CN114211603A - 一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺及布料设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发泡陶瓷技术领域，尤其涉及一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺及布料设备，制备工艺包括包括如下步骤：S1.将陶瓷原料与发泡剂混合后，造粒制得颗粒料；S2.对颗粒料进行布料得到料堆，烧成后得到所述发泡陶瓷；其中，料堆的竖截面呈中间高两边低的形状，每层料堆的竖截面包括第一倾斜段、水平段和第二倾斜段，第一倾斜段和/或第二倾斜段与竖直线之间的夹角ɑ均为30‑45°。首先通过减少边沿区的布料量，使得边沿区的发泡厚度与其他位置的发泡厚度保持一致，确保发泡陶瓷的平整性；同时通过调整发泡剂的用量和粒径的分布，使发泡陶瓷的排气通路顺畅，发泡陶瓷整体的发泡厚度趋于一致，在烧成周期缩短的情况下能保证较好的质量。

Description

一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺及布料设备

技术领域

本发明涉及发泡陶瓷技术领域，尤其涉及一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺及布料设备。

背景技术

目前发泡陶瓷通常采用尾矿、抛光渣、压榨泥等固体废弃物为主要原料，以长石、废玻璃、滑石等为辅助原料，加上发泡剂按比例混合后，经球磨、喷雾造粒即可制得直径40～60目的球形颗粒料，然后将颗粒料通过布料器布入磨具中，经高温发泡烧成，冷却后制得发泡陶瓷材料。

发泡陶瓷用作轻质墙体材料时，产品厚度要求一般为100～300mm，为制备具有上述厚度的发泡陶瓷墙体材料，40～60目的球形颗粒料在布料时的厚度为50～150mm。在低温段800℃前要求排气充分，否则将在高温发泡烧成段产生缺陷，在发泡烧成段中由于布料厚度较厚，原料内部会产生温度梯度，为保证温度一致，发泡均匀，要求发泡烧成段的升温速率较慢，且需要保温足够长的时间，因此将会导致使用辊道窑生产的发泡陶瓷周期较长；并且，由于不同区域的陶瓷原料受热速度不同，陶瓷原料发泡程度不同，会导致发泡陶瓷围边四周的发泡高度要高于中间部位发泡高度，在后续加工工序中需要将高出的部分去除以保证发泡陶瓷的整体厚度一致，如此，便会增加后续的加工工序，造成原料浪费，生产成本增加。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺及布料设备，旨在改善现有的发泡陶瓷发泡后四周和中间区域的发泡高度不一致，导致后续加工工序中原料浪费，且生产成本增加的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺，包括如下步骤：

S1.将陶瓷原料与发泡剂混合后，造粒制得颗粒料；

S2.对颗粒料进行布料，烧成后得到所述发泡陶瓷；

其中，料堆的竖截面均呈中间高两边低的形状，每层料堆的竖截面均包括第一倾斜段、水平段和第二倾斜段，第一倾斜段和/或第二倾斜段与竖直线之间的夹角ɑ均为30-45°。第一倾斜段的宽度W1：第二倾斜段的宽度W2：水平段的宽度W3＝1:1:(7-13)。

本方案中的发泡陶瓷在布料过程中，并非采用现有技术中表面完全平齐的布料方式(采用此种布料方式，发泡后边沿区的发泡高度要高于中间区的发泡高度)，而是将料堆分为边沿区和中间区，边沿区的布料厚度小于中间区的布料厚度，使布料后的料堆整体呈覆斗形，即中间高四周低的形状，以确保发泡完成后中间区的发泡厚度与边沿区的发泡厚度一致，即制得的发泡陶瓷表面平整度较高，在后续加工工序中不需要消除边沿较高的部分，不会造成原料浪费。在本实施例中，颗粒料布料的层数至少为1层。

在实际布料过程中，水平段并非完全水平(直线)，一般有较小的起伏呈近似水平状态，第一倾斜段和第二倾斜段并非完全的直线倾斜，同样存在部分较小的起伏，堆积后的料堆表面呈弧形过渡，即第一倾斜段和第二倾斜段均为弧形的倾斜段。

优选地，颗粒料中发泡剂的质量百分比为0.13wt％～0.25wt％，颗粒料的粒径为过20～100目筛。

优选地，步骤S1中，将陶瓷原料分别与2份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得第一颗粒料和第二颗粒料，其中，第一颗粒料的发泡剂的质量百分比>第二颗粒料的发泡剂的质量百分比，第一颗粒料的平均粒径<第二颗粒料的平均粒径；

步骤S2中，对颗粒料进行布料后，第二颗粒料布在底层得到底层料堆，第一颗粒料布在顶层得到顶层料堆。

针对不同的质量百分比的发泡剂，制成粒径不同的(发泡陶瓷)颗粒料，然后将上述不同粒径的颗粒料通过分层布料的方式布料，生产发泡陶瓷材料，布料时按照发泡剂的质量百分比少、平均粒径大的在底层，发泡剂的质量百分比多、平均粒径小的在顶层的方式进行布料，通过调整颗粒料的颗粒级配，从底部到顶部陶瓷原料颗粒的空隙逐渐变大，排气通路更加顺畅，发泡效果更好，使发泡陶瓷的表面平整的同时，能保证在生产周期加快的条件下产品质量不会降低。

优选地，第一颗粒料的发泡剂的质量百分比为0.21-0.25wt％，粒径为20-100目；第二颗粒料的发泡剂的质量百分比为0.13-0.21wt％，粒径为过20目筛下且100筛下量占比≤1.5％。

优选地，步骤S1中，将陶瓷原料分别与n份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得n份颗粒料，对n份颗粒料分别进行筛分，其中，n≥3；

步骤S2中，对颗粒料进行布料后，每层料堆中发泡剂的质量百分比从上至下逐渐增多，但底层料堆的发泡剂的质量百分比<底层的上一层料堆的发泡剂的质量百分比，每层料堆中颗粒料平均粒径从上至下逐渐减小，但底层料堆的颗粒料平均粒径最大。

料堆除去采用双层布料结构外，还可能为三层或三层以上的结构，如4层或5层等，当采用三层或三层以上的料堆结构时，发泡剂含量和粒径分布不同于两层结构。其中，料堆优选三层布料方式，通过调整发泡剂的用量和粒径的分布进一步改善发泡厚度，使发泡陶瓷的发泡厚度趋于一致，同样也能保证在生产周期加快的条件下产品质量不会降低。

优选地，步骤S1中，将陶瓷原料分别与3份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得颗粒料一、颗粒料二和颗粒料三，其中，颗粒料一中发泡剂的质量百分比为0.13wt％～0.22wt％，颗粒料一的粒径为过20目筛下且100筛下量占比≤1.5％，颗粒料二中发泡剂的质量百分比为0.15wt％～0.25wt％，颗粒料二的粒径为过20～100目筛，颗粒料三中发泡剂的质量百分比为0.15wt％～0.22wt％，颗粒料三的粒径为过20～60目筛；

步骤S2中，依次对颗粒料一、颗粒料二和颗粒料三从下至上进行逐层布料，得到底层料堆、中间层料堆和顶层料堆。

其中上层的发泡剂的质量百分比最少，可以更好的控制烧结发泡温度；而中间层的温度相对较低，发泡时间最短，发泡剂的质量百分比相对多一些；而底部的陶瓷原料受热速度最快，在窑炉中经历的烧成阶段都最长最早，发泡效果最好，因此，底层的陶瓷原料中发泡剂的质量百分比较少时便可以实现充分发泡。

在颗粒料的粒径方面，不同的颗粒级配，堆积后陶瓷原料颗粒间的空隙不同，对陶瓷原料的受热速率以及氧化排气通道也有所不同，在本方案中，中间层颗粒大小要稍微比顶层偏细，同时顶层的发泡剂含量比中间层少，顶层的发泡剂含量减少后，陶瓷原料形成液相后熔融收缩和发泡的剧烈程度降低，顶层颗粒料间的孔隙率较大，在一定程度上给中间层和底层预留的排气通道更大，排气时间也较长一些，底部的颗粒料平均粒径最大，孔隙率最高，同样也是为了更好的排气。

优选地，颗粒料一中发泡剂的质量百分比为0.2wt％，颗粒料二中发泡剂的质量百分比为0.22wt％，颗粒料三中发泡剂的质量百分比为0.19wt％。

优选地，底层料堆的厚度：中间层料堆的厚度：顶层料堆的厚度＝(30-40):(20-30):(10-12)。

优选地，步骤S2中，烧成周期为10-18h，烧成时，面温为1165-1225℃，底温为1165-1210℃。面温指窑车随同陶瓷原料进入窑炉烧成时，表面和底面的温度。采用上述烧成温度，可以使发泡陶瓷充分发泡，提高发泡陶瓷产品的合格率，避免缺陷。

本发明还提出一种布料设备，使用如上述任一项所述发泡陶瓷的分层分区制备工艺，布料设备的出料口的竖截面呈等腰梯形。本方案的制备工艺采用的布料设备出料口的截面呈等腰梯形，其下底宽度等于窑车内宽(即陶瓷原料的布料宽度)，上底宽度等于窑车内宽与边沿区布料宽度的差值(即中间区的布料宽度)，设置上述等腰梯形的布料设备，在布料后可以形成本方案中覆斗形的料堆结构，使边沿区的布料量减少，确保边沿区的发泡厚度与其他位置发泡厚度一致，保证发泡陶瓷的平整度，同时也减少边沿区的陶瓷原料用量，降低了生产成本。采用常规的布料设备时，布料后的料堆整体较为平整，围边四周的发泡高度要高于中间部位发泡高度。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：首先通过减少边沿区的布料量，使得边沿区的发泡厚度与其他位置的发泡厚度保持一致，确保发泡陶瓷的平整性；同时对每层料堆的发泡剂含量和颗粒料粒径进行限定，再采用分层布料的方式进行布料，通过调整发泡剂的用量和粒径的分布进一步改善发泡厚度，使发泡陶瓷的排气通路顺畅，发泡陶瓷整体的发泡厚度趋于一致，且能保证在生产周期加快的条件下产品质量不会降低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的发泡陶瓷的分层分区制备工艺的实施例1中发泡陶瓷发泡前后的竖向截面示意图；

图2为本申请提供的发泡陶瓷的分层分区制备工艺的对比例1中发泡陶瓷发泡前后的竖向截面示意图；

图3为本申请提供的发泡陶瓷的分层分区制备工艺的实施例3中发泡陶瓷发泡前后的竖向截面示意图；

图4为本申请提供的发泡陶瓷的分层分区制备工艺的实施例4中发泡陶瓷发泡前后的竖向截面示意图；

图5为本申请提供的发泡陶瓷的分层分区制备工艺的实施例5中发泡陶瓷发泡前后的竖向截面示意图；

图6为本申请提供的发泡陶瓷的分层分区制备工艺的布料设备的布料口的竖向截面示意图。

附图中：ɑ-第一倾斜段或第二倾斜段与竖直线之间的夹角、1-料堆、11-第一倾斜段、12-水平段、13-第二倾斜段、2-底层料堆、3-顶层料堆、4-中间层料堆、5-出料口。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺的制备方法，包括如下步骤：

S1.将陶瓷原料与发泡剂混合后，造粒制得颗粒料；

S2.对颗粒料进行布料得到料堆1，烧成后得到所述发泡陶瓷，烧成周期为16h，烧成温度中，面温为1215℃，底温为1190℃；

其中，料堆1的竖截面呈中间高两边低的形状，每层料堆1的竖截面均包括第一倾斜段11、水平段12和第二倾斜段13，第一倾斜段11和/或第二倾斜段13与竖直线之间的夹角ɑ均为30-45°，第一倾斜段11的宽度W1：第二倾斜段13的宽度W2：水平段12的宽度W3＝1:1:(7-13)；

在本实施例中，颗粒料布料的层数至少为1层。每层颗粒料分为边沿区和中间区，颗粒料布料在窑车内部形成每层料堆1，边沿区为绕中间区与窑车内壁形成的围闭空间；如中间区为长方形，则边沿区为矩形框体结构，布料时，边沿区的布料量少于中间区的布料量，在实际生产中，边沿区的布料量可少于中间区布料量2-4mm(中间区的布料厚度视发泡瓷砖的产品需求决定，一般可设置为35-75mm，边沿区的布料厚度随之发生变化，一般在30-70mm范围内)，使得每层颗粒料整体呈覆斗型，底部面积较大，顶部面积较小。

或，在另一种实施例中：步骤S1，将陶瓷原料分别与2份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得第一颗粒料和第二颗粒料，其中，第一颗粒料的发泡剂的质量百分比>第二颗粒料的发泡剂的质量百分比，第一颗粒料的平均粒径<第二颗粒料的平均粒径，第一颗粒料的发泡剂的质量百分比为0.22wt％，粒径为20-100目；第二颗粒料的发泡剂的质量百分比为0.2wt％，粒径为过20目筛下且100筛下量占比≤1.5％；

步骤S2，对颗粒料进行布料后，第二颗粒料布在底层得到底层料堆2，第一颗粒料布在顶层得到顶层料堆3。

或，在又一种实施例中：步骤S1，将陶瓷原料分别与n份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得n份颗粒料，其中，n≥3；

步骤S2，对颗粒料进行布料后，每层料堆1中发泡剂的质量百分比从上至下逐渐增多，但底层料堆2的发泡剂的质量百分比<底层的上一层料堆的发泡剂的质量百分比，每层料堆1中颗粒料平均粒径从上至下逐渐减小，但底层料堆2的颗粒料平均粒径最大。

步骤S1，将陶瓷原料分别与3份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得颗粒料一、颗粒料二和颗粒料三，其中，颗粒料一中发泡剂的质量百分比为0.13wt％～0.22wt％，颗粒料一的粒径为过20目筛下且100筛下量占比≤1.5％，颗粒料二中发泡剂的质量百分比为0.15wt％～0.25wt％，颗粒料二的粒径为过20～100目筛，颗粒料三中发泡剂的质量百分比为0.15wt％～0.22wt％，颗粒料三的粒径为过20～60目筛；颗粒料一中发泡剂的质量百分比具体可为0.2wt％，颗粒料二中发泡剂的质量百分比具体为0.22wt％，颗粒料三中发泡剂的质量百分比具体为0.19wt％；

步骤S2中，依次对颗粒料一、颗粒料二和颗粒料三从下至上进行逐层布料，得到底层料堆2、中间层料堆4和顶层料堆3，底层料堆2的厚度：中间层料堆4的厚度：顶层料堆3的厚度＝35：25：11。

发泡陶瓷目前生产工艺主要是碳化硅梁支撑堇青石/莫来石棚板的匣钵窑车，陶瓷原料松散堆积在窑车上，陶瓷原料(粉料)连同窑车一起进入窑炉进行烧制，因此陶瓷原料进窑的受热速度取决于窑车的受热速度，窑车先受热，之后热量才会向内部的陶瓷原料传递，因此，陶瓷原料的受热速度往往是窑车底部棚板、窑车围边(侧壁)、底部陶瓷原料、围边附近陶瓷原料、顶层陶瓷原料，最后才是中间层陶瓷原料，故中间层陶瓷原料的受热速度往往是最慢的，为了确保陶瓷原料在氧化排气有足够的通路，必须确保顶层的陶瓷原料熔融封闭速度滞后，发泡烧结速度滞后，让中间和底部的陶瓷原料受热排气结束后，顶层的陶瓷原料再熔融封闭发泡。在本方案中，中间层的陶瓷原料受热速度最慢，所以适当添加发泡剂的质量百分比，增加发泡单元密度，发泡时间短；同时，通过调整上述陶瓷原料的颗粒级配，从底部到顶部的空隙变大，使排气通路更加顺畅，通过筛分不同的颗粒粒径布到不同的布料层，提高陶瓷原料的整体利用效率，保证在生产周期加快的条件下产品质量不会降低。

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下实施例中，基础陶瓷原料及发泡剂的配方如下：雪羽砂：14％，新龙坭：6％，夏铭尾料：20％，抛光渣：38％，加工尾料：14％，滑石：3％，建筑渣土：5％，碳化硅(发泡剂)：0.20％，氧化锰：0.20％。在其他实施例中，不局限于上述陶瓷原料配方，采用本方案中常规的发泡陶瓷原料即可。

上述基础陶瓷原料的化学成分分析如下：

SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	L.O.I	总量
										65.55	19.04	2.48	0.34	0.83	1.4	3.73	2.43	3.73	99.53

上述基础陶瓷原料中每种原料的成分分析如下：

	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	CaO	MgO	K<sub>2</sub>O	Na<sub>2</sub>O	L.O.I	总量
											抛光渣	67.94	19.1	1.14	0.24	1.8	1.51	3.15	2.55	2.09	99.52
雪羽砂	64.89	19.68	3.03	0.54	0.05	0.5	5.75	0.61	5.21	100.26
											建筑渣土	65.17	17.84	6.76	0.84	0.1	0.78	3.73	0.74	4.3	100.26
新龙泥	62.17	18.71	6.04	0.97	0.49	1.63	4.03	2.69	3.72	100.45
											夏铭尾料	68.13	19.23	0.61	0.02	0.68	0.1	3.44	4.28	3	99.49
加工尾料	54.63	18.83	2.64	0.45	6.23	0.79	3.85	3.14	8.65	99.21
											滑石	51.99	5.8	0.92	0.18	7.93	16.54	0.84	0.91	12.53	97.64

碳化硅化学成分≥95％，粒径及主要指标如下表：

平均粒径(μm)	D50(μm)	D97(μm)	SiC(％)
				4.256	5.762	12.045	97.21

氧化锰属于锰矿渣粉末，其主要成分见下表：

MnO(％)	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(％)	Loss(％)	SiO<sub>2</sub>(％)	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(％)
					41.69	18.00	11.38	21.45	5.29

上述配方喷雾造粒时的浆料性能如下：1比重杯细度250目筛余0.4－0.6(比重走上限)，出球比重1.63－1.69，流速40－70秒，中转缸1.63－1.69，流速40－60s。

上述配方制备浆料经过喷雾造粒后，颗粒料(粉料颗粒)级配如下：20目0.02％，40目58.89％，60目34.28％，80目4.63％，100目0.1.00％，100目以下0.43％，水份5.1％，容重0.86g/ml，并将经过以上工艺制备的粉料颗粒进入粉料仓陈腐72h以上。

实施例1

一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺的制备方法，包括如下步骤：

S1.将陶瓷原料与发泡剂(碳化硅0.2％)混合后，造粒制得颗粒料；

S2.对颗粒料进行布料得到料堆1，烧成后得到所述发泡陶瓷，烧成周期为16h，烧成温度中，面温为1215℃，底温为1190℃，布料时采用出料口5的竖截面呈等腰梯形的布料设备；

其中，料堆1呈中间高两边低的形状，每层料堆1均包括第一倾斜段11、水平段12和第二倾斜段13，第一倾斜段11、第二倾斜段13与竖直线之间的夹角ɑ均为35°；

布料厚度为71mm，出窑厚度13.8-14.2cm，可以正常加工成120mm厚度产品。

对比例1

本对比例中各项条件与实施例1相同，不同之处在于：本对比例中采用另外的常规布料设备，在布料时将颗粒料平铺后烧成。

对比例2

本对比例中各项条件与实施例1相同，不同之处在于：第一倾斜段11、第二倾斜段13与竖直线之间的夹角ɑ均为60°。

对比例3

本对比例中各项条件与实施例1相同，不同之处在于：第一倾斜段11、第二倾斜段13与竖直线之间的夹角ɑ均为25°。

将实施例1及对比例1-3中制得的发泡陶瓷进行性能检测，测试结果如下表所示：

由上述测试结果可知，布料时将原料平铺后发泡，将会导致边沿的厚度过大，需去除表皮增多；夹角ɑ过大或者过小同样也会对边沿厚度和中间厚度差产生影响，ɑ角过大将会导致边沿的原料不足，导致出窑产品边沿和中间高度差不能趋于一致；ɑ角偏小时边沿的粉料过少，四边厚度不够，板材加工去皮和规格切割时边沿将出现漏皮和漏抛情况。

实施例2

本实施例中各项条件与实施例1相同，不同之处在于，按实施例1的生产工艺制作颗粒料仅调整碳化硅的质量百分比至0.22％，得到第一颗粒料；实施例1制得的颗粒料为第二颗粒料(发泡剂质量百分比为0.2％)，布完第二颗粒料后，在其上方布第一颗粒料，两层的布料厚度分别为35mm、25mm，出窑后发泡陶瓷板材厚度13.9-14.0cm，可以加工成120mm成品，底部和面部对比孔径，均匀无差别，密度422.15kg/m³，抗压强度6.88Mpa。

实施例3

本实施例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于，对第一颗粒料和第二颗粒料分别做颗粒级配筛分处理，第二颗粒料粒度为过20目筛下，且100筛下量占比≤1.5％，第一颗粒料的粒度为过20-100目筛，且烧成周期减少至15.5h。

将实施例2-3中制得的发泡陶瓷进行性能检测，测试结果如下表所示：

由上述测试结果可知，在夹角ɑ合理的前提条件下，对2层颗粒料分别做筛分处理，使上层粉料的氧化排气通道较多且通畅，有效改善了发泡陶瓷的氧化排气效率，在烧成周期缩短的情况下，产品的优等率(质量)并未降低，发泡陶瓷内部泡孔均匀，物理性能和密度均无异常变化，但产量有明显的提升，同时发泡陶瓷的平整度较佳。

实施例4

本实施例中各项条件与实施例2相同，不同之处在于，按照实施例1的生产工艺仅调整碳化硅含量至0.19％，得到第三颗粒料；实施例2中原有的第一颗粒料和第二颗粒料，先布完第二颗粒料，在其上方再布第一颗粒料，在其上方再布第三颗粒料，且三层布料厚度分别为35mm、25mm、11mm。

实施例5

本实施例中各项条件与实施例4相同，不同之处在于，对第一颗粒料、第二颗粒料和第三颗粒料分别做颗粒级配筛分处理，第一颗粒料的粒度为过20-100目，第二颗粒料的粒度为过20目筛下，且100筛下量占比≤1.5％，第三颗粒料的粒度为过20-60目筛，且烧成周期减少至15h。

对比例4

本对比例中各项条件与实施例4相同，不同之处在于：烧成周期为15h，烧成温度中，面温为1190℃，底温为1190℃。

将实施例4-5及对比例4中制得的发泡陶瓷进行性能检测，测试结果如下表所示：

由上述测试结果可知，由于发泡剂的用量会影响粉料的烧结温度，进而影响粉料的收缩排气进程，另外颗粒料的粒度变化也会影响氧化排气通道的畅通，改善排气氧化环境，对提升产量有益，因此在3层颗粒料进行布料时，对于发泡剂和粒径进行限定后，可以将烧成周期提速至15h，发泡陶瓷产品的优等率同样不会降低。在改变烧成温度后，对应的发泡陶瓷产品质量将会出现较大幅度的降低，且厚度偏薄，主要是由于面温偏低，顶层泡孔偏小，底面泡孔不均匀导致的。

实施例6

本实施例中各项条件与实施例5相同，不同之处在于，按照实施例1的生产工艺仅调整碳化硅含量至0.17％，得到第四颗粒料，第一颗粒料的粒度为过20-100目，第二颗粒料的粒度为过20目筛下，且100筛下量占比≤1.5％，第三颗粒料的粒度为过20-60目筛，第四颗粒料的粒度为过20-40目，先布完第二颗粒料，在其上方再布第一颗粒料，在其上方再布第三颗粒料，在其上方再布第四颗粒料。

从上述测试结果可以得出，发泡陶瓷能保持较好的平整度，并且烧成周期提速至14h后，发泡陶瓷板材出窑后表面呈颗粒状，内部板材泡孔均匀，物理性能和密度均无异常变化，分析原因在于将上层发泡剂减少后粉料发泡效果和熔融效果变差，给中间层粉料氧化排气提供了通道，这样可以缩短烧成周期。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将陶瓷原料与发泡剂混合后，造粒制得颗粒料；

S2.对颗粒料进行布料得到料堆(1)，烧成后得到所述发泡陶瓷；

其中，料堆(1)的竖截面呈中间高两边低的形状，每层料堆(1)的竖截面均包括第一倾斜段(11)、水平段(12)和第二倾斜段(13)，第一倾斜段(11)和/或第二倾斜段(13)与竖直线之间的夹角ɑ均为30-45°。

2.根据权利要求1所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，颗粒料中发泡剂的质量百分比为0.13wt％～0.25wt％，颗粒料的粒径为过20～100目筛。

3.根据权利要求1的所述发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，步骤S1中，将陶瓷原料分别与2份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得第一颗粒料和第二颗粒料，其中，第一颗粒料的发泡剂的质量百分比>第二颗粒料的发泡剂的质量百分比，第一颗粒料的平均粒径<第二颗粒料的平均粒径；

步骤S2中，对颗粒料进行布料后，第二颗粒料布在底层得到底层料堆(2)，第一颗粒料布在顶层得到顶层料堆(3)。

4.根据权利要求3所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，第一颗粒料的发泡剂的质量百分比为0.21-0.25wt％，粒径为20-100目；第二颗粒料的发泡剂的质量百分比为0.13-0.21wt％，粒径为过20目筛下且100筛下量占比≤1.5％。

5.根据权利要求1所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，步骤S1中，将陶瓷原料分别与n份不同质量百分比的发泡剂混合后，造粒制得n份颗粒料，对n份颗粒料分别进行筛分，其中，n≥3；

步骤S2中，对颗粒料进行布料后，每层料堆(1)中发泡剂的质量百分比从上至下逐渐增多，但底层料堆(2)发泡剂的质量百分比<底层的上一层料堆发泡剂的质量百分比；每层料堆中颗粒料平均粒径从上至下逐渐减小，但底层料堆(2)的颗粒料平均粒径最大。

6.根据权利要求5所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，步骤S1中，将陶瓷原料分别与3份不同重量的发泡剂混合后，造粒制得颗粒料一、颗粒料二和颗粒料三，其中，颗粒料一中发泡剂的质量百分比为0.13wt％～0.22wt％，颗粒料一的粒径为过20目筛下且100筛下量占比≤1.5％，颗粒料二中发泡剂的质量百分比为0.15wt％～0.25wt％，颗粒料二的粒径为过20～100目筛，颗粒料三中发泡剂的质量百分比为0.15wt％～0.22wt％，颗粒料三的粒径为过20～60目筛；

步骤S2中，依次对颗粒料一、颗粒料二和颗粒料三从下至上进行逐层布料，得到底层料堆(2)、中间层料堆(4)和顶层料堆(3)。

7.根据权利要求6所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，颗粒料一中发泡剂的质量百分比为0.2wt％，颗粒料二中发泡剂的质量百分比为0.22wt％，颗粒料三中发泡剂的质量百分比为0.19wt％。

8.根据权利要求6所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，底层料堆(2)的厚度：中间层料堆(4)的厚度：顶层料堆(3)的厚度＝(30-40):(20-30):(10-12)。

9.根据权利要求1所述的发泡陶瓷的分层分区制备工艺，其特征在于，步骤S2中，烧成周期为10-18h，烧成时，面温为1165-1225℃，底温为1165-1210℃。

10.一种布料设备，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述发泡陶瓷的分层分区制备工艺，布料设备的出料口(5)的竖截面呈等腰梯形。

Images