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陶板工艺流程

2018-09-25 09:37:43

原料处理(包括:原料的拣选及原料的粉碎研磨过筛除铁等)后获得一定细度范围和级配比例的颗粒混合物,针对陶板产品的种类规格优选原料的配方组成,将配合料干混均匀后,再剂量加水湿混均匀、真空练泥及陈化(陈腐)处理后获得含水量约15%左右的陶瓷泥料,满足塑性螺旋挤压成形的工艺要求,并获得具有一定形状尺寸、物料分布趋于均匀、致密度较高(贯人度仪测定值不小于2.5kg/c㎡)、机械强度较大、各向同性、含水率较低及表面平整光洁的陶板坯体。所以,陶板的螺旋挤压成形工艺要求用于制作陶板的原料必须具有以下工艺性能:

1、原料的配比及其组成

在一定范围内,陶瓷原料的配比中塑性物料含量较多时,所需挤压成形压力较小,但坯体的干燥收缩及烧结收缩变形较大;反之,陶瓷原料的配方中塑性物料含量较小时,即痞性物料较多,显然坯体的干燥收缩及烧结收缩变形较小,但所需的挤压成形压力较大,单位产品所需能耗较高,生产成本偏高。

2、颗粒大小及其级配比例

颗粒级别较多且级配比例又合理的陶瓷原料干混均匀及剂量加水湿混均匀形成陶瓷泥料后,各组分颗粒互相移近靠拢以致挤压致密成形为陶板坯体所需螺旋挤压成形压力较小;反之,颗粒级别较小且级配比例又不合理的陶瓷原料干混均匀及剂量加水湿混均匀形成陶瓷泥料螺旋挤压成形时,所需挤压成形压力较大,单位产品所需能耗较高,生产成本偏高。

3、含水率

在一定范围内,陶瓷原料按配比组成干混均匀并添加适宜水量(剂量加水)湿混均匀、真空练泥及陈化处理后制成的陶瓷泥料,如果含水率较高,便于各组分颗粒互相移近靠拢以致挤压紧密密实成形为陶板坯体,显然所需的挤压成形压力较小,但其干燥收缩及烧结收缩变形较大;反之,若制成含水率较低的陶瓷泥料时,显然陶板坯体的干燥变形及烧结收缩变形较小,但各组分颗粒互相移近靠拢所产生的摩擦阻力较大,所需挤压成形压力较大。实践生产经验表明,陶瓷泥料的含水率约18%时,螺旋挤压成形为陶板所需挤压成形压力适宜,可获得预定质量要求的陶板坯体而且螺旋挤压成形机的功率消耗又不是太大,且陶板产品的综合经济性能指标较佳。

4、流动性

陶瓷原料按配比组成干混均匀、剂量加水湿混均匀、真空练泥以及陈化(又称陈腐)处理后获得的陶瓷泥料应具有一定的流动性。陶瓷泥料的流动性能良好,便于各组分颗粒互相移近靠拢以致挤压致密成形为陶板坯体,显然所需挤压成形压力较小;反之,如果制成的陶瓷泥料的流动性较差,那么各组分颗粒互相移近靠拢所产生的摩擦阻力较大,所需挤压成形压力较大,单位产品所需能耗较高。目前,陶瓷泥料流动性的测量还比较困难,但我们可以通过陶瓷粉料流动性的测量来粗略地估算陶瓷泥料的流动性。

目前,陶瓷粉料流动性的测量,通常是让一定重量的陶瓷粉料通过标准漏斗(出料日内径常为5mm),通过测定陶瓷粉料流经漏斗出料日的时间,即可确定陶瓷粉料的流动性。同时,理论分析及实践生产经验也表明:球状和(或)近似球状的颗粒物料因表面光滑,移近靠拢等运动时所产生的摩擦阻力小,所以其流动性能好;而棱角状的颗粒物料因表面粗糙凹凸不平,移近靠拢等运动时所产生的摩擦阻力较大,其流动性能差。事实上,采用悬辊式磨粉机(俗称雷蒙磨)、冲击式磨粉机及轮碾式磨粉机等获得的粉料颗粒大多是劈裂的多棱角状的颗粒,而很少是球状和(或)近似球状颗粒,并且颗粒的分布范围窄,不利于粉料颗粒的流动及物料的均匀混合等。而采用球磨机研磨尤其是湿法研磨生产方式,可以获得大量的球状和(或)近似球状颗粒的混合料,并且颗粒的分布范围宽,有助于粉料颗粒的流动及物料的均匀混合等。同时考虑到陶瓷泥料是陶瓷原料按配比组成干混均匀、剂量加水湿混均匀及陈化处理后制成的近似“膏状物”。我们可近似地认为它是一种非牛顿型粘性流体,但在一定范围内其流动性也可近似地认为是由其组成的粉料颗粒的流动性来表示。通常由流动性能良好的粉料颗粒制成的陶瓷泥料其流动性能也较好。

为了使陶瓷泥料获得良好的流动性,可采用流动性能优良的球状和(或)近似球状颗粒状的陶瓷原料按配方组成经干混均匀、剂量加水湿混均匀、真空练泥及陈化处理后制成的流动性能好的陶瓷泥料,或者直接采用陶瓷原料按配方一同加人湿法球磨机细碎研磨成陶瓷泥浆,然后陶瓷泥浆经过筛、除铁及压滤脱水后制成泥饼,泥饼经真空脱气处理及陈腐后获得流动性能优良的陶瓷泥料。此陶瓷泥料经螺旋挤压成形机处理后,有利于获得具有一定形状尺寸、物料分布趋于均匀、致密度较高(贯人度仪测定值应)2.5kg/c㎡)、物理机械强度较大、各向同性、含水率较低及表面平整光洁的陶板坯体。

值得注意的是,陶瓷粉料剂量加水制成陶瓷泥料的过程中,欲使水完全湿润颗粒混合物需要很长的时间,并且其中还卷吸人大量的气体夹杂物,没有湿润和(或)湿润不完全的颗粒混合物制成的陶瓷泥料不但塑性差;而且还夹杂有大量的气体等有害物质,虽然真空练泥的脱气处理及陈化(陈腐)处理可以排除部分气体,但加大了陶瓷泥料的脱气工作量,恶化了陶板的螺旋挤压成形工艺性能。陶板坯体中甚至产生了许多肉眼看不见的微细裂纹,直到干燥工序和(或)烧结工序才暴露出来并形成废品,这就是上述陶板常用生产工艺流程的缺陷,也是提高陶板烧成品合格率困难的主要原因之一。而采用按配比组成称取各原料后,将所需陶瓷原料加水后共同进人球磨机研磨细碎的生产过程中,陶瓷原料与水的接触时间很长,水能够完全湿润甚至渗进浸透所有的陶瓷原料,并将陶瓷原料研磨细碎成具有一定细度、颗粒分布范围宽且级配比例合理的球状和(或)近似球状颗粒组成的混合均匀的悬浮液—陶瓷泥浆。陶瓷泥浆经过筛、除铁及压滤脱水后制成泥饼,泥饼经真空练泥脱气处理及陈腐处理后获得流动性能优良的陶瓷泥料,有利于提高陶板的螺旋挤压成形工艺性能。因此,为了提高陶板的产品质量、烧成品的合格率及其生产能力,建议采用以下生产工艺流程:

(1)无釉陶板工艺流程

原料拣选→按配方配料→加水球磨细碎(湿法球磨机)→过筛→除铁→压滤脱水→真空练泥→陈化(陈腐)→破碎(圆盘筛式捏合机)升螺旋挤压成形(螺旋挤压成形机)→定尺切坯(自动切割)→坯体输送→干燥(室式干燥器或辊道式干燥器等)→清灰→干坯输送→烧结(隧道窑或辊道窑)→烧成品检验→烧成品切割及精磨加工→成品检验→包装出厂。

(2)上釉陶板工艺流程原料拣选升按配方配料升加水球磨细碎(湿法球磨机)→过筛→除铁→压滤脱水→真空练泥→陈化(陈腐)→破碎(圆盘筛式捏合机)→螺旋挤压成形(螺旋挤压成形机)升定尺切坯(自动切割)→坯体输送→干燥(室式干燥器或辊道式干燥器等)→清灰→施釉→干燥(辊道式干燥器等)→清灰→干坯输送→烧结(隧道窑或辊道窑)→烧成品检验→烧成品切割及精磨加工→成品检验、包装出厂。

5、挤压形力

目前,通常采用塑性螺旋挤压成形的生产方式制造陶板。考虑到陶板的截面规格比较大,为了较大限度地减少陶板塑性螺旋挤压成形缺陷,获得高质量的陶板坯体,除陶瓷泥料具有良好的塑性螺旋挤压成形工艺性能外,还要求螺旋挤压成形机对物料的搅拌、揉练、混合均匀及挤压紧密等作用良好,并具有较大的挤压成形压力。如图3所示,陶板坯体螺旋挤压成形所需的挤压成形力是由陶瓷泥料流经螺旋挤压成形机挤泥机构的挤压筒及成形模具内腔所形成的摩擦阻力以及陶瓷泥料各组分颗粒间因互相移近靠拢密实成形过程中所产生的摩擦阻力等;而不是螺旋挤压成形机本身所产生的。但螺旋挤压成形机应能对陶瓷泥料产生适宜的挤压成形力并能承受由此挤压成形力所造成的负荷而不致于停机甚至被破坏等,即可满足要求。

如果螺旋挤压成形机对陶瓷泥料所产生的挤压成形压力较小,显然获得的陶板坯体结构疏松,致密度及物理机械强度等较低,不利于陶板的螺旋挤压成形及后续工序的转运和干燥等,并且废次品率偏高。如果螺旋挤压成形机对陶瓷泥料所产生的挤压成形压力过大,虽然所得陶板坯体结构致密,表面坚硬,物理机械强度高,便于后续工序的转运及干燥等,但螺旋挤压成形机的功率消耗过大,单位产品所需能耗高,生产成本高,同样也不利于陶板的螺旋挤压成形。只有螺旋挤压成形机对陶瓷泥料所产生的挤压成形压力适宜时,迫使陶瓷泥料各组分颗粒易于互相移近靠拢直至密实成形,并获得具有一定形状尺寸、物料分布趋于均匀、致密度较高(贯人度仪测定值不小于2.5kg/c㎡)、机械强度较大、各向同性、含水率较低及表面平整光洁的陶板坯体。便于陶板坯体后续工序的转运及干燥等.易于获得高质量的陶板产品。