CN110028304A - 一种岩陶的制作方法及其加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种岩陶的制作方法及其加工装置，所述岩陶的制作方法包括选取原料、入水陈化、机械练泥、成坯陈腐、制作成型和产品烘干、烧制，本发明实施例提供的岩陶的制作方法，针对页岩土的资源开发利用中存在的不足，通过长期试验，研究，通过矿山分层采料及人工细选，针对不同矿料进行细化加工，初步形成了制作长白山岩陶的原材料，改进现有页岩土后续加工工艺，增加工艺流程，细化材料加工，增强了原有页岩土材料的可塑性，同时使材料颗粒分布更加均匀。极大的提高了原有原材料的利用效率和产品附加值。此外，本申请的加工装置，结构简单、使用方便，大大提升了工作效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及陶瓷制作技术领域，具体涉及一种岩陶的制作方法及其加工装置。
背景技术
长白山页岩土的开发利用始于上世纪八十年代，主要利用页岩土的烧结特性生产页岩瓦、页岩烧结砖，原材料加工生产工艺简单，技术含量低，经济附加值低，随着建筑用砖瓦需求降低，整个页岩土行业不景气，资源销售价格低，造成了大量的资源浪费。对页岩土深度加工的技术开发与研究，显得尤为重要。
1、在原材料方面，原有页岩土矿山采矿方式粗犷，机械式大规模露天开采，原材料加工只采取了传统的砖瓦材料烘干、粉料、配料(加入其他材料)等加工工艺，工艺流程粗糙。原有原材料的开采、水土流失严重，环境破坏大，恢复治理难度大，加工出来的原材料资源产品单一，经济附加值低。
2、在产品方面，原有页岩土原料经传统工艺加工后，主要用于页岩烧结砖、页岩烧结瓦，资源产品附加值低，资源利用效率低，环境污染较大。
因此如何提高页岩土的经济附加值成为人们研究的重点。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种岩陶的制作方法及其加工装置，以解决现有技术中页岩土经济附加值低的的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种岩陶的制作方法，包括以下步骤：
步骤一、选取页岩土，将页岩土风干，之后粉碎并过筛，备用；
步骤二、向过筛后的页岩土中加水或泥浆，之后静置，直至页岩土被完全渗透，然后晾晒，直至页岩土中水分含量低于预设值，制得泥料，备用；
步骤三、将步骤二制得的泥料炼制成块，之后密封并置于恒温遮阴处存储；
步骤四、调整步骤三存储的泥料中的水分含量，之后加入悬浮剂和粘合剂，搅拌均匀后制得泥浆，将泥浆注入模具中制得泥坯，之后烘干泥坯，取出并降至室温后进行烧制，烧制结束即制得所述的岩陶。
进一步的，所述的步骤一包括将粉碎后的页岩土分别过45目、60目、80目和120目筛，分别收集筛余物，备用。
进一步地，步骤二中过筛后的页岩土与水的体积比为3:1；过筛后的页岩土与泥浆的质量比为5:(0.7-1)。
进一步地，所述预设值为30％。
进一步地，所述的步骤三包括将步骤二制得的泥料放入练级机中炼制成块。
进一步地，步骤三存储的泥料中的水分含量调整后为10％—20％。
进一步地，所述悬浮剂包括火碱，所述粘合剂包括玻璃水。
进一步地，所述的步骤四包括将泥坯放入温度为30℃的烘箱中处理2h，升温至60℃处理2h，再升温至90℃处理2h，之后升温至105℃处理6h，然后取出并降至室温。
进一步地，步骤四中烧制时间为7—8h。
进一步地，当岩陶需要打磨或挂釉时，烧制温度为1050—1150℃。
本发明的第二方面提供一种应用于所述岩陶制作方法的加工装置，包括粉碎机构、混料机构、练泥机、搅拌机、模具和烘干机，所述粉碎机构设置在混料机构的上方，所述练泥机、搅拌机、模具和烘干机设置在混料机构的一侧，且练泥机、搅拌机、模具和烘干机依次通过管道连通，所述混料机构的出口与练泥机的进口连通，所述的混料机构包括箱体和设置在箱体内的搅拌结构，所述的搅拌结构包括穿设在箱体底部的转轴、位于箱体内且对称设置在转轴上的多个叶片、以及设置在箱体底部用于驱动转轴的电机。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供了一种岩陶的制作方法及其加工装置，所述岩陶的制作方法针对页岩土的资源开发利用中存在的不足，通过长期试验，研究，通过矿山分层采料及人工细选，针对不同矿料进行细化加工，初步形成了制作长白山岩陶的原材料，改进现有页岩土后续加工工艺，增加工艺流程，细化材料加工，增强了原有页岩土材料的可塑性，同时使材料颗粒分布更加均匀。再通过新的加工工艺，制作成长白山岩陶半成品，通过增加新的烧成工艺，制成长白山岩陶产成品。极大的提高了原有原材料的利用效率和产品附加值，填补了国内利用页岩土制作岩陶的工艺空白，填补了长白山地区资源性岩陶文旅产品的空白。此外，本申请的加工装置，结构简单、使用方便，大大提升了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为根据本发明实施例1提供的一种岩陶的制作方法制作的岩陶产品之一；
图2为根据本发明实施例1提供的一种岩陶的制作方法制作的岩陶产品之二；
图3为根据本发明实施例1提供的一种岩陶的制作方法制作的岩陶产品之三；
图4根据本发明实施例1提供的一种岩陶的制作方法制作的岩陶产品之四；
图5为根据本发明实施例1提供的一种岩陶的加工装置的结构示意图。
图中标记：1—粉碎机构；2—练泥机；3—搅拌机；4—模具；5—烘干机；6—过滤机构；7—注水口；801—箱体；802—转轴；803—叶片；9—电机；10—支架。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种岩陶的制作方法，包括以下步骤：
步骤一、选取页岩土，将页岩土风干，之后粉碎并过筛，备用；
步骤二、向过筛后的页岩土中加水或泥浆，之后静置，直至页岩土被完全渗透，然后晾晒，直至页岩土中水分含量低于预设值，制得泥料，备用；
或者，采用搅拌式加水直接机械真空炼制泥料，搅拌加水时可使用一定比例泥浆来调整泥料水分及可塑性；
步骤三、将步骤二制得的泥料炼制成块，之后密封并置于恒温遮阴处存储；
步骤四、调整步骤三存储的泥料中的水分含量，之后加入悬浮剂和粘合剂，搅拌均匀后制得泥浆，将泥浆注入模具中制得泥坯，之后烘干泥坯，取出并降至室温后进行烧制，烧制结束即制得所述的岩陶；
或者，直接采用步骤三得到的泥料，利用手工成型、机械成型等方法，制成长白山岩陶泥坯，修整后烘干或自然晾干，其间可融入泥绘、粉浆、喷绘、雕刻、泥塑、彩绘等加工手段，制成初级岩陶产品，入窑烧制成长白山岩陶半成品，修整后再次复烧的得到长白山岩陶产成品。
优选地，所述的步骤一包括将粉碎后的页岩土分别过45目、60目、80目和120目筛，分别收集筛余物，备用。优选地，步骤二中过筛后的页岩土与水的体积比为3:1；过筛后的页岩土与泥浆的质量比为5:(0.7-1)。
优选地，所述预设值为30％。
优选地地，所述的步骤三包括将步骤二制得的泥料放入练级机中炼制成块。
优选地，步骤三存储的泥料中的水分含量调整后为10％—20％。
优选地，所述悬浮剂包括火碱，所述粘合剂包括玻璃水。
优选地，所述的步骤四包括将泥坯放入温度为30℃的烘箱中处理2h，升温至60℃处理2h，再升温至90℃处理2h，之后升温至105℃处理6h，然后取出并降至室温。
优选地，步骤四中烧制时间为7—8h。
优选地，当岩陶需要打磨或挂釉时，烧制温度为1050—1150℃。
优选地，长白山岩陶制作所用原材料为长白山地区页岩土，长白山岩陶制作所采用的工艺是在原有页岩土开发利用基础上的改进与创新，利用本申请方法制备的长白山岩陶产品是一种利用页岩土制作的新型产品。
本发明实施例提供的岩陶的制作方法针对不同矿料进行细化加工，初步形成了制作长白山岩陶的原材料，改进现有页岩土后续加工工艺，增加工艺流程，细化材料加工，增强了原有页岩土材料的可塑性，同时使材料颗粒分布更加均匀。再通过新的加工工艺，制作成长白山岩陶半成品，通过增加新的烧成工艺，制成长白山岩陶产成品，极大的提高了原有原材料的利用效率和产品附加值。
实施例2
本实施例提供一种应用于实施例1中岩陶制作方法的加工装置，包括粉碎机构1、混料机构、练泥机2、搅拌机3、模具4和烘干机5，所述粉碎机构1设置在混料机构的上方，所述练泥机2、搅拌机3、模具4和烘干机5设置在混料机构的一侧，且练泥机2、搅拌机3、模具4和烘干机5依次通过管道连通，所述混料机构的出口与练泥机2的进口连通，所述的混料机构包括箱体801和设置在箱体801内的搅拌结构，所述的搅拌结构包括穿设在箱体801底部的转轴802、位于箱体801内且对称设置在转轴802上的多个叶片803、以及设置在箱体801底部用于驱动转轴802的电机9。所述粉碎机构1与混料机构的结合处设有过滤机构6。所述过滤机构6包括滤腔和设置在滤腔内的四个滤网，且四个滤网的目数由上至下分别为45目、60目、80目和120目。所述混料结构的顶部设有注水口7，所述所述箱体801的底部设有支架10，所述转轴802上呈中心对称设有三个叶片803。
以下结合具体案例对实施例1进行详细说明：
步骤1、页岩土开采，此项工艺与传统开采方式不同，采用分层开采方式，尽量避免开采过程中混料，造成颜色不纯。首先剥离表层覆土，按矿山页岩夹层分层开采，小范围内可以人工开采，以新矿为例，第一层开采面可在1000平米左右，第二层开采面600平米左右，第三层可以在500米左右，随开采面扩大而逐层开采，矿山的层数可以按地质构造分为几层或十几层，开采方法由上自下，逐层开采。
步骤2、机械分选，按步骤1方法开采的同时，每层的矿料不要混放，开采一层运走一层，因为自然分层的关系，开采过程可以利用机械开采把大部分矿料分选开来，分层堆放，避免以后练制过程中出现混料的问题。
步骤3、人工精选，是指在机械开采过程中，部分存在混料的情况下，人工筛选出不同颜色的矿料，按原层颜色分选，保证每批矿料的纯度，避免混料。
步骤4、风干(自然晾晒)，经过步骤2、3的分选后，把矿料分别堆放，自然风干，也可以放置在有棚的场地上晾干。
步骤5、球磨粉碎，风干、晾晒水分至矿料干硬，小块用手可以碾成粉末的时候，用小型球磨粉碎，50公斤一般粉碎5分钟即可，避免长时间粉磨会损伤矿料的自然分子结构，影响后期使用。粉料的过程可以按球磨的大小调整，粉后的矿料用60目筛网过筛，有10公斤左右的剩余即可。
步骤6、按步骤5将矿料粉碎后，用45目、60目、80目、120目筛子分筛，矿料的筛分可以按两种方法，第一，按目数分为几类，细于120目的矿料一类，80-120目的矿料一类，60-80目的矿料一类，45-60目的矿料一类，45一下的一类，筛好后装袋备用。第二按筛子分类，即细于120的一类，细于80的一类，细于60的一类，细于45的一类，同样筛好备用。
步骤7、入水陈化，经过步骤6制备工艺，取得的各种矿料，用300升的塑料桶装好矿料后放水，水矿体积比例1:3，即先把桶中装好75％高度的矿料，再倒入水，使用的水最好是未经过处理的山泉水，避免出现改变矿料性质的化学反应，倒水的过程应注意多次添加，因为矿料比较干，吸水大，每次倒入后很快会被矿料吸干，最好的方法是透过塑料桶的边看水线，水必须渗透才有利于泥料的陈腐使用。这样在水中浸泡30天左右，就可以捞出晾晒，一般东北夏天，晴天经过晾晒1-2天，泥中水分在30％左右时，即可进行下一道工序。
步骤8、机械练泥，按步骤7所述，泥料经晾晒后，直接放入练级机中，挤压练制泥块，具体使用方法按练泥机说明操作，压成泥块后用塑料包裹密封，放置阴凉恒温的场所存储。具体操作时以泥料不沾手为原则掌握泥料干湿度。
步骤9、成坯陈腐，按步骤8形成的泥块，需储半年以上，才能达到使用要求，具有较好的可塑性，由于泥料中的有机物质长时间陈腐，可以丰富泥料的矿物含量，同时使泥料具有更好的烧结效果。
步骤10、生产，使用石膏模具将陈化好的泥料，调整至稍微粘稠的状态，含水量在50％——60％之间，把泥料放置塑料盆中，用手搅拌感觉略微有阻力感，这时还需添加适当比例的悬浮剂及粘合剂，以有利于注浆成型，按每10公斤对应1克的比例添加火碱及玻璃水搅拌均匀，自然放置30分钟即可使用。将泥浆注入实现设计好的模具中，一次注满，下降后不断添加，观察泥浆厚度，在5毫米左右，将泥料倒出，把模具倒扣控浆，以看不见模具中的水文为原则，快速拆模，取出坯体。具体操作也需要长时间的学习、实践才能掌握，可以参考其他模具制作陶瓷的方法来掌握。
步骤11、产品烘干，按步骤10制作的泥坯，可以按传统工艺进行烘干，一般在30度烘箱烘6小时左右，再升温至60度烘6小时，再升温至90度烘6小时，再升温至105度烘干6小时，再取出凉透，基本就可以入窑了。
步骤12、产品烧制，本工艺制备的岩泥，目前烧成温度在1050——1200度之间，按泥料和目数的不同而不同，以60目材料为例，分别为红色1060度，茶色1138度，绿色紫泥1160度。烧制时间为8小时，自然降温16小时，200度左右时间即可开窑。高温岩陶烧制需要以不同目数岩泥原料及高岭土、火山灰配置，烧成温度1200—1300度之间。颜色以红，黑，灰为主，再添加高温釉料配置美化外观，增强了产品的艺术性。每批岩泥材料烧制之前应做好试片试烧准备工作，重点看烧结的收缩比例，透水透气性。每批料的烧结温度可能相差1-10度，但烧成效果差异很大，因此即便泥料相同，每一批次的泥料还是要试烧。
步骤13、对于有瑕疵的产品，或需要特殊处理如打磨、挂釉等，需要在第一次烧制时降低温度，一般在1050度即可，再进行打磨、挂釉，再烧制。
步骤14、经过步骤1-13处理后，页岩土基本实现了质的转变，有页岩土变成了岩陶。经过质量检测，如有无漏水，开口，惊裂等。
步骤15、经过挑选后的岩陶产品就可以上市销售了。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种岩陶的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、选取页岩土，将页岩土风干，之后粉碎并过筛，备用；
步骤二、向过筛后的页岩土中加水或泥浆，之后静置，直至页岩土被完全渗透，然后晾晒，直至页岩土中水分含量低于预设值，制得泥料，备用；
步骤三、将步骤二制得的泥料炼制成块，之后密封并置于恒温遮阴处存储；
步骤四、调整步骤三存储的泥料中的水分含量，之后加入悬浮剂和粘合剂，搅拌均匀后制得泥浆，将泥浆注入模具中制得泥坯，之后烘干泥坯，取出并降至室温后进行烧制，烧制结束即制得所述的岩陶。
2.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：所述的步骤一包括将粉碎后的页岩土分别过45目、60目、80目和120目筛，分别收集筛余物，备用。
3.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：步骤二中过筛后的页岩土与水的体积比为3:1；过筛后的页岩土与泥浆的质量比为5:(0.7-1)。
4.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：所述预设值为30％。
5.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：所述的步骤三包括将步骤二制得的泥料放入练级机中炼制成块。
6.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：步骤三存储的泥料中的水分含量调整后为10％—20％。
7.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：所述悬浮剂包括火碱，所述粘合剂包括玻璃水。
8.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：所述的步骤四包括将泥坯放入温度为30℃的烘箱中处理2h，升温至60℃处理2h，再升温至90℃处理2h，之后升温至105℃处理6h，然后取出并降至室温。
9.根据权利要求1所述岩陶的制作方法，其特征在于：步骤四中烧制时间为7—8h，当岩陶需要打磨或挂釉时，烧制温度为1050—1150℃。
10.一种应用于权利要求1—9中任一项所述制作方法的加工装置，其特征在于：包括粉碎机构、混料机构、练泥机、搅拌机、模具和烘干机，所述粉碎机构设置在混料机构的上方，所述练泥机、搅拌机、模具和烘干机设置在混料机构的一侧，且练泥机、搅拌机、模具和烘干机依次通过管道连通，所述混料机构的出口与练泥机的进口连通，所述的混料机构包括箱体和设置在箱体内的搅拌结构，所述的搅拌结构包括穿设在箱体底部的转轴、位于箱体内且对称设置在转轴上的多个叶片、以及设置在箱体底部用于驱动转轴的电机。
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