CN114671701B - 一种发泡陶瓷板材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了发泡陶瓷板材的制造方法，包括：(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；(2)将发泡陶瓷原料进行球磨处理；(3)将发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，再将泥饼练泥，得到泥条；(4)将泥条进行真空挤出成型，得到坯体；(5)将坯体直接进入烧结窑进行烧成，烧成后的发泡陶瓷的抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380‑500kg/m3。采用本发明，可实现湿法烧成，环保节能，且能适用于多种原料配方体系，也能适用多种烧结窑。采用本发明，能够实现缩短烧成周期20‑30％，单线产能提升20％以上，单位产品能耗降低超过30％。

Description

一种发泡陶瓷板材的制造方法
技术领域
本发明涉及陶瓷板材技术领域，特别涉及一种发泡陶瓷板材的制造方法。
背景技术
发泡陶瓷，是使用普通陶瓷原料或矿山尾矿加高温发泡剂，在1160℃左右烧成的一种保温材料，现在主要用于民用建筑的外墙外保温和内墙隔断，是一种绿色环保产品。
现有发泡陶瓷的工艺路线如下：原料—配料球磨—浆料陈腐—喷雾干燥—粉料陈腐—窑车堆粉—烧成—正面磨削—反面磨削—磨边—分级打包—入仓。
现有发泡陶瓷的制造方法有以下的不足之处：
1、现有发泡陶瓷采用干法干粉烧成，生产环节有较大的粉尘，对环境卫生比较难控制，而且在喷雾、料仓、输送、堆粉等很多环节需要增加除尘装置。
2、上述方法需要进行喷雾造粉，喷雾造粉带来的能耗很高，而且因为是高温加热蒸发水，也带来了烟气的处理成本和环境污染。
3、上述方法由于是用“料车布粉”，即用料车布粉到窑车里，所以必须要使用窑车，使用窑车就需要进行铺底板-铺底纸-上围边-铺围纸-下围板-模具输送辊台(或AGV小车)等模具辅助工序，过程较为复杂。
4、上述喷雾造粉、粉料陈腐、窑车堆粉等工序需要很多设备投入，并占用大面积土地，不利于控制生产成本。
现有技术中，也有利用湿法工艺制备发泡保温材料的，例如D1：公开号为CN108840710A的《利用锂尾矿及钢渣尾矿生产发泡陶瓷建筑保温材料的方法》，所述方法包括以下步骤：(1)锂尾矿、钢渣尾矿均化处理：首先将锂尾矿、钢渣尾矿分别均化处理，钢渣尾矿均化后粉碎，然后两者分别过筛；(2)配料：将锂尾矿、钢渣尾矿、粘土原料、发泡材料A及水装入球磨机，混合磨细12～15h，过40～100目筛除铁；(3)发泡陶瓷建筑保温材料制备：将除铁后配料放入泥浆池，压滤成泥饼，然后练泥，练泥过程中均匀加入发泡材料B有机材料聚苯颗粒，经练泥挤出泥段，再将泥段挤压成型为发泡陶瓷湿坯，湿坯放托板上，送入干燥隧道窑干燥形成干坯，干坯在节能双层隧道窑内按烧成制度在高温1100～1200℃烧成，制成毛坯砖，然后加工切割，得到成品砖，即为锂尾矿及钢渣尾矿生产发泡陶瓷建筑保温材料。
然而，D1生产得到的只是建筑保温板材，强度只有0.55～1.0MPa，而不能生产墙体基材板材，不能满足国标GB/T 23451-2009《建筑用轻质隔墙条板》中关于抗压强度(强度≥3.5MPa)的要求。同时D1工艺过程中需要加入聚苯颗粒，聚苯颗粒在窑炉内烧成过程中会释放出有毒气体，污染严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种发泡陶瓷板材的制造方法，可实现湿法烧成，环保节能，且能适用于多种原料配方体系，也能适用多种烧结窑，生产的发泡陶瓷板材产品主要用于建筑内隔墙或分户墙。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种发泡陶瓷板材的制造方法，可以减少干燥工序，并且在合适条件下能实现无窑车烧成。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种发泡陶瓷板材的制造方法，包括：
(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
(2)将配料后的所述发泡陶瓷原料进行球磨处理；
(3)将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，所述泥饼的水分控制在15-25％；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；
(4)将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到坯体；
(5)将挤出成型后的所述坯体直接进入烧结窑进行烧成，烧成后的发泡陶瓷的抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3。
作为上述方案的改进，步骤(1)中，所述发泡陶瓷原料包括骨料、发泡剂和助剂，所述骨料选用陶瓷抛光渣、粉煤灰、煤矸石、花岗岩尾矿、常规陶瓷原料、珍珠岩、金属尾矿、金属冶炼炉渣中的一种或多种。所述发泡剂为碳化硅，所述助剂可以是粘土、滑石和稳定剂中的一种或多种。
作为上述方案的改进，步骤(2)中，所述球磨处理包括：
将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在33-38％、流速30-150秒、浆料细度250目筛筛余0.8-1.5％、浆料比重1.5-1.9、达到要求后放浆，过60-100目筛，浆料陈腐6-24小时。
作为上述方案的改进，步骤(3)中，所述榨泥处理包括：
将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在15-25％；
再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；
将所述泥条在阴湿环境下陈腐24-48小时。
作为上述方案的改进，步骤(4)中，所述真空挤出成型包括：
将泥饼进入真空挤出成型机，通过真空挤出成型机的出口模具进行挤出成型，得到目标形状尺寸的坯体。
作为上述方案的改进，步骤(4)和步骤(5)之间还包括：
(6)将真空挤出成型后的坯体，铺在窑车上；
将真空练泥并经陈腐后的泥条进行挤出成型得到2～5cm厚度的坯体，将坯体铺在窑车上；
和/或，所述坯体在铺在窑车之后，进窑烧成之前，进行干燥处理。
作为上述方案的改进，所述干燥处理通过微波窑或辊道窑进行，干燥温度为180-230℃，干燥周期为3-6h。
作为上述方案的改进，所述烧结窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，所述烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温。
作为上述方案的改进，所述烧结窑为辊道窑或隧道窑，
所述辊道窑或隧道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，所述辊道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为6-14h；所述隧道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为10-24h。
作为上述方案的改进，所述坯体的烧成曲线为：
在40-70min内，温度从常温升温至900℃，其中，在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温；
在20-40min内，温度从900℃升温至1020℃，然后在10-30min内，温度从1020℃升温至T，并在温度T保温30-70min，T为1160-1235℃；其中，在900℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温；
在40-80min内，温度从T降温到650℃；
在200-300min内，温度从650℃降温到50℃。
作为上述方案的改进，所述发泡陶瓷板材为墙体的主体材料；所述发泡陶瓷板材的抗弯承载(板自重倍数)≥1.5，抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3，吸水率：0.5-1.4％，导热系数：0.05-0.20W/(m·K)，干燥收缩值≤0.6mm/m。
实施本发明具有如下有益效果：
本发明发泡陶瓷原料直接经过球磨和榨泥处理，然后通过真空挤出成型得到坯体，坯体烧成后得到成品。本发明是湿法作业，全过程无粉尘，生产过程中的水经沉降分离后重复利用，沉降的固体可以当作原料使用。
本发明不需要喷雾造粉，而且，本发明可以进行干燥，也可以不进行干燥，干燥不需要额外的热源，而是利用窑炉的余热，一方面节约了喷雾干燥造粉的能耗，另一方面利用了窑炉的余热，减少了窑炉对外的热量排放，更加环保。
本发明使用真空挤出成型工艺制得坯体，所述坯体在合适的条件下，能不使用窑车，实现裸烧。裸烧在烧成过程中没有窑车带走热量，大大降低烧成过程中的能耗，降低生产成本；裸烧能够在烧成过程中使坯体升温更快，在冷却过程中使坯体降温更快，从而大大缩短烧成周期，提高日产量；裸烧能够在烧成过程中使坯体升温更均匀，在冷却过程中使坯体降温更均匀，从而大大提高生产的成品率，提高产品的综合性能指标。
本发明在球磨制浆后只需要榨泥机和真空挤出成型机，取消了原有工艺中喷雾干燥塔、料仓、布料车等大型设备，减少设备占用的厂房面积，减少操作人员，大大降低了生产成本。
本发明能适用于多种原料配方体系，例如陶瓷抛光渣配方体系、粉煤灰配方体系、煤矸石配方体系、花岗岩尾矿配方体系、常规陶瓷原料配方体系、珍珠岩配方体系、金属尾矿配方体系、金属冶炼炉渣配方体系。而且，也能适用多种烧结窑，例如辊道窑或隧道窑。
所述烧结窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，即本发明在850℃-1150℃温度区域使用微波进行辅助加热，热量从产品内部产生，可以对传统的从外向内的加热方式形成互补，产品内外温度实现同步快速升温，从而大大缩短升温时间，缩短烧成周期，提高产量。而且，本发明在850℃-1150℃区间实现内、外同时均匀升温，这样产品的均匀性就更好，使得产品的强度更高、抗热冲击性能更好、保温性能更好。
本发明生产的产品是体积密度380-500kg/m3、抗压强度≥3.5MPa的墙体基材发泡陶瓷板材。而且，本发明能够实现缩短烧成周期20-30％，单线产能提升20％以上，单位产品能耗降低超过30％。
附图说明
图1是本发明发泡陶瓷板材的制造方法的一实施例的流程图。
图2是本发明发泡陶瓷板材的制造方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种发泡陶瓷板材的制造方法的一实施例，包括：
S101、选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
所述发泡陶瓷原料包括骨料、发泡剂和助剂，所述骨料选用陶瓷抛光渣、粉煤灰、煤矸石、花岗岩尾矿、常规陶瓷原料、珍珠岩、金属尾矿、金属冶炼炉渣中的一种或多种，骨料的加入量为70-90％。而发泡剂和助剂，则可以根据现有技术进行加入。所述发泡剂可以为碳化硅，加入量为0.1-2.0％，但不限于此。所述助剂可以是粘土、滑石和稳定剂中的一种或多种，所述粘土的加入量为2-20％，所述滑石的加入量为0.1-8％，所述稳定剂为0.01-2.0％。上述％为重量百分比。
本发明能适用于多种原料配方体系，例如陶瓷抛光渣配方体系、粉煤灰配方体系、煤矸石配方体系、花岗岩尾矿配方体系、常规陶瓷原料配方体系、珍珠岩配方体系、金属尾矿配方体系、金属冶炼炉渣配方体系，采用上述任一配方体系，结合下述工艺步骤，均可以生产体积密度380-500kg/m3、抗压强度≥3.5MPa的墙体基材发泡陶瓷板材。
S102、将配料后的所述发泡陶瓷原料进行球磨处理；
具体的，所述球磨处理包括：
将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在33-38％、流速30-150秒、浆料细度250目筛筛余0.8-1.5％、浆料比重1.5-1.9、达到要求后放浆，过60-100目筛，浆料陈腐6-24小时。
S103、将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，所述泥饼的水分控制在15-25％；
具体的，所述榨泥处理包括：
将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在15-25％；
再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；
将所述泥条在阴湿环境下陈腐24-48小时。
榨泥是把含水率33-38％的具有流动性的泥浆通过压榨的方式排水，把泥浆变成具有塑性的含水率15-25％的泥饼的过程。对比现有的喷雾制粉工艺而言，喷雾制粉是通过燃煤或者燃气燃烧发热来蒸发泥浆中的水份(从33-38％蒸发至5.5-7.5％)，而本发明是通过机械压榨把泥浆中的水份从33-38％压榨到15-25％，然后再利用窑炉的余热把泥坯的水份从15-25％降低为10％以内。本发明不需要喷雾造粉过程，大大减少了能耗，同时避免了造粉过程中的粉尘污染。
S104、将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到坯体；
所述真空挤出成型包括：
将泥条进入真空挤出成型机，通过真空挤出成型机的出口模具进行挤出成型，得到目标形状尺寸的坯体。所述真空挤出的成型压力视产品需要的厚度和长宽尺寸而定，一般大于1.5MPa。
所述真空挤出成型的设备可以选用现有设备，而所述出口模具为空心模具，其能挤出实心的坯体。
S105、将挤出成型后的所述坯体直接进入烧结窑进行烧成，烧成后的发泡陶瓷的抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3。
具体的，本发明烧成可以选用多种窑炉，所述烧结窑包括辊道窑或隧道窑，其中，所述辊道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为6-14h；所述隧道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为10-24h。
由于本发明在挤出过程是湿法的真空过程，挤出的坯体的致密度(体积密度约1600～2000kg/m3)比常规的干粉布粉堆粉工艺(体积密度约800～1000kg/m3)要高很多，因而坯体在烧成过程中内部传热更快，可以缩短升温所需的时间，进而缩短烧成阶段的时间。
为了配合上述榨泥和挤出成型工序，且保证陶瓷坯体的抗压强度
≥3.5MPa，所述坯体优先按下述烧成曲线烧成：
在40-70min内，温度从常温升温至900℃；
在20-40min内，温度从900℃升温至1020℃；
在10-30min内，温度从1020℃升温至T，T为配方烧成所需的最高温，T为1160-1235℃；
在温度T保温30-70min；
在40-80min内，温度从T降温到650℃；
在200-300min内，温度从650℃降温到50℃。
采用湿法挤出后，本发明在烧成阶段的升温时间明显缩短。温度从900℃升温至1020℃，现有技术一般需要40-60min，本发明只需要20-40min，而且从1020℃升温至T，现有技术一般需要100-120min，本发明只需要10-30min，可以缩短升温所需的时间，缩短烧成阶段的时间。
进一步，所述烧结窑可以在内部在850℃-1150℃的温度区域设有微波源，所述微波源为磁控管，但不限于此。
具体的，所述烧结窑可以为辊道窑或隧道窑，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温
传统的发泡陶瓷烧成辊道窑是用燃油(或燃气)通过烧嘴燃烧对产品进行加热，这种加热方式的热传导是从产品外表面到内部的一个传递过程；本发明发泡陶瓷专用烧结窑在850℃-1150℃区间是使用电能通过磁控管产生微波对产品进行辅助加热。这种加热方式的热传导方式是从产品内部到外表面的一个传递过程。
850℃-1150℃区间为发泡陶瓷烧成的氧化区间(配方不同，氧化区间的温度范围会有差异)，如果使用单一的传统窑炉加热方式从外向内部加热，那么产品的内部温度滞后，整体升温速度很慢，烧成周期长。本发明在这个温度区域使用微波进行辅助加热，热量从产品内部产生，就可以对传统的从外向内的加热方式形成互补，产品内部温度可以实现同步快速升温，从而大大缩短升温时间，缩短烧成周期，提高产量。而且，本发明在850℃-1150℃区间实现内、外同时均匀升温，这样产品的均匀性就更好，从而带来产品的强度更高、抗热冲击性能更好、保温性能更好。
此外，本发明在850℃时，就已经开始启动微波源对坯体进行加热，而非在第一升温阶段和第二升温阶段的转折点(900℃)才开始加热，这样能使得在850℃-900℃第一阶段最后进程的有机物氧化反应得更充分，有利于提高产品的强度，并提高发泡的均匀性。然后在900℃-1150℃的范围内，也启动微波源对坯体进行加热，此阶段为晶体形成过程，可以保证晶体形成充分，有利于提高产品强度。最后，在1150℃至T的阶段，T为1160-1235℃，并没有启动微波源进行加热，这是因为增加微波辅助加热，目的是达到内外均匀的快速升温。这个过程是一个整体气泡成长的过程，不能够快速升温，而是要缓慢升温和保温，让气泡能够均匀慢慢长大。如果升温过快，气泡就容易爆裂，容易形成气泡与气泡之间贯通，影响产品性能，甚至会造成产品断裂缺陷。所以这个阶段适合于普通的烧成手段，不适合使用微波。
需要说明的是，微波加热升温速率快，物理化学反应迅速，可以获得良好的均匀加热效果。在微波加热过程中，物体内部原子或分子直接与微波产生耦合并吸收微波能，实现自我加热。而发泡陶瓷的常规加热是在窑炉的两侧墙安装烧嘴，辊棒水平面的上下都要分布，利用烧嘴产生的热辐射与空气的对流。如果使用单一的传统窑炉加热方式从外向内部加热，那么产品的内部温度滞后，整体升温速度很慢，烧成周期长。如果使用单一的微波加热方式，会造成内部温度升高，而表面温度滞后的情况，无法获得本发明如此均匀的加热效果，微波烧成的产品性能均匀性没有辊道窑或隧道窑辅助微波源的效果好，同时存在产量较低，设备昂贵，维修困难，增加生产成本等问题。
经过上述烧成步骤制得的发泡陶瓷板材为墙体的主体材料，而非保温、防水、装饰等辅助材料；所述发泡陶瓷板材的抗弯承载(板自重倍数)≥1.5，抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3，吸水率：0.5-1.4％，导热系数：0.05-0.20W/(m·K)，干燥收缩值≤0.6mm/m。本发明发泡陶瓷板材成品满足国标GB/T 23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》的要求。优选的，所述发泡陶瓷板材的抗弯承载(板自重倍数)≥2.0，抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3，吸水率：0.5-1.4％，导热系数：0.05-0.20W/(m·K)，干燥收缩值≤0.5mm/m。
本发明可以进行干燥，也可以不进行干燥，本发明可以使用窑车，也可以不使用窑车。如图2所示，本发明提供了一种发泡陶瓷板材的制造方法的另一实施例，包括：
S101、选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
所述发泡陶瓷原料包括骨料、发泡剂和助剂，所述骨料选用陶瓷抛光渣、粉煤灰、煤矸石、花岗岩尾矿、常规陶瓷原料、珍珠岩、金属尾矿、金属冶炼炉渣中的一种或多种。而发泡剂和助剂，则可以根据现有技术进行加入。所述发泡剂可以为碳化硅，加入量为0.1-2.0％，但不限于此。所述助剂可以是粘土、滑石和稳定剂中的一种或多种，所述粘土的加入量为2-20％，所述滑石的加入量为0.1-5％，所述稳定剂为0.01-2.0％。上述％为重量百分比。
本发明能适用于多种原料配方体系，例如陶瓷抛光渣配方体系、粉煤灰配方体系、煤矸石配方体系、花岗岩尾矿配方体系、常规陶瓷原料配方体系、珍珠岩配方体系、金属尾矿配方体系、金属冶炼炉渣配方体系，采用上述任一配方体系，结合下述工艺步骤，均可以生产体积密度380-500kg/m3、抗压强度≥3.5MPa的墙体基材发泡陶瓷板材。
S102、将配料后的所述发泡陶瓷原料进行球磨处理；
具体的，所述球磨处理包括：
将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在33-38％、流速30-150秒、浆料细度250目筛筛余0.8-1.5％、浆料比重1.5-1.9、达到要求后放浆，过60-100目筛，浆料陈腐6-24小时。
S103、将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，所述泥饼的水分控制在15-25％；
具体的，所述榨泥处理包括：
将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在15-25％；
再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；
将所述泥条在阴湿环境下陈腐24-48小时。
榨泥是把含水率33-38％的具有流动性的泥浆通过压榨的方式排水，把泥浆变成具有塑性的含水率15-25％的泥饼的过程。对比现有的喷雾制粉工艺而言，喷雾制粉是通过燃煤或者燃气燃烧发热来蒸发泥浆中的水份(从33-38％蒸发至5.5％-7.5％)，而本发明是通过机械压榨把泥浆中的水份从33-38％压榨到15-25％，然后再利用窑炉的余热把泥坯的水份从15-25％降低为10％以内。本发明不需要喷雾造粉过程，大大减少了能耗，同时避免了造粉过程中的粉尘污染。
S104、将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到坯体；
所述真空挤出成型包括：
将泥条进入真空挤出成型机，通过真空挤出成型机的出口模具进行挤出成型，得到目标形状尺寸的坯体。所述真空挤出的成型压力视产品需要的厚度和长宽尺寸而定，一般大于1.5MPa。
所述真空挤出成型的设备可以选用现有设备，而所述出口模具为空心模具，其能挤出实心的坯体。
S105、将真空挤出成型后的坯体，铺在窑车上。
具体的，将真空练泥并经陈腐后的泥条进行挤出成型得到2～5cm厚度的坯体，将坯体铺在窑车上。
本实施例使用窑车进行烧成，同时利用“铺底板”、“铺底纸”、“上围边”、“铺围纸”、“下围板”、“模具输送辊台“(或AGV小车)等模具辅助工序设备，实现坯体的多层叠烧。
本实施例中，在真空挤出成型之后，窑炉烧结之前进行干燥处理，该干燥处理可以是一次，也可以是两次。具体的，所述坯体在真空挤出成型之后，铺在窑车之前，进行干燥处理；和/或，所述坯体在铺在窑车之后，进窑烧成之前，进行干燥处理。
所述干燥处理通过微波窑或辊道窑进行，干燥温度为180-230℃，干燥周期为3-6h。本发明干燥不需要额外的热源，而是利用窑炉的余热，一方面节约了喷雾干燥造粉的能耗，另一方面利用了窑炉的余热，减少了窑炉对外的热量排放，更加环保。
优选的，所述坯体在真空挤出成型之后，铺在窑车之前，进行干燥处理，干燥后的坯体水份≤10％，此水分含量是由于发泡陶瓷的烧成时间较长，所以预留10％的水分让这些水分在进窑慢升温的过程中排出就行。先干燥再上窑车，这样设计的优点是干燥过程不需要带窑车，相当于坯体是裸干燥，干燥效率更高，但就要求干燥窑的传动从辊棒传动转变为带式传动，否则砖坯会变形。
优选的，所述坯体在铺在窑车之后，进窑烧成之前，进行干燥处理，干燥后的坯体水份≤10％，此水分含量是由于发泡陶瓷的烧成时间较长，所以预留10％的水分让这些水分在进窑慢升温的过程中排出就行，这样设计的优点是可以缩短干燥窑的长度。先上窑车再干燥，这样由于有窑车相隔，坯体的干燥效率没那么高，但砖坯因为有窑车托着，砖坯不会变形等缺陷。
S106、将挤出成型后的所述坯体直接进入烧结窑进行烧成，烧成后的发泡陶瓷成品的抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3。
具体的，本发明烧成可以选用多种窑炉，所述烧结窑包括辊道窑或隧道窑。也可以在烧结窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源。其中，所述辊道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为6-14h；所述隧道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为10-24h。
由于本发明在挤出过程是湿法的真空过程，挤出的坯体的致密度比常规的干粉布粉堆粉工艺要高很多，因而坯体在烧成过程中内部传热更快，可以缩短升温所需的时间，进而缩短烧成阶段的时间。
为了配合上述榨泥和挤出成型工序，且保证成品的抗压强度≥3.5MPa，所述坯体优先按下述烧成曲线烧成：
在40-70min内，温度从常温升温至900℃；
在20-40min内，温度从900℃升温至1020℃；
在10-30min内，温度从1020℃升温至T，T为配方烧成所需的最高温，T为1160-1235℃；
在温度T保温30-70min；
在40-80min内，温度从T降温到650℃；
在200-300min内，温度从650℃降温到50℃。
采用湿法挤出后，本发明在烧成阶段的升温时间明显缩短。温度从900℃升温至1020℃，现有技术一般需要40-60min，本发明只需要20-40min，而且从1020℃升温至T，现有技术一般需要100-120min，本发明只需要10-30min，可以缩短升温所需的时间，缩短烧成阶段的时间。
进一步，所述烧结窑内部温度区间850℃-1150℃设置有微波源，所述微波源为磁控管，但不限于此。
具体的，所述烧结窑可以为辊道窑或隧道窑，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温
传统的发泡陶瓷烧成辊道窑是用燃油(或燃气)通过烧嘴燃烧对产品进行加热，这种加热方式的热传导是从产品外表面到内部的一个传递过程；本发明发泡陶瓷烧成专用烧结窑在850℃-1150℃区间是使用电能通过磁控管产生微波对产品进行加热。这种加热方式的热传导方式是从产品内部到外表面的一个传递过程。
850℃-1150℃区间为发泡陶瓷烧成的氧化区间(配方不同，氧化区间的温度范围会有差异)，如果使用单一的传统窑炉加热方式从外向内部加热，那么产品的内部温度滞后，整体升温速度很慢，烧成周期长。本发明在这个温度区域使用微波进行辅助加热，热量从产品内部产生，就可以对传统的从外向内的加热方式形成互补，产品内部温度可以实现同步快速升温，从而大大缩短升温时间，缩短烧成周期，提高产量。而且，本发明在850℃-1150℃区间实现内、外同时均匀升温，这样产品的均匀性就更好，从而带来产品的强度更高、抗热冲击性能更好、保温性能更好。
此外，本发明在850℃时，就已经开始启动微波源对坯体进行加热，而非在第一升温阶段和第二升温阶段的转折点(900℃)才开始加热，这样能使得在850℃-900℃第一阶段最后进程的有机物氧化反应得更充分，有利于提高产品的强度，并提高发泡的均匀性。然后在900℃-1150℃的范围内，也启动微波源对坯体进行加热，此阶段为晶体形成过程，可以保证晶体形成充分，有利于提高产品强度。最后，在1150℃至T的阶段，T为1180-1235℃，并没有启动微波源进行加热，这是因为增加微波辅助加热，目的是达到内外均匀的快速升温。这个过程是一个整体气泡成长的过程，不能够快速升温，而是要缓慢升温和保温，让气泡能够均匀慢慢长大。如果升温过快，气泡就容易爆裂，容易形成气泡与气泡之间贯通，影响产品性能，甚至会造成产品断裂缺陷。所以这个阶段适合于普通的烧成手段，不适合使用微波。
需要说明的是，微波加热升温速率快，物理化学反应迅速，可以获得良好的均匀加热效果。在微波加热过程中，物体内部原子或分子直接与微波产生耦合并吸收微波能，实现自我加热。而发泡陶瓷的常规加热是在窑炉的两侧墙安装烧嘴，辊棒水平面的上下都要分布，利用烧嘴产生的热辐射与空气的对流。如果使用单一的传统窑炉加热方式从外向内部加热，那么产品的内部温度滞后，整体升温速度很慢，烧成周期长。如果使用单一的微波加热方式，会造成内部温度升高，而表面温度滞后的情况，无法获得本发明如此均匀的加热效果，微波烧成的产品性能均匀性没有辊道窑或隧道窑辅助微波源的效果好，同时存在产量较低，设备昂贵，维修困难，增加生产成本等问题。
经过上述烧成步骤制得的发泡陶瓷板材为墙体的主体材料，而非保温、防水、装饰等辅助材料；所述发泡陶瓷板材的抗弯承载(板自重倍数)≥1.5，抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3，吸水率：0.5-1.4％，导热系数：0.05-0.20W/(m·K)，干燥收缩值≤0.6mm/m。本发明发泡陶瓷板材满足国标GB/T 23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》的要求。优选的，所述发泡陶瓷板材的抗弯承载(板自重倍数)≥2.0，抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3，吸水率：0.5-1.4％，导热系数：0.05-0.20W/(m·K)，干燥收缩值≤0.5mm/m。
本发明发泡陶瓷板材的制造方法，能够实现缩短烧成周期20-30％，单线产能提升20％以上，单位产品能耗降低超过30％。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
一、配方(单位kg)：
Figure BDA0003509658910000141
二、制备方法
(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
(2)将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在33％、流速30秒、浆料细度250目筛筛余0.8％、浆料比重1.5、达到要求后放浆，过60目筛，浆料陈腐6小时；
(3)将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在16％；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；将所述泥条在阴湿环境下陈腐24小时；
(4)将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到厚度为3cm坯体；
(5)将挤出成型后的所述坯体直接进入辊道窑进行烧成，辊道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，烧成最高温度1180℃，烧成周期8小时。
烧成曲线如下：
在40min内，温度从常温升温至900℃,在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在30min内，温度从900℃升温至1020℃,在900℃-1020℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在10min内，温度从1020℃升温至T，T为1180℃,在1020℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在温度T保温50min；
在60min内，温度从T降温到650℃；
在290min内，温度从650℃降温到50℃。
实施例2
一、配方(单位kg)：
Figure BDA0003509658910000151
二、制备方法
(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
(2)将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在35％、流速50秒、浆料细度250目筛筛余1.0％、浆料比重1.6、达到要求后放浆，过60目筛，浆料陈腐10小时；
(3)将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在17％；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；将所述泥条在阴湿环境下陈腐30小时；
(4)将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到厚度为3cm的坯体；
(5)将挤出成型后的所述坯体直接进入辊道窑进行烧成，辊道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，烧成最高温度1187℃，烧成周期8小时。
烧成曲线如下：
在60min内，温度从常温升温至900℃,在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在30min内，温度从900℃升温至1020℃,在900℃-1020℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在20min内，温度从1020℃升温至T，T为1187℃,在1020℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在温度T保温60min；
在60min内，温度从T降温到650℃；
在250min内，温度从650℃降温到50℃。
实施例3
一、配方(单位kg)：
Figure BDA0003509658910000161
二、制备方法
(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
(2)将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在36％、流速60秒、浆料细度250目筛筛余1.2％、浆料比重1.5、达到要求后放浆，过100目筛，浆料陈腐10小时；
(3)将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在21％；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；将所述泥条在阴湿环境下陈腐24小时；
(4)将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到厚度为4.5cm的坯体；
(5)将挤出成型后的所述坯体直接进入隧道窑进行烧成，隧道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，烧成最高温度1195℃，烧成周期17小时。
烧成曲线如下：
在140min内，温度从常温升温至900℃,在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在60min内，温度从900℃升温至1020℃,在900℃-1020℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在40min内，温度从1020℃升温至T，T为1195℃,在1020℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在温度T保温140min；
在160min内，温度从T降温到650℃；
在480min内，温度从650℃降温到50℃。
实施例4
一、配方(单位kg)：
Figure BDA0003509658910000171
二、制备方法
(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
(2)将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在35％、流速80秒、浆料细度250目筛筛余1.5％、浆料比重1.8、达到要求后放浆，过100目筛，浆料陈腐6小时；
(3)将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在23％；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；将所述泥条在阴湿环境下陈腐30小时；
(4)将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到厚度为4cm的坯体；
(5)将挤出成型后的所述坯体直接进入辊道窑进行烧成，辊道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，烧成最高温度1205℃，烧成周期9.5小时。
烧成曲线如下：
在60min内，温度从常温升温至900℃,在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在30min内，温度从900℃升温至1020℃,在900℃-1020℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在30min内，温度从1020℃升温至T，T为1205℃,在1020℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在温度T保温70min；
在80min内，温度从T降温到650℃；
在300min内，温度从650℃降温到50℃。
实施例5
一、配方(单位kg)：
Figure BDA0003509658910000181
二、制备方法
(1)选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
(2)将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在33％、流速70秒、浆料细度250目筛筛余1.0％、浆料比重1.7、达到要求后放浆，过80目筛，浆料陈腐20小时；
(3)将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在23％；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；将所述泥条在阴湿环境下陈腐48小时；
(4)将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到厚度为4cm的坯体；
(5)将挤出成型后的所述坯体直接进入辊道窑进行烧成，辊道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，烧成最高温度1175℃，烧成周期9.2小时。
烧成曲线如下：
在60min内，温度从常温升温至900℃,在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在32min内，温度从900℃升温至1020℃,在900℃-1020℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在20min内，温度从1020℃升温至T，T为1175℃,在1020℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热；
在温度T保温70min；
在70min内，温度从T降温到650℃；
在300min内，温度从650℃降温到50℃。
下面对实施例1-5进行技术检测，结果如下：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
挤出含水率 16％ 17％ 21％ 23％ 23％
烧成最高温度 1180℃ 1187℃ 1195℃ 1205℃ 1175℃
烧成周期 8小时 8小时 17小时 9.5小时 9.2小时
成品厚度 8cm 8cm 15cm 10cm 10cm
成品抗压强度 7MPa 8MPa 7.6MPa 7.2MPa 6.2MPa
成品体积密度 390kg/m3 420kg/m3 440kg/m3 430kg/m3 440kg/m3
综上所述，本发明实现湿法烧成，能制得厚度为8～15cm，抗压强度高达6.2-8MPa，体积密度为390-440kg/m3的发泡陶瓷板材，产品的综合性能指标优异。而且，本发明所需的烧成周期短，大大缩减了生产周期，以及降低生产成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，包括：
（1）选用发泡陶瓷原料，按配方进行配料；
（2）将配料后的所述发泡陶瓷原料进行球磨处理；
（3）将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，所述泥饼的水分控制在15-25%；再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；
（4）将陈腐处理后的所述泥条进行真空挤出成型，得到坯体；
（5）将挤出成型后的所述坯体直接进入烧结窑进行烧成，烧成后的发泡陶瓷的抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3；
所述烧结窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，所述烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温；
所述坯体的烧成曲线为：
在40-70min内，温度从常温升温至900℃，其中，在850℃-900℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温；
在20-40min内，温度从900℃升温至1020 ℃，然后在10-30min内，温度从1020 ℃升温至T，并在温度T保温30-70min，T为1160-1235℃；其中，在900℃-1150℃的范围内，烧结窑对坯体从外部向内部加热，所述微波源对坯体从内部向外部加热，以使坯体内外温度实现同步升温；
在40-80min内，温度从T降温到650℃；
在200-300min内，温度从650℃降温到50℃；
所述发泡陶瓷板材为墙体的主体材料；
步骤（1）中，所述发泡陶瓷原料包括骨料、发泡剂和助剂，所述骨料选用陶瓷抛光渣、粉煤灰、煤矸石、花岗岩尾矿、常规陶瓷原料、珍珠岩、金属尾矿、金属冶炼炉渣中的一种或多种；
所述发泡剂选用碳化硅。
2.如权利要求1所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，步骤（2）中，所述球磨处理包括：
将发泡陶瓷原料加入球磨机内球磨，控制泥浆水分在33-38%、流速30-150秒、浆料细度250目筛筛余0.8-1.5%、浆料比重1.5-1.9、达到要求后放浆，浆料过60-100目筛，浆料陈腐6-24小时。
3.如权利要求1所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，步骤（3）中，所述榨泥处理包括：
将球磨后的所述发泡陶瓷原料进行榨泥处理，得到泥饼，泥饼的水分控制在15-25%。
4.如权利要求1所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，所述再将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条，包括以下步骤：将所述泥饼通过真空练泥机进行练泥，得到泥条；
将所述泥条在阴湿环境下陈腐24-48小时。
5.如权利要求1所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，步骤（4）和步骤（5）之间还包括：
（6）将真空练泥并经陈腐后的泥条进行挤出成型得到2~5cm厚度的坯体，将坯体铺在窑车上；
所述坯体在真空挤出成型之后，铺在窑车之前，进行干燥处理；
和/或，所述坯体在铺在窑车之后，进窑烧成之前，进行干燥处理。
6.如权利要求5所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，所述干燥处理通过微波窑或辊道窑进行，干燥温度为180-230℃，干燥周期为3-6h。
7.如权利要求1所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，所述烧结窑为辊道窑或隧道窑，
所述辊道窑或隧道窑内部工作温度区间850℃-1150℃的位置设置微波源，所述辊道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为6-14h；所述隧道窑的烧结温度为1160-1235℃，烧结时间为10-24h。
8.如权利要求1所述的发泡陶瓷板材的制造方法，其特征在于，所述发泡陶瓷板材的抗弯承载，即板自重倍数≥1.5，抗压强度≥3.5MPa，体积密度为380-500kg/m3，吸水率：0.5-1.4%，导热系数：0.05-0.20W/(m·K)，干燥收缩值≤0.6mm/m。
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