以使泥料的性能得到改善，如水分湿润均匀、可塑性增强、机械强度增加等，从而减少在成型过程和生坯阴干过程中的开裂。坯体成型主要采用拉坯成型法、注浆成型法、印模成型法、滚压成型法，其中注浆成型和滚压成型法使用石膏模具，印模成型法使用硫磺作模具，而滚压成型法和印模成型法使用可塑法成型坯料，注浆成型使用注浆成型法坯料。对于传统坭兴陶制造过程而言，不论是坯料制备工序还是坯体成型工序，都是采用湿法工艺，均存在工艺周期长、坯体干燥能耗高的缺陷，随着坭兴陶产业化的发展，对短周期生产工艺的探索也显得越发重要。干压成型则是一种工艺简单，操作方便，周期短，效率高的成型方法，但是干压成型对于坭兴陶坯料的要求极高，常规方法制得的坯料黏度太大，坯料之间的摩擦力大，流动性极差，直接干压容易导致成型坯体密度不均一，十分不利于后续工序的顺利进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种坭兴陶坯料的干法造粒工艺，该工艺可以提高坯料的流动性，适合干压成型，大大提高坭兴陶制作效率，有效消除成型坯体密度分布不均一的缺陷，提高成型坯体的烧成率。
本发明提供的技术方案是坭兴陶的坯料的制备工艺，包括以下步骤：
1)取坭兴陶泥料，加入其重量0.1-0.5％的SiC颗粒，混合粉碎，先置于500-1000MHz下处理20-25min,然后置于100-200GHz下处理1-3min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12-15％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6～7％，即得。
步骤1)中，在坭兴陶泥料中混入SiC颗粒，SiC颗粒在500-1000MHz的微波场下处理20-25min通过相互摩擦，碰撞产生大量的热能，使SiC颗粒温度上升，从而导致Si-C断开与坭兴陶泥料中的Al2O3发生反应生成圆棒状的Al4C3相，在100-200GHz微波功率作用下，圆棒状的Al4C3晶体形状发生变化变成更为圆满球形的球状晶体。生成的Al4C3球状晶体附着在泥料颗粒表面，大大增强坭兴陶泥料颗粒的分散性。而且Al4C3球状晶体十分微小，对于坭兴陶泥料颗粒形状还具有一定的修补作用，使得干法造得的粉料更加圆滑、规则，进一步降低了粉料之间的摩擦力。
步骤1)中，东泥和西泥的重量比为4～6：6～4。所述的东泥主要分布在钦江以东地域，大都存于低洼地带，致密质软，为软质粘土，颜色为红色中略显黄白色，含铁量高，并含微量石英砂。东泥在坭兴陶的生产工艺中起调整可塑性及结合性的作用。所述的西泥主要分布在钦江以西地域，贮存地以小山坡为主，致密块状，为硬质粘土，是一种含铁量较高的紫泥石，颜色为紫红色，表面层有少量铁质浸染，为硬质粘土，可塑性及结合性较差。作为优选，东泥和西泥的重量比为6：4。
步骤2)中，聚丙烯酸铵具有良好的分散效果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)在传统坭兴陶泥料中加入SiC颗粒并结合微波处理，可得到表面光滑，形状规则，流动性良好的球状颗粒，适合后续干压成型。
2)聚丙烯酸铵的添加可进一步增强陶土颗粒的分散性。
3)本发明的坯料十分适合干压成型，经干压成型可得到坯体密度均一的成型坯体。由于成型坯体密度均一，在后续烧制过程中，大大降低了畸变和开裂，提高了成品率。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
实施例1
1)取东泥和西泥按重量比为4：6混合得到坭兴陶泥料，加入其重量0.1％的SiC颗粒，混合粉碎至200目，先置于500MHz下处理20min,然后置于100GHz下处理1min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入其重量的0.5％聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6％，即得。
实施例2
1)取东泥和西泥按重量比为6：4混合得到坭兴陶泥料，加入其重量0.5％的SiC颗粒，混合粉碎至300目，先置于1000MHz下处理25min,然后置于200GHz下处理3min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入其重量的1％聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为15％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为7％，即得。
实施例3
1)取东泥和西泥按重量比为5：5混合得到坭兴陶泥料，加入其重量0.25％的SiC颗粒，混合粉碎至250目，先置于800MHz下处理22min,然后置于150GHz下处理2min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入其重量的0.8％聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为14％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6.5％，即得。
实施例4
1)取东泥和西泥按重量比为6：4混合得到坭兴陶泥料，加入其重量0.1％的SiC颗粒，混合粉碎至200目，先置于1000MHz下处理20min,然后置于200GHz下处理1min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入其重量的0.5％聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6％，即得。
对照例1
1)取东泥和西泥按重量比为6：4混合得到坭兴陶泥料混合粉碎至200目，得到陶土粉末；
2)将陶土粉末送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6％，即得。
对照例2
1)取东泥和西泥按重量比为6：4混合得到坭兴陶泥料混合粉碎至200目，得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入其重量的0.5％聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6％，即得。
对照例3
1)取东泥和西泥按重量比为6：4混合得到坭兴陶泥料，加入其重量0.1％的SiC颗粒，混合粉碎至200目，先置于1000MHz下处理20min,然后置于200GHz下处理1min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6％，即得。
1、将实施例及对照例的坯料进行流动性测试：
粉体的流动性与构成粉体的颗粒级配、形状、表面结构、粉体的孔隙率、密度等性质有关，加上颗粒之间的粘附力和内摩擦力等复杂关系，粉体的流动性无法用单一的物性值来表达。本实验用坯料的流动性指数来表征坯料的流动性。坯料的流动性指数是先通过智能粉体测试仪检测出各组实验所得坯料的平板角、休止角、压缩度、均齐度，然后利用Carr流动性指数法计算出来的。以上所测四项参数满分均为25份，根据各项参数值的大小参照评价表进行打分求和得到坯料的流动性指数，具体评价方式见下表1，结果见表2。
表1
表2
| 组别 | 流动性指数合计 |
| 实施例1 | 75.9 |
| 实施例2 | 76.1 |
| 实施例3 | 76.0 |
| 实施例4 | 75.8 |
| 对照例1(原粉) | 47 |
| 对照例2(原粉+聚丙烯酸铵) | 54.5 |
| 对照例3(原粉+SiC颗粒) | 72.0 |
2、将实施例及对照例的坯体进行烧成率测试：
分别取实施例1～4以及对照例1～3的坯料填充入金属模腔中，在正面压力25MPa下压制30s，得到中型花瓶的坯体(直径为30cm,高度为60cm)各100个，上述坯体均置于1150℃下进行常规烧制，分别统计烧成率，具体结果见下表：
Claims (5)
1.坭兴陶坯料的干法造粒工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)取坭兴陶泥料，加入其重量0.1-0.5％的SiC颗粒，混合粉碎，先置于500-1000MHz下处理20-25min,然后置于100-200GHz下处理1-3min,得到陶土粉末；
2)将陶土粉末中混入聚丙烯酸铵后，送入干法造粒机内进行增湿造粒，得到含水率为12-15％的粉料；
3)将粉料干燥至含水率为6～7％，即得。
2.根据权利要求1所述的坭兴陶坯料的干法造粒工艺，其特征在于：步骤1)中，坭兴陶泥料由东泥和西泥组成，其重量比为4～6：6～4。
3.根据权利要求2所述的坭兴陶坯料的干法造粒工艺，其特征在于：东泥和西泥的重量比为6：4。
4.根据权利要求1所述的坭兴陶坯料的干法造粒工艺，其特征在于：步骤1)中，混合粉碎至200-300目。
5.根据权利要求1所述的坭兴陶坯料的干法造粒工艺，其特征在于：步骤2)中，聚丙烯酸铵的用量为陶土粉末重量的0.5-1％。
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