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陶板常见缺陷应对措施与彩色陶板干燥烧成工艺

2020-10-06 22:04:33

一、陶板常见缺陷应对措施

1、侧曲

侧曲俗称“刀弯”,这是湿法成形较常见、较棘手的问题之一,也是陶板要克服的问题,产品越细长越容易发生。

侧曲缺陷的影响因素分析,导致侧曲缺陷产生的因素众多,涉及到各个工序,需要控制。因此要制定作业标准,稳定泥料的水分、硬度,控制成形尺寸;适当降低干燥温度,分阶段保持湿度,稳定成形速度等。另外,熟练的高素质的生产操作人员至关重要。

2、炸坯

原因分析:当坯体内部水分大于表面水分,或水分含量不均匀,在升温过快时,坯体内部的水分急剧向外扩散,而此时由于坯体表面已经干燥收缩,坯体受到应力作用产生裂纹、开口裂,严重时坯体急剧炸开,即炸坯。

对策:坯体干燥要均匀,入窑水分在2%以下,或1%以下好;窑前温度控制在200℃以内,升温不要太急。值得注意的是,有的厂为了预防空窑,陶板在环境湿度较大的情况下,依然大量储坯,品管人员在干燥窑尾检测的砖坯含水率在1%以下,但砖坯储备几小时后有吸湿,入窑后又升温太急因而开裂、炸坯,这种情况也要预防。

3、风裂

原因分析:产品在冷却时由于速度过快,熔体在固化温度以下降温过快,坯体中未反应的石英(称为残留石英)及方石英会因晶型转化的体积变化给坯体带来很大的内应力,因而产生微裂、炸裂。其特征是断口锋利,这就是常说的“风裂”。

横向迟缓转化,体积膨胀大;纵向迅速转化,体积膨胀小。但是由于迟缓转换的速度慢,加上液相的缓冲作用,因而体积膨胀也缓慢,危害作用并不大;纵向转换的体积膨胀虽然小,但由于迅速,因而破坏性强,危害反而大,容易产生风裂。产生风裂的温度点在573℃,体积变化为0.8%;以及180~270℃,体积变化为2.8%。

对策:控制好573℃和180~270℃的降温速度。建筑陶板的厚度一般有18mm,20mm,30mm,38mm等,长度有的达1500mm甚至2000mm,比抛光砖的厚度(一般11mm)和长度都大。因此,在窑炉设计时,冷却带的设计要略长一些,调节手段要多一些。

二、彩色陶板干燥烧成工艺

干燥是难点:成形好的陶板直接进入干燥窑,由于陶板含水率较高,一般在16.8~19.7%,且规格大,所以干燥时间较长(一般需要2~3h)、难度大。辊道干燥窑是陶板干燥的主流干燥器,针对陶棍的特点,陶板干燥辊道窑的设计也不同于传统的干燥窑,其特点是:小棍棒密排,多层干燥。国内有的企业的陶板干燥窑为了减短窑长、效率,采用多层干燥器。干燥过程中应该注意各个阶段温度、湿度、气流的控制,特别是干燥前段,由于进窑水分大,所以要低温高湿,同时注意均匀进风、抽风,否则极易开裂甚至炸坯,其中温度的控制是难点,控温的难点在于测温,现在较新的测温手段是红外热像仪法,入干燥窑前坯体温度分布红外热像图。

此外,有的企业是用烘房干燥,其控制难度较大,效率不及辊道窑干燥。国内还有个别企业使用技术水平较高的微波干燥技术,充分发挥微波干燥特点,干燥由内到外均匀受热,干燥速度快而均匀。

干燥后进入烧成阶段,其原理与普通辊道窑一样,但由于陶板规格大,相应地希望窑炉内宽较大,窑宽越大,越容易产生温差,而砖规格越大对温差越敏感,所以陶板烧成的关键技术在于控制窑炉截而上的温差,烧成窑的温度控也可借助于红外热像仪来测温,陶板烧成窑实例及窑尾的红外热像图。

后续工序包括磨边、表面修饰、包装等,这与传统陶瓷生产相似。整个工序都采用全自动化控制,节约人力物力,减少人工搬运中磕碰带来的破损,由于陶板产品尺寸大、生产工序多,生产难度较大,缺陷的种类和出现的频率高,就解决方法而言,较重要的是要控制生产参数和工艺的稳定,并在生产中积累经验。