淺談建筑陶瓷的釉料損耗及其處理方案*

周騰飛 李海龍 張東升 楊炳堅 李 超

(1 蒙娜麗莎集團股份有限公司 廣東 佛山 528211)

(2 廣東省大尺寸陶瓷薄板企業(yè)重點實驗室 廣東 佛山 528211)

近幾年,隨著建筑陶瓷原材料價格的大幅上漲,天然氣和煤炭價格長期高位運行,導(dǎo)致陶瓷企業(yè)產(chǎn)生成本居高不下,利潤大幅度降低。因此如何減少釉料損耗,降低生產(chǎn)成本,已成為各個陶瓷企業(yè)必須要研究的課題。

1 釉料的加工損耗

釉料原料在加工成釉漿的過程中會有一定量的釉漿損耗且無法避免,但可以盡量去控制減少損耗量,比如相同種類的釉料可以固定球磨機和漿池,能夠有效減少清洗球磨機和漿池造成的釉漿損耗;加強員工節(jié)釉意識培訓(xùn),可減少人為因素造成的釉漿浪費;完善釉漿過篩除鐵等相關(guān)設(shè)備及工序,可減少釉漿損耗;沖洗加工設(shè)備的含釉水統(tǒng)一流到沉降池沉降,沉降泥制成壓濾渣后可作為一種陶瓷原料使用。

2 釉料的使用損耗

生產(chǎn)車間釉料使用損耗一般是指在瓷磚生產(chǎn)過程中,實際平均施釉量和理論平均施釉量的偏差(kg/m2),可以由連續(xù)生產(chǎn)時產(chǎn)生的釉損、轉(zhuǎn)釉轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)時產(chǎn)生的釉損、非正常生產(chǎn)狀態(tài)時產(chǎn)生的釉損三部分組成。

2.1 連續(xù)生產(chǎn)時產(chǎn)生的釉損

連續(xù)生產(chǎn)時產(chǎn)生的釉損主要包括皮帶掛釉釉損、定期沖洗設(shè)備釉損、噴釉設(shè)備噴釉釉損、鐘罩設(shè)備淋釉釉損等。皮帶掛釉釉損是鐘罩淋釉設(shè)備和噴釉設(shè)備在施釉的同時,會把釉施在皮帶上造成皮帶掛釉產(chǎn)生釉損;定期沖洗設(shè)備釉損是指施釉設(shè)備在連續(xù)工作過程中定期沖洗釉雜、沉積釉和釉屎時造成的釉損;噴釉設(shè)備噴釉釉損是指把釉漿制成霧狀釉噴到磚面過程中散落在周邊時產(chǎn)生的釉損;鐘罩淋釉釉損是指釉漿通過鐘罩形成釉幕淋到磚面過程中產(chǎn)生的釉損。這些釉損在生產(chǎn)過程中無法避免,只能通過設(shè)備和工藝的改進來控制減少。

2.2 轉(zhuǎn)釉轉(zhuǎn)工藝時產(chǎn)生的釉損

轉(zhuǎn)版轉(zhuǎn)工藝產(chǎn)生時產(chǎn)生的釉損主要包括換釉轉(zhuǎn)工藝清洗設(shè)備釉損、無法使用的低比重釉漿釉損等。換釉轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)時,由于在更換不同種類的釉漿上線生產(chǎn)前,需要把釉線施釉相關(guān)設(shè)備重新清洗干凈,包括釉泵、輸釉管、施釉設(shè)備以及皮帶等,這種大清洗會造成一定量的釉漿損耗;當(dāng)生產(chǎn)采取噴釉設(shè)備施釉時,生產(chǎn)釉漿比重需要調(diào)低,由于無法精準(zhǔn)控制換釉轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)的具體時間,就會造成低比重釉漿過剩情況,這些低比重釉漿如不能及時用掉就會迅速沉淀而無法繼續(xù)使用,從而造成一定量的釉漿損耗。

2.3 非正常生產(chǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生的釉損

非正常生產(chǎn)狀態(tài)下的釉損主要包括設(shè)備故障造成的釉損、員工操作不當(dāng)造成的釉損、釉漿受到污染造成的釉損等等;另外換釉調(diào)版需要來回清洗設(shè)備也會造成釉漿損耗。生產(chǎn)車間的釉料損耗有大有小,控制好的陶瓷企業(yè)能夠把釉損控制到5%～8%,而控制差的陶瓷企業(yè)生產(chǎn)車間的釉損能高達10%以上。釉損偏大不僅會造成釉料原料浪費和環(huán)境污染,還會增加企業(yè)生產(chǎn)成本,降低企業(yè)利潤,不利于企業(yè)成長和可持續(xù)發(fā)展,所以降低釉料損耗勢在必行。

3 施釉設(shè)備釉損

陶瓷廠常見的施釉設(shè)備主要包括鐘罩淋釉設(shè)備和噴釉柜噴釉設(shè)備,兩者的工作方式不同,在工作過程中產(chǎn)生的釉漿損耗也有一定的差異。

3.1 淋釉設(shè)備的釉損

鐘罩淋釉設(shè)備主要由釉泵和鐘罩淋釉器(見圖1)組成,工作原理相對簡單,釉漿經(jīng)由釉泵抽到懸在釉線上的釉斗中,再流經(jīng)鐘罩形成釉幕均勻淋到磚坯面上,沒有淋到磚面上的釉幕經(jīng)過下面的托盤重新流到釉桶中循環(huán)使用。鐘罩淋釉設(shè)備在正常工作時需要定期清理托盤中長期循環(huán)的沉積釉,會產(chǎn)生一定量的釉損,但相對比較少,另外,定期清洗鐘罩淋釉設(shè)備也會產(chǎn)生一定量的釉損。

2) 工廠化生產(chǎn)。目前，埃塞的現(xiàn)代化竹材加工生產(chǎn)廠家有3家：一是位于奧羅米來州、距離首都僅20 km左右的Adal Industrial Plc，2006年投產(chǎn)；二是位于本尚古勒-古木茲州首府阿索薩的Bamboo Star Agroforestry Factory。這2家企業(yè)員工共150人左右(每家70多人)，均以生產(chǎn)竹地板為主，其他竹產(chǎn)品主要有竹窗簾、各種竹簽(包括竹香簽、竹牙簽等)、竹筷、球形竹炭等。產(chǎn)品除供應(yīng)本國需求外，還少量銷往鄰國國家。第3家竹地板生產(chǎn)廠家SA Bamboo位于首都西邊約20 km處，于2017年投產(chǎn)，生產(chǎn)竹地板、家具、牙簽等。

圖1 鐘罩淋釉器

3.2 噴釉設(shè)備的釉損

噴釉設(shè)備(見圖2)主要由水刀式噴釉機和噴釉柜組成,水刀式噴釉機通過壓縮空氣把釉漿霧化,再經(jīng)過多個噴嘴均勻地噴到磚面上完成施釉,霧狀釉漿擴散到周邊環(huán)境中就會產(chǎn)生釉損,霧狀釉漿長期易積聚在釉柜邊緣,形成的干釉容易掉落在磚坯表面產(chǎn)生釉面缺陷。噴嘴連續(xù)工作時間過長容易有滴釉,所以要定期對這些設(shè)備進行沖洗,沖洗設(shè)備時會產(chǎn)生一定的釉損,另外噴到皮帶上的釉漿也會造成皮帶掛釉產(chǎn)生釉損。不同的噴釉柜所產(chǎn)生的釉損也不相同,跟噴釉柜大小、外觀設(shè)計、噴頭數(shù)量以及水刀噴釉機壓力等都有關(guān)系。

圖2 噴釉設(shè)備

4 減少生產(chǎn)車間釉損的措施

目前各陶瓷企業(yè)都在想辦法減少生產(chǎn)車間產(chǎn)生的釉損來到達節(jié)釉降本的目的,但采取的措施各有差異,有的企業(yè)處理得比較粗糙,生產(chǎn)車間使用釉損居高不下;而有的企業(yè)則處理得比較精細,各種方法措施綜合運用,使生產(chǎn)車間釉料損耗大大降低。

4.1 改進設(shè)備減少釉損

噴釉設(shè)備釉損相對較大,合理設(shè)定噴釉設(shè)備噴釉參數(shù)可以有效減少釉損,包括調(diào)整噴槍噴嘴大小、間距及高度都可以控制減少釉損;根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)整水刀式噴釉機空氣壓力使釉漿霧化程度更合理也可以減少釉損。隨著科技進步和技術(shù)發(fā)展,目前一些國外的設(shè)備公司也在開發(fā)一種新的噴釉設(shè)備,其釉損能夠得到很好控制,但技術(shù)還不算特別成熟,有待進一步完善。

鐘罩淋釉設(shè)備釉損相對較小一些,但仍可以經(jīng)過一些改進減少釉損,比如盡量提高釉幕下方托盤傾斜度,減小釉漿沉積;控制好淋釉釉漿性能,防止釉漿循環(huán)中觸變沉積,可以有效減少鐘罩設(shè)備清理次數(shù);這些改進措施都可以有效地減少釉損。

皮帶掛釉造成的釉損也不可忽略,根據(jù)生產(chǎn)情況適量減少噴釉柜處皮帶數(shù)量;在皮帶處增加刮釉設(shè)備循環(huán)利用;在釉幕皮帶上方增加節(jié)秞器減少皮帶掛釉;改造鐘罩釉幕處釉線輸送設(shè)備,使皮帶不經(jīng)過釉幕也可以輸送磚坯,這些措施都可以有效防止皮帶掛釉產(chǎn)生的釉損。

此外,在施釉設(shè)備處就近備釉取釉,減少輸送釉管長度,可以有效減少換釉轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)清洗釉管造成的釉損。

4.2 培養(yǎng)員工節(jié)釉意識

培養(yǎng)員工的節(jié)釉意識非常重要,很多時候一些人為因素造成的釉漿浪費非常嚴(yán)重,比如,釉漿沒有循環(huán)完就開始清洗設(shè)備;換釉轉(zhuǎn)版時控制調(diào)釉量不夠嚴(yán)謹(jǐn),造成浪費;中試釉試完就地倒掉;還有就是人為因素造成釉漿污染而無法使用的現(xiàn)象更是會造成嚴(yán)重的釉漿浪費。因此陶瓷企業(yè)需要重視培訓(xùn)員工的節(jié)釉意識,制定相關(guān)處罰機制,責(zé)任到人,可以有效減少人為因素造成釉漿浪費。

另外,合理安排不同工藝產(chǎn)品的排產(chǎn)順序,盡量把同釉同工藝的產(chǎn)品排在一起連續(xù)生產(chǎn),減少換釉轉(zhuǎn)工藝生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換頻率;同時提高換釉試板效率,減少試版次數(shù),都可以有效減少釉損。

4.3 生產(chǎn)車間釉損回收再利用

生產(chǎn)車間釉損回收再利用指把生產(chǎn)車間使用時損耗的釉漿分類回收,然后再進行最大價值化利用。生產(chǎn)車間回收釉按照回收方式可分為換釉轉(zhuǎn)版回收釉、中試回收釉、清洗施釉設(shè)備回收釉、刮皮帶回收釉等;按照釉的回收種類可以大概分為面釉回收釉、拋釉回收釉、啞光釉回收釉、干粒釉回收釉等;按照回收釉的再利用方式主要可以分為3種:一是生產(chǎn)回收釉直接再利用,二是生產(chǎn)回收釉分類集中后再利用,三是不易回收的釉漿統(tǒng)一沉降后制成壓濾渣再利用。

4.3.1 生產(chǎn)回收釉直接再利用

一般剛加工出球的釉漿比重比生產(chǎn)用釉的比重要高,需要加水調(diào)低比重才能上線使用,這就為生產(chǎn)回收釉直接再利用提供了條件,相同編號的沖洗施釉設(shè)備回收釉和刮皮帶回收釉就可以集中在一起用來調(diào)整生產(chǎn)釉漿比重,從而減少生產(chǎn)車間釉漿損耗。

4.3.2 生產(chǎn)回收釉分類集中后再利用

將回收釉按照面釉回收釉、拋釉回收釉、啞光釉回收釉、干粒釉回收釉等種類劃分好,確認(rèn)無污染后分別分類回收到攪拌池。當(dāng)回收到足夠量時,調(diào)整其流速、比重、黏度等釉漿性能,確保符合生產(chǎn)要求,然后按一定量的比例摻入生產(chǎn)釉漿中,通過小試刮板和上線中試確認(rèn)不會對生產(chǎn)釉漿的使用性能造成影響后,包括釉漿密度、流速、黏度和燒后的白度、光澤度、發(fā)色以及釉面質(zhì)量等,可進行連續(xù)摻用,實現(xiàn)最大價值的利用回收釉,達到降低生產(chǎn)車間釉損的目的。

4.3.3 沉降后制成壓濾渣再利用

生產(chǎn)線上無法避免的釉漿損耗經(jīng)沖洗后統(tǒng)一流到沉降池集中沉降,沉降泥制成的壓濾渣可作為一種陶瓷原料使用,考慮到這種壓濾渣雜質(zhì)多、容易被污染,加上其成分不穩(wěn)定以及釉料在使用過程中的敏感性,一般會把這種壓濾渣作為一種坯料原料減值再利用。目前,如何能夠改善壓濾渣的使用性能,在不影響釉面質(zhì)量的前提下作為一種釉料原料保值再利用仍是行業(yè)需要克服的難題。

5 結(jié)語

陶瓷釉料在加工和使用過程中會產(chǎn)生各種各樣的損耗,這些損耗會嚴(yán)重增加企業(yè)的生產(chǎn)成本,因此陶瓷企業(yè)需加強釉料在加工和使用過程中各個工序的控制管理,盡最大努力減少釉損。改進設(shè)備和工藝技術(shù)、培訓(xùn)員工節(jié)釉意識和加強釉損的回收再利用,這些措施都能很有效地控制釉料損耗。