论文部分内容阅读
摘要 釉面外墙砖要实现低温快速烧成的工艺，其坯体和釉面的相互结合极为重要。本文在生产釉面外墙砖时使用底釉，解决了坯体原料配方中因使用部份陶瓷生产过程产生的废料及过程原料沉淀池里的沉淀原料后，导致产品釉面产生针孔及吸污现象等问题，使用底釉不但改善了产品的表面质量，且在实现产品快速低温烧成、有效降低坯体配方成本及综合成本、实现节能增效目的方面起到重要作用。
关健词 外墙砖，底釉，针孔，回收料
1 前 言
随着外墙砖在外墙装饰的广泛使用，外墙砖生产量越来越多，生产企业也不断增加，使得市场的竞争越来越白炽化。而且由于砖坯以天然矿物作为原料，其资源越来越短缺，目前矿物原料价格不断上涨，极不利于产品在市场的竞争。降低产品的原料成本、降低能耗、节约资源，是提高企业综合效益的重要举措，也符合国家有关的节能、环保政策。针对上述情况，经过一系列的研制，笔者所在公司通过在外墙砖坯料中掺入相当部分陶瓷生产过程中产生的废料及过程原料沉淀池里的沉淀原料，不但实行了废物回收再用，而且实现了低成本、低能耗的生产。
但在坯体原料配方中加入这些回收的低价原料后，产品釉面会出现针孔、吸污的现象。为此经过进一步摸索，我们研制出釉面“底釉”的工艺，解决了釉面的针孔、吸污缺陷，使产品的表面质感及装饰效果均与没有使用底釉的釉面一样，尤其对提高产品表面平整度更加有帮助。“底釉”的使用不但可实现产品的快速低温烧成，更有效降低了坯体配方成本及综合成本，达到节能增效的目的。
2 釉面缺陷产生的原因
坯料加入了上述的废料后，经过烧成，产品出现了釉面针孔和表面吸污缺陷，影响了产品装饰效果和表面质量，其原因是：所使用的回收废料中混有较多的外来杂质，造成了砖坯原料中存在较多的有机物。所以在快速烧成中，在前段温度600～800℃时，有机物未能完全反应排出，而到了850～1000℃时，釉面开始熔融，阻碍了坯体里气体的排出，也就是有相当部分气体留在坯体里。到了1000～1200℃时，釉面已完全熔融，同时坯体里的气体受到温度的作用再次外排，此时气体冲破釉面的张力向外排出，由于在最高温度之后马上进入急冷段，因此在高温下产生的气体通道就留在釉面从而形成针孔以及产生表面吸污。
3 综合分析和解决方法
根据上述的情况，分析和解决的方法如下：
（1） 使用回收的低价废料来配制坯料，对降低砖坯的原料成本及实现废物利用意义重大。但要实现低温快速烧成的目的，釉面必须相配合。
（2） 传统的坯料配方与使用回收料的坯料在配料时存在坯釉结合方面的差异，这是产生针孔的重要原因。
（3） 产生针孔的过程是烧成时，坯体和釉面两者发生的物理和化学反应的速度和程度不同，坯体产生的气体不能及时排出。
（4） 为了减少和消除它们的差异，在坯体和釉面之间，再增加一层介于两者始熔点的釉料，即底釉。
4 研制底釉的难点
（1） 首先“底釉”是介于坯体与釉面之间的一种釉层，它必须具有所要求的始熔点和共熔温度，有利于坯体排出气体，最终达到消除针孔、解决吸污的目的。
（2） 外墙砖“底釉”不同于釉面砖的“底釉”，因为两者采用的生产工艺不同，即淋釉的施釉方式与甩釉的施釉方式的区别。这样必然造成施釉后釉层的平滑程度有所区别。
（3） 外墙砖面釉的重量和厚度有一定的范围，因此施了“底釉”后再施面釉，如何能达到像没有“底釉”的釉面质感一样，釉面平滑无光，没有“桔皮”现象，是试制底釉的关键。
5 底釉的制备
针对要解决的问题以及“底釉”的特性，笔者对原料进行了选择，具体的原料品种及化学分析数据如表1所示。
通过对表1的原料化学组成进行分析，并进行各种试验,根据本厂的烧成制度,确定烧成最高温度为底温1205～1210℃,面温1200～1205℃；烧成周期约为30～32min；气氛为氧化气氛，微正压，并设计了不同的配方配比进行试验，见表2。
经过前期的试验，再对表2的配方组成比例进行中试球试验(统一入料量为500kg)，料：球：水(wt%)＝1：2：0.5，并进行上线试验（小规模生产），它们之间的数据如表3所示。
经过小规模的上线生产，再把三个配方的釉浆以及所使用的面釉釉浆进行化学分析及始熔点的试验，具体数据如表4所示。
综合多次的试验和数据分析,以及对产品实物质量进行分析,笔者选用了配方C作为大生产的投产配方。通过对中试过程的放大，对大生产中的产品进行性能测试，全部都符合国家标准，而且解决了釉面出现的针孔及吸污的缺陷。
6结 论
（1） 通过在釉面外墙砖中，添加一层“底釉”，解决了因为使用生产过程中的废料而产生釉面针孔和吸污缺陷的现象。
（2） 通过改进，更易实现外墙砖的低温快速烧成，从而达到节能降耗、降低成本的目的。
（3） 使用底釉后，釉面效果平滑细腻，无“桔皮”状。
（4） 施釉重量没有增加,反而还相应减少,因为与常规的施釉相比,在有“底釉”时,采用的施釉工艺是总量的35～40%量是“底釉”的重量，而面釉占总重量的60～65%，而且“底釉”施釉时的比重低于面釉，因此总的施釉重量是减少的，这样有利于坯体排出有机物气体，对提高釉面质量起到极大的帮助作用。
（5） 使用“底釉”后，对面釉的发色没有影响，相反更有利于面釉的呈色。在坯体与釉面的反应中，接触面上互相共熔，坯体的某些化学元素会影响釉面呈色，而有“底釉”的釉面情况是坯体与“底釉”、“底釉”与面釉之间进行反应，因此在釉面发色方面不但没有影响，而且“底釉”具有一定的白度，比坯体的白度大很多，有利于更釉面的呈色。
参考文献
1 蔡作乾，王琏，杨根主编.陶瓷材料辞典[M].化学工业出版社，2001
2 杜海清编著.陶瓷釉彩[M]. 湖南科学技术出版社，1985
3 陶瓷墙地砖生产编写组. 陶瓷墙地砖生产[M].中国建筑工业出版社出版,1983
4 (日)素木洋一.刘可栋,刘光跃 译.釉及色料[M].中国建筑工业出版社出版，1979:111～373
关健词 外墙砖，底釉，针孔，回收料
1 前 言
随着外墙砖在外墙装饰的广泛使用，外墙砖生产量越来越多，生产企业也不断增加，使得市场的竞争越来越白炽化。而且由于砖坯以天然矿物作为原料，其资源越来越短缺，目前矿物原料价格不断上涨，极不利于产品在市场的竞争。降低产品的原料成本、降低能耗、节约资源，是提高企业综合效益的重要举措，也符合国家有关的节能、环保政策。针对上述情况，经过一系列的研制，笔者所在公司通过在外墙砖坯料中掺入相当部分陶瓷生产过程中产生的废料及过程原料沉淀池里的沉淀原料，不但实行了废物回收再用，而且实现了低成本、低能耗的生产。
但在坯体原料配方中加入这些回收的低价原料后，产品釉面会出现针孔、吸污的现象。为此经过进一步摸索，我们研制出釉面“底釉”的工艺，解决了釉面的针孔、吸污缺陷，使产品的表面质感及装饰效果均与没有使用底釉的釉面一样，尤其对提高产品表面平整度更加有帮助。“底釉”的使用不但可实现产品的快速低温烧成，更有效降低了坯体配方成本及综合成本，达到节能增效的目的。
2 釉面缺陷产生的原因
坯料加入了上述的废料后，经过烧成，产品出现了釉面针孔和表面吸污缺陷，影响了产品装饰效果和表面质量，其原因是：所使用的回收废料中混有较多的外来杂质，造成了砖坯原料中存在较多的有机物。所以在快速烧成中，在前段温度600～800℃时，有机物未能完全反应排出，而到了850～1000℃时，釉面开始熔融，阻碍了坯体里气体的排出，也就是有相当部分气体留在坯体里。到了1000～1200℃时，釉面已完全熔融，同时坯体里的气体受到温度的作用再次外排，此时气体冲破釉面的张力向外排出，由于在最高温度之后马上进入急冷段，因此在高温下产生的气体通道就留在釉面从而形成针孔以及产生表面吸污。
3 综合分析和解决方法
根据上述的情况，分析和解决的方法如下：
（1） 使用回收的低价废料来配制坯料，对降低砖坯的原料成本及实现废物利用意义重大。但要实现低温快速烧成的目的，釉面必须相配合。
（2） 传统的坯料配方与使用回收料的坯料在配料时存在坯釉结合方面的差异，这是产生针孔的重要原因。
（3） 产生针孔的过程是烧成时，坯体和釉面两者发生的物理和化学反应的速度和程度不同，坯体产生的气体不能及时排出。
（4） 为了减少和消除它们的差异，在坯体和釉面之间，再增加一层介于两者始熔点的釉料，即底釉。
4 研制底釉的难点
（1） 首先“底釉”是介于坯体与釉面之间的一种釉层，它必须具有所要求的始熔点和共熔温度，有利于坯体排出气体，最终达到消除针孔、解决吸污的目的。
（2） 外墙砖“底釉”不同于釉面砖的“底釉”，因为两者采用的生产工艺不同，即淋釉的施釉方式与甩釉的施釉方式的区别。这样必然造成施釉后釉层的平滑程度有所区别。
（3） 外墙砖面釉的重量和厚度有一定的范围，因此施了“底釉”后再施面釉，如何能达到像没有“底釉”的釉面质感一样，釉面平滑无光，没有“桔皮”现象，是试制底釉的关键。
5 底釉的制备
针对要解决的问题以及“底釉”的特性，笔者对原料进行了选择，具体的原料品种及化学分析数据如表1所示。
通过对表1的原料化学组成进行分析，并进行各种试验,根据本厂的烧成制度,确定烧成最高温度为底温1205～1210℃,面温1200～1205℃；烧成周期约为30～32min；气氛为氧化气氛，微正压，并设计了不同的配方配比进行试验，见表2。
经过前期的试验，再对表2的配方组成比例进行中试球试验(统一入料量为500kg)，料：球：水(wt%)＝1：2：0.5，并进行上线试验（小规模生产），它们之间的数据如表3所示。
经过小规模的上线生产，再把三个配方的釉浆以及所使用的面釉釉浆进行化学分析及始熔点的试验，具体数据如表4所示。
综合多次的试验和数据分析,以及对产品实物质量进行分析,笔者选用了配方C作为大生产的投产配方。通过对中试过程的放大，对大生产中的产品进行性能测试，全部都符合国家标准，而且解决了釉面出现的针孔及吸污的缺陷。
6结 论
（1） 通过在釉面外墙砖中，添加一层“底釉”，解决了因为使用生产过程中的废料而产生釉面针孔和吸污缺陷的现象。
（2） 通过改进，更易实现外墙砖的低温快速烧成，从而达到节能降耗、降低成本的目的。
（3） 使用底釉后，釉面效果平滑细腻，无“桔皮”状。
（4） 施釉重量没有增加,反而还相应减少,因为与常规的施釉相比,在有“底釉”时,采用的施釉工艺是总量的35～40%量是“底釉”的重量，而面釉占总重量的60～65%，而且“底釉”施釉时的比重低于面釉，因此总的施釉重量是减少的，这样有利于坯体排出有机物气体，对提高釉面质量起到极大的帮助作用。
（5） 使用“底釉”后，对面釉的发色没有影响，相反更有利于面釉的呈色。在坯体与釉面的反应中，接触面上互相共熔，坯体的某些化学元素会影响釉面呈色，而有“底釉”的釉面情况是坯体与“底釉”、“底釉”与面釉之间进行反应，因此在釉面发色方面不但没有影响，而且“底釉”具有一定的白度，比坯体的白度大很多，有利于更釉面的呈色。
参考文献
1 蔡作乾，王琏，杨根主编.陶瓷材料辞典[M].化学工业出版社，2001
2 杜海清编著.陶瓷釉彩[M]. 湖南科学技术出版社，1985
3 陶瓷墙地砖生产编写组. 陶瓷墙地砖生产[M].中国建筑工业出版社出版,1983
4 (日)素木洋一.刘可栋,刘光跃 译.釉及色料[M].中国建筑工业出版社出版，1979:111～373