一次燒仿古磚裂紋缺陷的解決措施

孫智 邱春麗 宋少榮

摘 要：本文主要分析了一次燒仿古磚產(chǎn)生裂紋的原因。實(shí)踐證明，從原料、釉料配方的調(diào)控、壓制成形工藝的控制及窯爐燒成曲線的調(diào)試等方面出發(fā)，可解決一次燒仿古磚裂紋的缺陷。

關(guān)鍵詞：一次燒；仿古磚；裂紋

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們的審美能力、消費(fèi)水平不斷地在提高，對陶瓷產(chǎn)品的鑒別能力也越來越強(qiáng)。仿古磚由于具有內(nèi)在質(zhì)量好、吸水率低、強(qiáng)度高、花色自然等優(yōu)點(diǎn)，使其作為地磚鋪貼或切割成各種形狀作為內(nèi)墻使用，越來越受到人們的關(guān)注。

一次燒仿古磚由于其工藝要求復(fù)雜、過程控制多，造成其產(chǎn)品質(zhì)量不高。其中，以裂紋缺陷為例，只要其過程控制稍松，此問題就會反復(fù)出現(xiàn)，成為一次燒成的“老大難”問題。為了解決一次燒仿古磚的裂紋缺陷，通過研究發(fā)現(xiàn)，可從原料、釉料配方的調(diào)控、壓制成形工藝及窯爐燒成曲線的調(diào)試等方面控制和解決一次燒仿古磚的裂紋問題。

2 一次燒仿古磚裂紋的解決措施

2.1 坯用原料方面的控制

坯用原料的配方非常關(guān)鍵，配方的好壞直接影響到原料的加工、成形以及燒結(jié)性能等方面。因此，要控制裂紋，首先要研制好原料的配方。

2.1.1粘土的選擇

在選擇粘土原料時，干燥收縮大、敏感指數(shù)高的粘土盡可能少用或不用。須選用粘性大、收縮率中等、吸水率較小等特性的粘土。同時，粘土的使用量一般控制在35%以下。若強(qiáng)度不夠時，可適當(dāng)加入增強(qiáng)劑或坯用甲基來提高塑性，從而避免因粘土過多引起的干燥收縮邊裂及預(yù)熱帶升溫邊裂等問題。

2.1.2石英含量的選擇

配方中砂石質(zhì)（石英）原料配比要適中，最佳值在18%～25%之間。當(dāng)其含量過低時，生坯干燥排濕毛孔少，不利于自然水、吸附水的排出；當(dāng)其含量過高時，因砂引入的二氧化硅含量超標(biāo)，易出現(xiàn)預(yù)熱開裂、風(fēng)驚等缺陷。

2.1.3長石含量的控制

在配方中由鉀長石、鈉長石引入的鉀鈉含量要控制適當(dāng)，當(dāng)鉀長石用量過多時，雖然降低了坯料的始熔點(diǎn)，但坯料易發(fā)生劇烈的物理、化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)殁浂喔邷卣扯却?，易出現(xiàn)裂紋。當(dāng)鈉長石用量過多時，坯體易變形，平整度不好控制。

2.1.4泥漿細(xì)度及粉料級配的控制

泥漿的細(xì)度及粉料級配性能對產(chǎn)品的邊裂有重要的影響。一般要求泥漿細(xì)度要過250目篩，且篩余控制在2.0%～3.0%之間。如果細(xì)度過大、粗顆粒多，會增加邊裂幾率，而且坯體強(qiáng)度不夠，致密度變差；細(xì)度過小，則浪費(fèi)電，增加成本。而粉料級配一般要求40～80目篩上料最佳值在75%～90%之間，而對于100目篩下料微粉控制在3%以下。微粉的多與少，直接影響生坯的干燥強(qiáng)度及裂紋缺陷的產(chǎn)生。

2.1.5粉料化學(xué)成分的均一性

粉料化學(xué)成分的均一性，對能否產(chǎn)生裂紋有較大的影響，其要求有以下幾個方面。第一，流動性一般控制在17～45s。流動性太好，易沉淀分層；流動性太差，球磨放漿困難，不易放干凈，造成后面研磨更難。第二，盡量用中轉(zhuǎn)池將不同漿池的泥漿混合后再制粉，使泥漿具有更好的均一性。第三，壓機(jī)放用粉料盡量不只用一個倉粉料，可同時放2～3個倉的粉料混合用，也使水份更均勻穩(wěn)定，不易產(chǎn)生裂紋。

2.2 釉用原料方面的控制

釉料與坯料的膨脹系數(shù)差異不能過大，差異過大會導(dǎo)致釉層剝落或產(chǎn)生裂紋。

2.2.1底釉方面的控制

一次燒成工藝中，若坯體白度足夠，能夠不施底釉盡量不施底釉。因?yàn)閷τ诟G爐燒成而言，多施一層釉漿，就會進(jìn)一步影響坯釉的匹配性，以及增加燒成前溫水分排出、中溫氧化反應(yīng)的負(fù)擔(dān)，使其隱形邊裂出現(xiàn)的幾率增加。如果確實(shí)需要施加底釉，其配方調(diào)節(jié)需注意以下幾點(diǎn)：

（1） 為保證釉漿的粘接強(qiáng)度及彈性，高嶺土用量控制在5%～15%之間，從而避免運(yùn)行線上產(chǎn)生的碰撞應(yīng)力，并抵消燒成反應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力。

（2） 硅酸鋯的用量應(yīng)該控制在20%以下，如果過多，因鋯的高溫粘度大，釉漿高溫流平性差，將導(dǎo)致其裂紋缺陷增加。

（3） 底釉耐火溫度調(diào)節(jié)應(yīng)該偏高，從而增加底釉的彈性，抵消部分產(chǎn)生裂紋的應(yīng)力。

（4） 釉漿細(xì)度的最佳值在250目篩余0.5%～1.0%之間。過細(xì)收縮大，易縮釉產(chǎn)生裂紋；過粗釉面質(zhì)感差，成品缺陷多。

2.2.2面釉方面的控制

除東部地區(qū)廠家外，其它區(qū)域廠家因受當(dāng)?shù)赜杂迷系南拗?、品質(zhì)不夠穩(wěn)定、內(nèi)在質(zhì)量稍差等多方面的影響，使其面釉配方調(diào)節(jié)范圍不寬，燒成范圍窄。一般情況下，配方中熟料熔塊都占有相當(dāng)大的比例，一般范圍控制在10%～40%之間。熟料熔塊過少，釉漿性能不穩(wěn)定；熟料熔塊過多，使面釉熔點(diǎn)變低，坯體易黑心，燒成速度變慢。面釉配方中，一般采用硅灰石替代方解石引入鈣，從而使面釉釉漿性能不易觸變，燒成收縮小，避免裂紋的產(chǎn)生。最好選用水洗高嶺土，使其釉漿性能穩(wěn)定。在釉料中常加入甲基纖維，用量一般在0.12%～0.2%。在允許范圍內(nèi)適當(dāng)增加甲基纖維素的用量，可以增大釉漿的彈性，降低干燥裂或碰撞裂，從而大大減少邊裂紋。

2.3 干燥窯工藝方面的控制

實(shí)踐證明，為防止在干燥窯中產(chǎn)生裂紋缺陷，需要對干燥工藝控制如下：

（1） 整條干燥窯排式支閘的部分前段保持在70%的開度，后段所有排濕支閘保持在70%～80%的開度；送熱風(fēng)支閘的部分前段，平均保持在80%的開度，后段所在供熱風(fēng)支閘平均保持在90%～100%的開度。

（2） 當(dāng)整條干燥窯窯壓保持在正壓狀態(tài)時，窯頭的氣氛保持在高濕、高熱狀態(tài)效果比較好。

（3） 干燥窯前溫主要是排出水蒸汽，所以排濕一定要通暢，且溫度不能太高，一般在200℃以下。同時，升溫不能過急，過急易造成隱形裂紋或炸坯。

（4） 對于大多數(shù)窯爐技術(shù)員來說，看“溫度”來調(diào)節(jié)裂紋缺陷的這種觀點(diǎn)還需糾正過來。相對于不同規(guī)格、不同配方、不同批次原料、不同敏感指數(shù)的生坯，其對應(yīng)的干燥溫度都有著不同程度的波動，不可能是固定的溫度干燥。因此，看“磚”燒磚，不是看“溫度”燒磚。

2.4 壓機(jī)工序方面的控制

（1） 壓機(jī)模具、模芯的質(zhì)量問題；模芯R角盡量圓滑；鑲條質(zhì)量差或設(shè)計不合理等方面，都會導(dǎo)致卡模，造成裂紋、爛磚等問題。

（2） 各項參數(shù)要合理，盡量延長脫模與排氣時間。

（3） 一次壓力很重要，要輕，切忌重；二次壓力略重，否則氣體被包裹在里面不易排出，經(jīng)過壓機(jī)推板推出、輸送過程中振動易造成“內(nèi)傷”產(chǎn)生小裂紋，且此裂紋為亂象裂紋，往往易被判斷為坯體配方出了問題，而找不到實(shí)質(zhì)原因。

（4） 粉料水份要適當(dāng)：過大易粘模；過小易產(chǎn)生夾層、夾心、裂紋。

（5） 壓機(jī)用粉料過20目篩最好，皮帶、輸送帶的落地粉料最好不用，因?yàn)橛袑?shí)心顆粒的存在會造成坯泡，淋釉后呈現(xiàn)為釉泡、釉裂。

（6） 布料小車要平穩(wěn)，布料要均勻，否則也會出現(xiàn)由于致密度不均、收縮不一而造成裂紋。

（7） 推板要隨時刮干凈、光滑，角度要合理，否則也易推裂磚坯。

（8） 用氣管吹坯粉要在壓機(jī)壓下后，即將抬起來之前吹干凈平臺。掌握不當(dāng)會把模中粉料吹走，造成致密度不均、收縮不一的裂紋。磚面的坯粉要采取吹或用膠條、篩網(wǎng)條刮的方式作潔凈處理，否則施釉后易造成收縮不一的裂紋。

2.5 釉線印花工序方面的控制

印花仿古磚最好選擇淋釉方式，使印花效果最佳。一次燒印花仿古磚對干坯強(qiáng)度要求較高，一般干坯含水率≤1.5%。另外，傳動平臺、升降平臺、皮帶輪傳動、斜齒輪傳動等的平穩(wěn)性也是影響仿古磚裂紋的重要方面。一般要求平穩(wěn)輸送，切忌大振動，否則造成內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生裂紋；磚與磚之間、磚與輸坯線之間不要碰撞，否則會造成裂紋。花機(jī)網(wǎng)板或輥筒與磚坯之間的高度要調(diào)節(jié)適當(dāng)，且印花（或輥壓）力度、夾板力度也要注意，力度過大會把坯體壓裂、夾裂。花機(jī)夾條角度一般在90°～120°較為合理，既不會夾裂坯體，也便于印花后頂出坯體。絲網(wǎng)印花刮刀要水平，角度在45°～90°方向，且刀口不能過鈍，過鈍會由點(diǎn)接觸變?yōu)槊娼佑|，使印花效果不清晰，甚至刮裂釉面。

2.6 燒成曲線的調(diào)控方面

燒成窯窯頭進(jìn)窯溫度一般在300℃以下，預(yù)熱帶升溫不要過急，升溫過急易裂或易炸坯；急冷、緩冷要合理，否則也會造成“冷風(fēng)驚”裂紋或“熱風(fēng)驚”的緩冷帶裂紋。

3 結(jié)論

一次燒仿古磚其工藝非常復(fù)雜，形成裂紋的原因也多種多樣。為了提高一次燒仿古磚的質(zhì)量，避免裂紋的產(chǎn)生，必須從多方面進(jìn)行考慮。實(shí)踐證明，從原料、釉料配方的調(diào)控、壓制成形工藝的控制，以及窯爐燒成曲線的調(diào)試等方面出發(fā)，可解決一次燒仿古磚裂紋的缺陷。