CN108689603A - 用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及琉璃瓦制备技术，公开了用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，包括步骤：备料：准备坯体原料、釉料原料及速凝剂；坯体成型：将混合后的坯体原料输送至瓦片成型机的坯料斗，同时在坯料斗中加入速凝剂与坯体原料混合均匀，混合后的坯体原料及速凝剂通过瓦片成型机成型出瓦坯；上釉：将瓦坯送至上釉机，并将釉料原料送至上釉机的釉料斗，同时在釉料斗中加入速凝剂与釉料原料混合均匀，混合后的釉料原料及速凝剂通过通过上釉机涂覆于瓦坯表面；烧成：将带有釉层的瓦坯送至窑内烧成。本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺对成型的瓦坯进行干燥的步骤，实现了瓦坯的快速凝固，缩短了加工时间，提高了工作效率。

Description

用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺
技术领域
本发明涉及琉璃瓦制备技术领域，尤其涉及用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺。
背景技术
琉璃瓦具有强度高、平整度好、吸水率低、抗折、抗冻、耐酸、耐碱，永不褪色等优点，广泛适用于厂房、住宅、宾馆、别墅等工业和民用建筑，并以其造型多样、釉色质朴、多彩、环保、耐用等特点广受人们的喜爱。
目前，一般采用传统的湿法生产工艺来生产琉璃瓦，但是，这种湿法生产工艺往往存在一些不足之处，如：
1、生产过程中，由于瓦坯脱水量大(含水量22％下降到3％)，导致脱水时间长，脱水过程中产品容易变形、产生裂纹，而且能耗大，不够节能；
2、成品密度小，导致成品的整体强度较差；
3、上釉后，釉料与瓦坯之间易产生泥浆膜，导致施釉效果差，产品表面易产生龟裂，影响产品的质量。
为了解决上述问题，申请公布号为CN107746261A的发明专利公开了用于古建琉璃瓦的干法生产工艺，其步骤包括：
模具准备；
粉料准备；
釉料准备；
粉料自动输送线将准备好的粉料输送至自动压机的料斗内，自动布料器将所述料斗内的粉料布在模具里，通过刮粉板将多余的粉料刮出；粉料成型设备驱动模具合模，成型出瓦坯；
自动输送线将瓦坯输送到干燥窑进行干燥；
自动上釉机将准备好的釉料涂在干燥后的瓦坯表面；
自动输送线将上釉后的瓦坯输送到辊道窑内烧制；
烧制后输出琉璃瓦成品。
上述发明披露的干法生产工艺，具有能耗小、生产效率高的特点，采用该干法生产工艺生产出的琉璃瓦的品质和规整度好，强度大。
但是，该生产工艺中需要将成型的瓦坯送入干燥窑内进行一段时间的干燥，因此，其生产效率还有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其省去了对成型的瓦坯进行干燥的步骤，实现了瓦坯的快速凝固，缩短了加工时间，提高了工作效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，包括以下步骤：
S1：备料：准备坯体原料、釉料原料及速凝剂；
S2：坯体成型：将混合后的坯体原料输送至瓦片成型机的坯料斗，同时在坯料斗中加入速凝剂与坯体原料混合均匀，混合后的坯体原料及速凝剂通过瓦片成型机成型出瓦坯；
S3：上釉：将瓦坯送至上釉机，并将釉料原料送至上釉机的釉料斗，同时在釉料斗中加入速凝剂与釉料原料混合均匀，混合后的釉料原料及速凝剂通过通过上釉机涂覆于瓦坯表面；
S4：烧成：将带有釉层的瓦坯送至窑内烧成；
S5：成品输出；
其中，所述坯体原料包括如下重量份原料：
所述釉料原料包括如下重量份原料：
锆石基颜料 38-45份
钽辉石 6-8份
黄土 8-10份
所述速凝剂包括如下重量份原料：
聚合硫酸铝 1-4份
钙基膨润土 4.8-10.6份
碳酸钠 0.2-0.4份。
通过采用上述技术方案，在坯体原料及釉料原料内添加聚合硫酸铝作为速凝剂，大大缩短了瓦坯及釉层的凝固时间，在瓦坯成型后无需干燥步骤，出模即能成型，大大缩短了生产时间，提高了工作效率；另外，碳酸钠加钙基膨润土钠化，形成稳定剂，具有较强的附着性及较大的动塑比，提高了坯体原料、釉料原料与速凝剂的稳定性。
在一些实施方式中，所述坯体原料还包括如下重量份原料：
钢渣 5-9份
玻纤毡 5-9份。
通过采用上述技术方案，提高了瓦坯的整体强度，即提高了抗折力及抗冲击性。
在一些实施方式中，步骤S1中，将坯体原料磨至40-60目的细末颗粒。
通过采用上述技术方案，通过采用上述技术方案，降低瓦坯内以及瓦坯表面出现气泡及孔洞现象，从而提高瓦坯整体强度，同时使瓦坯表面更加细腻光滑，使上釉更加均匀。
在一些实施方式中，所述步骤S1中，坯体原料的混合方法为：在搅拌机中加入计量的粉煤灰及建筑细砂，并搅拌至均匀，然后加入计量的黄土及红泥，再搅拌至均匀。
通过采用上述技术方案，首先将占比较大的粉煤灰及建筑细砂混合均匀，然后再加入占比相对较小的黄土及红泥，从而使坯体原料混合更加均匀。
在一些实施方式中，聚合硫酸铝、钙基膨润土及碳酸钠在在步骤S2的过程中加入，同时加入水使坯体原料及速凝剂混合成均匀的浆状，其中加入的水分为20-25份重量份。
通过采用上述技术方案，在瓦坯成型的前向坯体原料内添加速凝剂，从而防止坯体原料在成型前凝固。
在一些实施方式中，所述步骤S2中，瓦片成型机模具间的压力为12000-14000Kn。
通过采用上述技术方案，一方面使成型更加标准，提高成品外形质量，另一方提高瓦坯密实度，从而提高瓦坯的整体强度。
在一些实施方式中，将釉料原料磨至80-100目的细末颗粒，将加入水混合均匀，其中釉料原料的比重控制在1.52-1.8。
通过采用上述技术方案，一方面使釉料更加细腻，降低颗粒感，从而使成品表面更加光滑、有光泽，另一方，控制釉料原料的比重，避免因釉料原料过稠而出现结块现象，以及避免因釉料原料过稀而造成上釉困难。
在一些实施方式中，所述步骤S3中，上釉时，所述瓦坯表面温度为90℃-120℃。
通过采用上述技术方案，提高釉料附着力，避免釉料脱落。
在一些实施方式中，所述步骤S2中，瓦坯的凝结时间为3min-6.5min，所述步骤S3中，釉料的凝结时间为1min-3min。
通过采用上述技术方案，使坯体原料出模后即能成型，以及使上釉后即能附着于瓦坯表面，省去干燥的步骤，缩短了生产时间，提高了工作效率。
在一些实施方式中，所述步骤S4中，烧成温度为860℃-1100℃，烧成时间为65min-75min。
通过采用上述技术方案，提高成品结晶效果，使釉色更加饱满，防止釉层脱落，同时提高成品整体强度，使成品抗折力提高至3300N/m-3600N/m，抗冲击性提高至56kJ/m2-58kJ/m2。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.通过在坯体原料及釉料原料中添加速凝剂，从而使瓦坯出模后即能成型，省去了干燥的工序，缩短了加工时间，提高了加工效率；
2.通过在坯体原料中添加钢渣及玻璃毡，以提高瓦坯的整体强度，包括抗折力及抗冲击性。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺做进一步详细说明。
实施例1：
本发明披露了用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，具体包括以下步骤：
S1：备料：准备坯体原料、釉料原料及速凝剂。
其中，坯体原料包括如下重量份原料：
其混合方法为：
A1:将各原料磨至40-60目的细末颗粒后过筛，各原料的筛余量为0.1wt％；
A2:将过筛后的粉煤灰及建筑细砂计量后加入搅拌机，使其混合均匀；
A3:将过筛后的黄土及红泥计量后加入搅拌机，再次混合均匀。
釉料原料包括如下重量份原料：
锆石基颜料 38份
钽辉石 6份
黄土 8份
其中，锆石基颜料可以为钒兰、镨黄、铁锆红、硫硒化镉红中的一种，其具有色彩强度高，色彩稳定，色调清晰的特点，在本发明此实施方式中，以钒兰为例加以说明。
釉料原料的混合方法为：
B1：将各原料磨至80-100目的细末颗粒后过筛，各原料的筛余量为0.1wt％；
B2：将过筛后的钒兰、钽辉石及黄土计量后加入搅拌机，使其混合均匀；
B3：向步骤B2中的混合物种加入水，并不断搅拌，使其混合成均匀的浆状，加入水后使釉料原料的比重控制在1.52。
速凝剂包括如下重量份原料：
聚合硫酸铝 1份
钙基膨润土 4.8份
碳酸钠 0.2份
速凝剂在后续瓦坯成型及上釉的过程中即时添加至坯体原料及釉料原料中并混合，从而防止坯体原料在成型前凝固。
S2：坯体成型：将上述混合后的坯体原料输送至瓦片成型机的坯料斗。为了实现本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，在本发明此实施方式中，对所用的瓦片成型机进行了改造，即在其坯料斗中设置了搅拌轴，便于对加入坯料斗中的物料进行搅拌混合。
在将步骤S1混合后的坯体原料加入坯料斗的同时，在坯料斗中加入计量后的速凝剂与坯体原料搅拌至充分混合均匀，然后再向坯料斗中加入水，以使坯体原料及速凝剂混合成均匀的浆状，其中加入的水分为20份重量份。
在此过程中，使速凝剂与坯体原料控制在20℃，同时使混合搅拌时间控制在15min。
最后将混合后的坯体原料及速凝剂通过瓦片成型机合模成型出瓦坯，在本发明此实施方式中，瓦片成型机模具间的压力为12000Kn。
S3：上釉：将通过步骤S2成型出的瓦坯送至上釉机，并将釉料原料送至上釉机的釉料斗。为了实现本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，在本发明此实施方式中，对所用的上釉机进行了改造，即在其釉料斗中设置了搅拌轴，便于对加入釉料斗中的物料进行搅拌混合。
在将步骤S1混合后的釉料原料加入釉料斗的同时，在釉料斗中加入计量后的速凝剂与釉料原料搅拌至充分混合均匀，同样的，在此过程中，使速凝剂与坯体原料控制在20℃，同时使混合搅拌时间控制在15min。
最后将混合后的釉料原料及速凝剂通过通过上釉机涂覆于瓦坯表面。在此过程中，瓦坯表面温度控制在90℃。
S4：烧成：将带有釉层的瓦坯送至窑内烧成，其烧成温度控制在860℃，烧成时间控制在65min。
S5：成品输出并进行质量检验。
实施例2：
本发明披露了用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，具体包括以下步骤：
S1：备料：准备坯体原料、釉料原料及速凝剂。
其中，坯体原料包括如下重量份原料：
其混合方法为：
A1:将各原料磨至40-60目的细末颗粒后过筛，各原料的筛余量为0.3wt％；
A2:将过筛后的粉煤灰及建筑细砂计量后加入搅拌机，使其混合均匀；
A3:将过筛后的黄土及红泥计量后加入搅拌机，再次混合均匀。
釉料原料包括如下重量份原料：
锆石基颜料 42份
钽辉石 7份
黄土 9份
其中，锆石基颜料可以为钒兰、镨黄、铁锆红、硫硒化镉红中的一种，其具有色彩强度高，色彩稳定，色调清晰的特点，在本发明此实施方式中，以镨黄为例加以说明。
釉料原料的混合方法为：
B1：将各原料磨至80-100目的细末颗粒后过筛，各原料的筛余量为0.3wt％；
B2:将过筛后的镨黄、钽辉石及黄土计量后加入搅拌机，使其混合均匀；
B3：向步骤B2中的混合物种加入水，并不断搅拌，使其混合成均匀的浆状，加入水后使釉料原料的比重控制在1.75。
速凝剂包括如下重量份原料：
聚合硫酸铝 3份
钙基膨润土 7.2份
碳酸钠 0.3份
速凝剂在后续瓦坯成型及上釉的过程中即时添加至坯体原料及釉料原料中并混合，从而防止坯体原料在成型前凝固。
S2：坯体成型：将上述混合后的坯体原料输送至瓦片成型机的坯料斗。为了实现本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，在本发明此实施方式中，对所用的瓦片成型机进行了改造，即在其坯料斗中设置了搅拌轴，便于对加入坯料斗中的物料进行搅拌混合。
在将步骤S1混合后的坯体原料加入坯料斗的同时，在坯料斗中加入计量后的速凝剂与坯体原料搅拌至充分混合均匀，然后再向坯料斗中加入水，以使坯体原料及速凝剂混合成均匀的浆状，其中加入的水分为22份重量份。
在此过程中，使速凝剂与坯体原料控制在25℃，同时使混合搅拌时间控制在20min。
最后将混合后的坯体原料及速凝剂通过瓦片成型机合模成型出瓦坯，在本发明此实施方式中，瓦片成型机模具间的压力为13000Kn。
S3：上釉：将通过步骤S2成型出的瓦坯送至上釉机，并将釉料原料送至上釉机的釉料斗。为了实现本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，在本发明此实施方式中，对所用的上釉机进行了改造，即在其釉料斗中设置了搅拌轴，便于对加入釉料斗中的物料进行搅拌混合。
在将步骤S1混合后的釉料原料加入釉料斗的同时，在釉料斗中加入计量后的速凝剂与釉料原料搅拌至充分混合均匀，同样的，在此过程中，使速凝剂与坯体原料控制在25℃，同时使混合搅拌时间控制在20min。
最后将混合后的釉料原料及速凝剂通过通过上釉机涂覆于瓦坯表面。在此过程中，瓦坯表面温度控制在105℃。
S4：烧成：将带有釉层的瓦坯送至窑内烧成，其烧成温度控制在950℃，烧成时间控制在70min。
S5：成品输出并进行质量检验。
实施例3：
本发明披露了用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，具体包括以下步骤：
S1：备料：准备坯体原料、釉料原料及速凝剂。
其中，坯体原料包括如下重量份原料：
其混合方法为：
A1:将各原料磨至40-60目的细末颗粒后过筛，各原料的筛余量为0.5wt％；
A2:将过筛后的粉煤灰及建筑细砂计量后加入搅拌机，使其混合均匀；
A3:将过筛后的黄土及红泥计量后加入搅拌机，再次混合均匀。
釉料原料包括如下重量份原料：
锆石基颜料 45份
钽辉石 8份
黄土 10份
其中，锆石基颜料可以为钒兰、镨黄、铁锆红、硫硒化镉红中的一种，其具有色彩强度高，色彩稳定，色调清晰的特点，在本发明此实施方式中，以铁锆红为例加以说明。
釉料原料的混合方法为：
B1：将各原料磨至80-100目的细末颗粒后过筛，各原料的筛余量为0.5wt％；
B2:将过筛后的铁锆红、钽辉石及黄土计量后加入搅拌机，使其混合均匀；
B3：向步骤B2中的混合物种加入水，并不断搅拌，使其混合成均匀的浆状，加入水后使釉料原料的比重控制在1.8。
速凝剂包括如下重量份原料：
聚合硫酸铝 4份
钙基膨润土 10.6份
碳酸钠 0.4份
速凝剂在后续瓦坯成型及上釉的过程中即时添加至坯体原料及釉料原料中并混合，从而防止坯体原料在成型前凝固。
S2：坯体成型：将上述混合后的坯体原料输送至瓦片成型机的坯料斗。为了实现本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，在本发明此实施方式中，对所用的瓦片成型机进行了改造，即在其坯料斗中设置了搅拌轴，便于对加入坯料斗中的物料进行搅拌混合。
在将步骤S1混合后的坯体原料加入坯料斗的同时，在坯料斗中加入计量后的速凝剂与坯体原料搅拌至充分混合均匀，然后再向坯料斗中加入水，以使坯体原料及速凝剂混合成均匀的浆状，其中加入的水分为25份重量份。
在此过程中，使速凝剂与坯体原料控制在30℃，同时使混合搅拌时间控制在25min。
最后将混合后的坯体原料及速凝剂通过瓦片成型机合模成型出瓦坯，在本发明此实施方式中，瓦片成型机模具间的压力为14000Kn。
S3：上釉：将通过步骤S2成型出的瓦坯送至上釉机，并将釉料原料送至上釉机的釉料斗。为了实现本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，在本发明此实施方式中，对所用的上釉机进行了改造，即在其釉料斗中设置了搅拌轴，便于对加入釉料斗中的物料进行搅拌混合。
在将步骤S1混合后的釉料原料加入釉料斗的同时，在釉料斗中加入计量后的速凝剂与釉料原料搅拌至充分混合均匀，同样的，在此过程中，使速凝剂与坯体原料控制在30℃，同时使混合搅拌时间控制在25min。
最后将混合后的釉料原料及速凝剂通过通过上釉机涂覆于瓦坯表面。在此过程中，瓦坯表面温度控制在120℃。
S4：烧成：将带有釉层的瓦坯送至窑内烧成，其烧成温度控制在1100℃，烧成时间控制在75min。
S5：成品输出并进行质量检验。
以下对上述三个实施例披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺生产时间及产出的琉璃话的性能进行了检测，
其结构如下表表一所示：
表一:实施例1-3生产时间及产出的琉璃话的性能参数
从上述表一可以看出，本发明披露的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其瓦坯的凝结时间为3min-6.5min，釉料的凝结时间为1min-3min，与现有技术相比，使瓦坯出模后即能成型，省去了干燥的工序，缩短了加工时间，提高了加工效率，同时使成品抗折力提高至3300N/m-3600N/m，抗冲击性提高至56k J/m2-58k J/m2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：备料：准备坯体原料、釉料原料及速凝剂；
S2：坯体成型：将混合后的坯体原料输送至瓦片成型机的坯料斗，同时在坯料斗中加入速凝剂与坯体原料混合均匀，混合后的坯体原料及速凝剂通过瓦片成型机成型出瓦坯；
S3：上釉：将瓦坯送至上釉机，并将釉料原料送至上釉机的釉料斗，同时在釉料斗中加入速凝剂与釉料原料混合均匀，混合后的釉料原料及速凝剂通过通过上釉机涂覆于瓦坯表面；
S4：烧成：将带有釉层的瓦坯送至窑内烧成；
S5：成品输出；
其中，所述坯体原料包括如下重量份原料：
黄土 10-20份
红泥 10-20份
粉煤灰 26-30份
建筑细砂 26-30份
所述釉料原料包括如下重量份原料：
锆石基颜料 38-45份
钽辉石 6-8份
黄土 8-10份
所述速凝剂包括如下重量份原料：
聚合硫酸铝 1-4份
钙基膨润土 4.8-10.6份
碳酸钠 0.2-0.4份。
2.根据权利要求1所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，所述坯体原料还包括如下重量份原料：
钢渣 5-9份
玻纤毡 5-9份。
3.根据权利要求2所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，步骤S1中，将坯体原料磨至40-60目的细末颗粒。
4.根据权利要求3所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，所述步骤S1中，坯体原料的混合方法为：在搅拌机中加入计量的粉煤灰及建筑细砂，并搅拌至均匀，然后加入计量的黄土及红泥，再搅拌至均匀。
5.根据权利要求4所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，聚合硫酸铝、钙基膨润土及碳酸钠在在步骤S2的过程中加入，同时加入水使坯体原料及速凝剂混合成均匀的浆状，其中加入的水分为20-25份重量份。
6.根据权利要求1所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中，瓦片成型机模具间的压力为12000-14000Kn。
7.根据权利要求1所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，将釉料原料磨至80-100目的细末颗粒，将加入水混合均匀，其中釉料原料的比重控制在1.52-1.8。
8.根据权利要求1所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，所述步骤S3中，上釉时，所述瓦坯表面温度为90℃-120℃。
9.根据权利要求1所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，所述步骤S2中，瓦坯的凝结时间为3min-6.5min，所述步骤S3中，釉料的凝结时间为1min-3min。
10.根据权利要求1所述的用于古建筑琉璃瓦的干法生产工艺，其特征在于，所述步骤S4中，烧成温度为860℃-1100℃，烧成时间为65min-75min。
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