CN111848119A - 一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，属于建筑材料技术领域，其以风化质红页岩为坯体原料，哑光釉为釉料烧成得到，具体工艺步骤包括干法制粉、湿法制粉、压坯成型、干燥、混合、甩釉、烧成七个步骤，该工艺采用辊道窑高温还原气氛烧成，制得产品的抗折强度、抗冻性能、急冷急热、耐酸碱的检测数据均达到了GB/T21149‑2019的技术要求，且坯体与釉料颜色相近，都呈青黑色，美观素雅，质感细腻，整体抗污能力更强，吸水率低，后期坯体因吸湿不会产生膨胀和龟裂现象。

Description

一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺。
背景技术
青瓦是粘土烧制的，呈青灰色，给人以素雅，沉稳，古朴，宁静的美感，近年来成为设计师极力推荐的产品之一，由于烧制温度较高，具有一定的瓷化程度，具有抗折强度高、耐磨损、耐酸碱、寿命长等优点，故称之为瓷质青瓦。
哑光釉是现代化陶瓷高级装饰釉料，是当今世界陶瓷装饰材料的最新潮流，由于哑光釉、釉面细腻、滋润，无强烈反光，给人一种柔和、安静、舒服的视觉感受，用它装饰陶瓷制品，具有朴素、自然、高雅的艺术特色。哑光釉具有不透明的哑光表面，对坯体色泽具有较强的遮盖力，因此，用哑光青釉对青瓦进行施釉，与青瓦青黑色颜色相近，目测瓦外观形成通体色，美观素雅。
双面施哑光青釉青瓦与普通单纯还原气氛烧制的无釉青瓦相比，瓦面质感细腻，整体抗污能力更强，产品使用年限更长，但在对青瓦进行双面施釉实际操作中，温度是影响釉面质量的关键参数，如果釉料温度过高，会出现生烧现象，如果坯体温度高，釉料温度低，则会在青瓦表面产生气泡炭孔，因此，经过本发明人研究，提供一种使坯釉温度接近的双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，该工艺采用辊道窑高温还原气氛烧成，制得产品的抗折强度、抗冻性能、急冷急热、耐酸碱的检测数据均达到了GB/T21149-2019的技术要求，且坯体与釉料颜色相近，都呈青黑色，美观素雅，质感细腻，整体抗污能力更强，吸水率低，后期坯体因吸湿不会产生膨胀和龟裂现象。
为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其以风化质红页岩为坯体原料，哑光釉为釉料烧成得到，具体工艺步骤如下：
步骤1、干法制粉：将红页岩采用5R雷蒙磨粉机进行粉碎，过100-120目筛，得到红页岩粉末；
步骤2、湿法制粉：将红页岩放入球磨机中，再加入水和减水剂进行球磨，其中红页岩、球石、水的质量比为1:1:0.4-0.5，球磨时间为7-7.5h，得到泥浆，过40-50目筛，然后放入3200型喷雾干燥塔中进行干燥成粉，得到红页岩粉末；
步骤3、混合：按质量百分比计，取步骤1得到的30-40％红页岩粉末和步骤2得到的60-70％红页岩粉末，将两者混合搅拌均匀后进入料仓进行陈腐得到坯料，备用；
步骤4、压坯成型：将步骤3得到的坯料压制成型得到坯体；
步骤5、干燥：将步骤4得到的坯体在200-250℃的条件下干燥45-50min得到瓦坯；
步骤6、甩釉：将步骤5得到的瓦坯冷却至60-65℃，然后采用双峰变频式甩釉柜进行上下瓦面前后甩釉，为连续流动式甩釉；
步骤7、烧成：将经步骤6甩釉处理的瓦坯随走坯线连续进入釉烧辊道窑中进行烧成，烧成气氛为强还原气氛，时间35-40min，最后进入蒸汽隔氧冷却阶段，温度冷却至573-600℃，得到双面施哑光釉青瓦。
进一步地，所述风化质红页岩的主要化学组成以质量份数计：
Figure BDA0002590068960000021
进一步地，所述哑光釉为哑光青釉，其原料组成以质量份数计：锰粉30-35份、锂云母6-8份、锂长石4-6份、钾长石6-8份、高岭土5-7份、石英3-5份、羧甲基纤维素钠0.07-0.2份、三聚磷酸钠0.4-0.45份、水39-45份；具体制备过程是：将上述各组分按质量份数称重，直接人工放入3吨球磨机中进行球磨，时间为35-37h，得到釉料，过100目筛进入浆池中，备用。
进一步地，得到的釉料比重1.5，流速在20s以内。
进一步地，所述步骤2中减水剂为硅酸钠，加入量为红页岩质量的5‰。
进一步地，所述步骤2得到的泥浆含水率为34-36％，比重1.70，流速在20s以内。
进一步地，所述步骤3中陈腐时间为48-72h。
进一步地，所述步骤6中瓦坯的甩釉量为50-60g/片。
进一步地，所述步骤7中烧成温度分为上枪温度和下枪温度，上枪温度为1100-1120℃，下枪温度为1000-1080℃。
本发明的有益效果是：(1)本发明工艺采用辊道窑高温还原气氛烧成，制得产品的抗折强度、抗冻性能、急冷急热、耐酸碱的检测数据均达到了GB/T21149-2019的技术要求，且采用两面施哑光釉高温还原气氛一次性烧制，坯釉结合好，坯体中的Fe2o3被强还原焰(Co)还原成低价的氧化亚铁(Feo)而使坯体烧成后呈现青黑色，坯体与釉料颜色相近，都呈青黑色，目测瓦外观形成通体色，美观素雅；制品双面施哑光青釉通过高温烧制后无渗水现象，与单纯还原气氛烧制的无釉青瓦相比瓦面质感更细腻，整体抗污能力更强，产品使用年限更长，吸水率低，后期坯体因吸湿不会产生膨胀和龟裂现象；
(2)本发明制备坯体原料时采用的是干法制粉和湿法制粉相结合，在现有技术中，采用干法制粉得到的坯体粘度差、粗糙感明显，但成本低，而采用湿法制粉得到的坯体质感细腻，但成本高，能源消耗大，因此，本发明采用将两者结合的方法来制备坯体，经过反复试验和分析，得出的30-40％干法制粉粉末和60-70％湿法制粉粉末混合比值，再加上优化坯料和釉料配方、以及调整各个工艺参数，使得到的坯料在降低了成本的基础上，实现质量的最大化，即坯体表面质感细腻，粘度好，无明显颗粒感，在两者之间找到最佳平衡点；
(3)本发明制备得到的双面哑光釉青瓦坯釉的热膨胀系数一致，在现有技术中，若釉料热膨胀系数小于坯体，则会导致成品略向下弯曲，若釉料大于坯体，则釉料受到较大拉应力，釉面容易发生龟裂，影响青瓦质量，因此，本发明通过优化坯釉配方的化学组成及范围、原料细度、烧成制度等条件，使坯釉的热膨胀系数保持一致，保证了得到的青瓦产品质量；
(4)本发明在进行甩釉工艺操作之前，将瓦坯冷却至60-65℃，因坯体温度过高，而釉料温度过低时，施釉表面会产生气泡炭孔；且甩釉用的釉料是常温的，因釉料温度过高时，坯体在施釉过程中会出现生烧现象，进一步采用蒸汽隔氧冷却，因強还原气氛段青黑色通体无红芯氧化层，为了确保高温还原的青黑色坯体不在降温过程中遇氧气而再次被氧化成弱红色，因此，本发明研究出坯釉在施釉过程中的最优温度差，使得到的施釉青瓦表面光润、平滑，坯釉结合性好。
附图说明
图1为本发明制备得到的合格的双面施哑光釉青瓦产品。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1：
本实施例中双面施哑光釉青瓦以风化质红页岩为坯体原料，哑光釉为釉料烧成得到，所述风化质红页岩的主要化学组成以质量份数计：
Figure BDA0002590068960000041
所述哑光釉为哑光青釉，其原料组成以质量份数计：锰粉30份、锂云母6份、锂长石6份、钾长石8份、高岭土5份、石英3份、羧甲基纤维素钠0.07份、三聚磷酸钠0.45份、水39份；具体制备过程是：将上述各组分按质量份数称重，直接人工放入3吨球磨机中进行球磨，时间为35h，得到釉料比重1.5，流速在20s以内，过100目筛进入浆池中，备用。
一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，具体工艺步骤如下：
步骤1、干法制粉：将红页岩采用5R雷蒙磨粉机进行粉碎，过100目筛，得到红页岩粉末；
步骤2、湿法制粉：将红页岩放入球磨机中，再加入水和硅酸钠进行球磨，加入量为红页岩质量的5‰，其中红页岩、球石、水的质量比为1:1:0.4，球磨时间为7h，得到泥浆含水率为36％，比重1.70，流速在20s以内，过40目筛，然后放入3200型喷雾干燥塔中进行干燥成粉，得到红页岩粉末；
步骤3、混合：按质量百分比计，取步骤1得到的30％红页岩粉末和步骤2得到的70％红页岩粉末，将两者混合搅拌均匀后进入料仓进行陈腐得到坯料，陈腐时间为48h，备用；
步骤4、压坯成型：将步骤3得到的坯料压制成型得到坯体；
步骤5、干燥：将步骤4得到的坯体在200℃的条件下干燥50min得到瓦坯；
步骤6、甩釉：将步骤5得到的瓦坯冷却至60℃，然后采用双峰变频式甩釉柜进行上下瓦面前后甩釉，瓦坯的甩釉量为50g/片，为连续流动式甩釉；
步骤7、烧成：将经步骤6甩釉处理的瓦坯随走坯线连续进入釉烧辊道窑中进行烧成，烧成温度分为上枪温度和下枪温度，上枪温度为1120℃，下枪温度为1000℃，烧成气氛为强还原气氛，时间35min，最后进入蒸汽隔氧冷却阶段，温度冷却至573℃，得到双面施哑光釉青瓦。
实施例2：
本实施例中双面施哑光釉青瓦以风化质红页岩为坯体原料，哑光釉为釉料烧成得到，所述风化质红页岩的主要化学组成以质量份数计：
Figure BDA0002590068960000051
所述哑光釉为哑光青釉，其原料组成以质量份数计：锰粉35份、锂云母8份、锂长石4份、钾长石6份、高岭土7份、石英5份、羧甲基纤维素钠0.2份、三聚磷酸钠0.4份、水45份；具体制备过程是：将上述各组分按质量份数称重，直接人工放入3吨球磨机中进行球磨，时间为37h，得到釉料比重1.5，流速在20s以内，过100目筛进入浆池中，备用。
一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，具体工艺步骤如下：
步骤1、干法制粉：将红页岩采用5R雷蒙磨粉机进行粉碎，过120目筛，得到红页岩粉末；
步骤2、湿法制粉：将红页岩放入球磨机中，再加入水和硅酸钠进行球磨，加入量为红页岩质量的5‰，其中红页岩、球石、水的质量比为1:1:0.5，球磨时间为7.5h，得到泥浆含水率为34％，比重1.70，流速在20s以内，过50目筛，然后放入3200型喷雾干燥塔中进行干燥成粉，得到红页岩粉末；
步骤3、混合：按质量百分比计，取步骤1得到的40％红页岩粉末和步骤2得到的60％红页岩粉末，将两者混合搅拌均匀后进入料仓进行陈腐得到坯料，陈腐时间为72h，备用；
步骤4、压坯成型：将步骤3得到的坯料压制成型得到坯体；
步骤5、干燥：将步骤4得到的坯体在250℃的条件下干燥45min得到瓦坯；
步骤6、甩釉：将步骤5得到的瓦坯冷却至65℃，然后采用双峰变频式甩釉柜进行上下瓦面前后甩釉，瓦坯的甩釉量为60g/片，为连续流动式甩釉；
步骤7、烧成：将经步骤6甩釉处理的瓦坯随走坯线连续进入釉烧辊道窑中进行烧成，烧成温度分为上枪温度和下枪温度，上枪温度为1100℃，下枪温度为1080℃，烧成气氛为强还原气氛，时间40min，最后进入蒸汽隔氧冷却阶段，温度冷却至600℃，得到双面施哑光釉青瓦。
实施例3：
本实施例中双面施哑光釉青瓦以风化质红页岩为坯体原料，哑光釉为釉料烧成得到，所述风化质红页岩的主要化学组成以质量份数计：
Figure BDA0002590068960000061
所述哑光釉为哑光青釉，其原料组成以质量份数计：锰粉32份、锂云母7份、锂长石5份、钾长石7份、高岭土6份、石英4份、羧甲基纤维素钠0.1份、三聚磷酸钠0.42份、水43份；具体制备过程是：将上述各组分按质量份数称重，直接人工放入3吨球磨机中进行球磨，时间为36h，得到釉料比重1.5，流速在20s以内，过100目筛进入浆池中，备用。
一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，具体工艺步骤如下：
步骤1、干法制粉：将红页岩采用5R雷蒙磨粉机进行粉碎，过110目筛，得到红页岩粉末；
步骤2、湿法制粉：将红页岩放入球磨机中，再加入水和硅酸钠进行球磨，加入量为红页岩质量的5‰，其中红页岩、球石、水的质量比为1:1:0.4，球磨时间为7.3h，得到泥浆含水率为35％，比重1.70，流速在20s以内，过45目筛，然后放入3200型喷雾干燥塔中进行干燥成粉，得到红页岩粉末；
步骤3、混合：按质量百分比计，取步骤1得到的35％红页岩粉末和步骤2得到的65％红页岩粉末，将两者混合搅拌均匀后进入料仓进行陈腐得到坯料，陈腐时间为65h，备用；
步骤4、压坯成型：将步骤3得到的坯料压制成型得到坯体；
步骤5、干燥：将步骤4得到的坯体在230℃的条件下干燥47min得到瓦坯；
步骤6、甩釉：将步骤5得到的瓦坯冷却至62℃，然后采用双峰变频式甩釉柜进行上下瓦面前后甩釉，瓦坯的甩釉量为55g/片，为连续流动式甩釉；
步骤7、烧成：将经步骤6甩釉处理的瓦坯随走坯线连续进入釉烧辊道窑中进行烧成，烧成温度分为上枪温度和下枪温度，上枪温度为1110℃，下枪温度为1050℃，烧成气氛为强还原气氛，时间38min，最后进入蒸汽隔氧冷却阶段，温度冷却至584℃，得到双面施哑光釉青瓦。
为了证明上述有益效果，本发明采用一系列实验，分析不同坯料和釉料配方、各个工艺参数对双面施哑光釉青瓦质量的影响，其中作为与实施例对比的对比例，其制备工艺步骤与实施例不同之处如表1所示。
表1
Figure BDA0002590068960000071
将上述实施例和表1的对比例得到的双面施哑光釉青瓦进行物理质量检测，检测结果如表2所示。
表2
Figure BDA0002590068960000081
从上述表1和表2中可以看出，本发明通过优化坯料和釉料配方组成，以及原料细度，各个工艺参数，得到的青瓦坯体与釉料颜色相近，都呈青黑色，目测瓦外观形成通体色，美观素雅；制品双面施哑光青釉通过高温烧制后无渗水现象，与单纯还原气氛烧制的无釉青瓦相比瓦面质感更细腻，整体抗污能力更强，产品使用年限更长，吸水率低，后期坯体因吸湿不会产生膨胀和龟裂现象，且与现有技术相比，其抗折强度高、耐酸碱性能好，成本还降低，这对于该青瓦产品的推广有益，使本发明具有重大的经济意义。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，其以风化质红页岩为坯体原料，哑光釉为釉料烧成得到，具体工艺步骤如下：
步骤1、干法制粉：将红页岩采用5R雷蒙磨粉机进行粉碎，过100-120目筛，得到红页岩粉末；
步骤2、湿法制粉：将红页岩放入球磨机中，再加入水和减水剂进行球磨，其中红页岩、球石、水的质量比为1:1:0.4-0.5，球磨时间为7-7.5h，得到泥浆，过40-50目筛，然后放入3200型喷雾干燥塔中进行干燥成粉，得到红页岩粉末；
步骤3、混合：按质量百分比计，取步骤1得到的30-40％红页岩粉末和步骤2得到的60-70％红页岩粉末，将两者混合搅拌均匀后进入料仓进行陈腐得到坯料，备用；
步骤4、压坯成型：将步骤3得到的坯料压制成型得到坯体；
步骤5、干燥：将步骤4得到的坯体在200-250℃的条件下干燥45-50min得到瓦坯；
步骤6、甩釉：将步骤5得到的瓦坯冷却至60-65℃，然后采用双峰变频式甩釉柜进行上下瓦面前后甩釉，为连续流动式甩釉；
步骤7、烧成：将经步骤6甩釉处理的瓦坯随走坯线连续进入釉烧辊道窑中进行烧成，烧成气氛为强还原气氛，时间35-40min，最后进入蒸汽隔氧冷却阶段，温度冷却至573-600℃，得到双面施哑光釉青瓦。
2.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述风化质红页岩的主要化学组成以质量份数计：
Figure FDA0002590068950000011
3.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述哑光釉为哑光青釉，其原料组成以质量份数计：锰粉30-35份、锂云母6-8份、锂长石4-6份、钾长石6-8份、高岭土5-7份、石英3-5份、羧甲基纤维素钠0.07-0.2份、三聚磷酸钠0.4-0.45份、水39-45份；具体制备过程是：将上述各组分按质量份数称重，直接人工放入3吨球磨机中进行球磨，时间为35-37h，得到釉料，过100目筛进入浆池中，备用。
4.根据权利要求3所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，得到的釉料比重1.5，流速在20s以内。
5.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述步骤2中减水剂为硅酸钠，加入量为红页岩质量的5‰。
6.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述步骤2得到的泥浆含水率为34-36％，比重1.70，流速在20s以内。
7.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述步骤3中陈腐时间为48-72h。
8.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述步骤6中瓦坯的甩釉量为50-60g/片。
9.根据权利要求1所述的一种双面施哑光釉青瓦还原烧成工艺，其特征在于，所述步骤7中烧成温度分为上枪温度和下枪温度，上枪温度为1100-1120℃，下枪温度为1000-1080℃。
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