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陶板原料的选用与处理、加工工艺

2018-10-07 09:43:27

陶板实际上就是从劈开砖演变过来的,生产陶板的原料配方和工艺过程都与劈开砖非常类似,所以有人说陶板也就是超大规格的劈开砖,陶板的生产流程大致可分为原料开采、原料粉碎、配料、陈腐、挤出成形、干燥、烧成、切割、包装。对于陶板的生产工艺过程,业界广泛认为“原料配方是基础,挤出成形是关键,湿坯干燥是难点,提高产量是方向。以下就逐一探讨陶板生产工艺。

1、原料的选用与处理

陶板的原料较好选用伊犁石型岩性原料,这类原料较适合挤出成形,辅以高岭石、蒙脱石类原料以调节其可塑性,通常可塑性指数至少达12,否则在干燥时易开裂、变形,但也不是可塑性指数越高越好,在保证坯体性能和干燥强度的前提下,可塑性应尽量低,否则影响成形(湿法挤出成形)以及后面的干燥和烧成工序。

原料处理一般为干法制粉,原料入厂后先晾干,再通过颗氏破碎机、锤式破碎机、雷蒙磨等设备进行破碎制粉,配料一般采用干料自动化配料,再加水混匀,进入陈腐阶段。由于整个过程都不涉及原料成分的筛选,所以对入厂原料纯度要求较高,必须控制原料中的杂质物质,如有机物、碳酸盐等其他污染物,否则在烧成后将出现诸如黑心、爆点、色差等缺陷,因此,原料的质量决定了陶板的品质。

针对如何让实现各干料(物料松散,但密度不同)均匀混料的问题,业内通过借鉴国外技术己经研发出了间歇式行星球磨机,能很好地解决这个难题。

2、成形工艺

成形是陶板生产的关键工艺,早些年,国内的挤出设备是清一色的进口货,近年来,国内部分企业着手自主研发,并取得了长足的进步。目前国内陶板生产企业大多用真空螺旋挤出机湿法挤出成型,由于陶板一般规格较大(宽度200一900mm,长度600-1800,厚度15~50mm),挤出成形时受力复杂,所以要保证其平整度的难度较大,此外,成形时对挤出速度也有一定要求,一般控制在0.8~16m/min。速度过快可能导致泥料空转发热,太慢则生产效率低。

3、干燥及烧成工艺

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,针对陶板的特点,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、提高效率,采用多层干燥器,如广东摩德娜科技股份有限公司干燥窑己做到5层,为三层陶板干燥窑。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。

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面上的温差,烧成窑的温度控也可借助于红外热像仪来测温。

4、后续加工工艺

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。