1、 资本运作网所有瓷砖墙地砖生产常见缺陷分析前 言陶瓷墙地砖生产中常常会出现许多缺陷,这些缺陷的存在会影响着墙地砖产品档次的提高。因此,预防和克服这些产品缺陷,提高产品质量对墙地砖生产来说是至关重要的。要预防和克服缺陷的产生,首先必须对各种缺陷有一定的认识,并分析和克服缺陷产生的原因,然后才能根据缺陷产生的原因采取相应的措施来预防和克服。陶瓷墙地砖产品缺陷产生的原因是错综复杂的,即使是同一种缺陷都有可能产生于整个生产过程中的任何一个环节。本文将墙地砖缺陷分成坯体缺陷、釉面缺陷、丝网印刷缺陷三个方面,针对不同类型缺陷,从配方组成及生产工艺两方面分析探讨其产生的原因、解决的措施,以期寻求预防途径和克
2、服这些缺陷。第一部分 坯 体 缺 陷所谓坯体缺陷,是指源自坯体配方、坯体生产过程及坯体内在性能的缺陷,也就是说,不管其表现形式如何,它的产生只与坯体有关。墙地砖产品常见坯体缺陷有:开裂、变形、尺寸偏差、黑心与鼓泡、色差、碰损、麻面、斑点或熔洞。一、开裂:常见的开裂缺陷有:层裂、边裂、大口裂、惊裂、后期龟裂,这几种不同开裂的特征是:层裂:是在砖坯的局部断面上分层开裂,从砖的侧面看有时能看见层裂,有时候层裂出现在砖面中间部位,烧后则该部位凸起或出现鸡爪纹,有时外表无异状,但敲击时声音沙哑。边裂:在砖面的四周出现许多小裂口,如为有釉砖,则釉面亦一起开裂,且裂口处釉面平整圆滑。开口裂:裂纹从砖的某一边
3、开始向中部延伸,且通常裂透整个砖断面,如是有釉砖,其裂口处釉面亦平整光滑。惊裂(冷裂) :裂纹穿过整个砖面,且直透整个断面,敲击时其声沙哑,看其断开裂面,平整光滑,且有光泽;如为有釉砖,则裂口处釉面锋利。后期龟裂:多出现于多孔坯体的釉面上,出现的时间通常是砖铺贴后的一定时间内,特征是整个砖面釉面呈无规则网状细小裂纹,严重者釉面因此剥离坯体。A.产生坯体开裂的原因:1.配方中引入过多的粗颗粒游离石英。这种石英在升温和冷却过程中会产生晶型转换,从而极易造成预热裂及惊裂。2.配方中过多使用结晶水含量高且结晶水分解温度集中的原料,在烧成时,易造成坯体开 资本运作网所有裂。3.可塑性原料使用不当,当坯料
4、可塑性较差时,坯体强度不够,在烧成前即易开裂;而当引入过多强可塑性原料时,则坯体干燥时收缩过大,水份难以排出,从而造成干燥裂和烧成开裂。4.坯釉配方不适应,即坯釉膨胀系数不相适应,当釉的膨胀系数大于坯的膨胀系数,且坯体强度较低时,釉面在冷却时受到张应力,则会造成釉坯同时开裂。5.坯料中片状原料(如生滑石、方解石)用量不当,在压形过程中易造成排气不畅,从而产生层裂缺陷。6.配方中钾钠含量过高,对于多孔产品来说,易产生后期龟裂。7.坯料制备工序对开裂的影响:(a).坯料球磨细度过细或过粗,均易造成各种开裂,如坯料球磨过细,则易使坯体的干燥和烧成收缩过大,从而造成边裂和大口裂;过细球磨,则需长时间球
5、磨,这样容易因球磨介质(硅质)大量磨损,造成坯料中游离粗颗粒石英增多,使坯体在烧成和冷却时因石英晶型转变引起较大体积变化,而造成坯体开裂或惊裂;坯料如球磨过粗,则易使坯体成形后结合强度低,在后续加工及预热排潮带,易造成各种开口裂。(b).粉料制备及其性能对坯体开裂的影响。喷雾干燥工段各工艺参数的控制(主要有 泥浆含水率 泥浆输送压力 进热风温度 排风温度 塔内负压 排风管负压 喷枪数量),直接关系到粉料性能的合格与否,而粉料性能的好坏,又直接关系到砖坯质量的好坏。粉料性能通常包括:流动性、容重、颗粒级配、含水率。它们对坯体开裂的影响情况为:如粉料流动性差(即粉料颗粒形状不规则),则在压型操作时
6、装填料不均匀,一方面造成坯体各部分密度不一,在干燥与烧成过程中各部位收缩不一,从而造成坯体开裂;一方面难以在模腔内形成最紧密堆积,因空气量多而造成层裂;粉料容重小,同体积粉料的空气含量就多,在压形操作及烧成时易造成坯体层裂或口裂;粉料颗粒级配不合理,极易造成坯体开裂,粉料中粗颗粒过多,坯体压形不密实,使生坯强度低,在后续工序运行中及预热排潮时均易导致坯体开裂;而粉料中细颗粒(微料)过多,在加压过程中,微粉易阻塞排气通道,使压形排气不畅,从而造成层裂;粉料水份过干、过湿或干湿不均,都会造成各种坯体开裂,粉料水份过低,填料时,粉粒间拱桥效应增大,空气量增多,压形时空气难以完全排出从而造成层裂;粉料
7、水份过高,水份在压形时易阻塞排气通道,使坯体中空气不能顺利排出,从而造成层裂;粉料水份干湿不均,坯体在干燥及预热排潮期易出现各部位收缩不均匀而导致各种裂纹产生。(c).粉料中结块也会造成坯体开裂。由于种种原因,粉料中常会存在一定的结块粉料,这些结块粉料大多由微细粉构成。由于结块粉料的水份值与其余粉料的水份值严重偏离,导致水份不均匀;其次,结块粉料的存在,影响粉料流动性,导致压形时填料不均;再次,结块粉料本身致密相对较高,压形时不易排气。以上原因均将导致压形时产生层裂及其它 资本运作网所有开裂缺陷,由这种原因产生的层裂,通常反映在砖面上,看上去像鼓泡或出现鸡爪纹。8.压制成形对坯体开裂的影响:(
8、a).加压压力不均,排气时间不一,易造成坯体层裂。(b).加压操作不当,第一次加压过急,压力过大,无法使气体从模腔内的粉料中及时排出,从而造成坯体层裂。另外,第二次加压与第一次加压时间间隔太短,坯体内气体不及排出,从而形成层裂。(c).模具质量不合格,亦易造成各种坯裂,如上、下冲头与模具内衬板间的间距不合理(过小),压形时气体不易排出而易造成层裂;模具内衬板出模斜度不合适,使坯体在脱模时侧面受磨擦力,从而使坯体侧面产生极细小的不规则裂纹;模具上、下冲头与内衬板磨损严重,造成其间隙扩大,压形时四边粉料从此逸出,造成坯体边部密度低,坯体整体密度不均匀,在干燥或烧成时,坯体各部位收缩不一,造成坯体边
9、缘部位产生破碎性裂纹。(d).压制时,出坯速度过快,也易造成坯体开裂。刚刚压制成形的坯体,其抗冲击强度和抗折强度都比较低,如出坯时推坯速度过大,用力过猛,坯体就容易开裂9.干燥对坯体开裂的影响:(a).干燥制度控制不当,干燥速度过快,使砖坯表面过早硬化,则因表面收缩过大,应力集中而使坯体开裂。(b).砖坯各部位干燥时受热不均,造成坯体各部位收缩不均,如坯体强度不够,则易造成坯体开裂。(c).干燥时气流中的水汽凝聚在冷坯上(干燥前期)造成坯体各部位水份不均,继续干燥时会因此收缩不均而引起开裂。(d).干燥后坯体水份不符合要求。如干燥后坯体水份较高,易造成坯体入窑水份过高(坯体入窑水份在1%左右为
10、宜),从而造成炸裂。而坯体过份干燥,入窑前后坯体会吸湿,从而出现大量微细裂纹。(e).坯体出干燥器温度过低,也易造成坯体开裂。因坯体施釉后一般不再专门干燥,如坯体出干燥器温度低,则由施釉带入的水份不能及时排除,入窑后易炸裂。10.烧成对坯体开裂的影响:(a).坯体入窑水份较高而窑头升温又过急,传热速率大于水份向外蒸发的传质速率,坯体表面硬化使内部水份不易排出而造成开裂。此种开裂通常裂口较大,故又称大口裂。(b).升温阶段操作不当,造成坯体开裂。如整个升温阶段升温速度过快,则易使坯体产生各种开裂。另外,升温阶段的升温速度不均匀,也是造成各种坯体开裂的重要原因。(c).预热带排湿不及时,水汽冷凝在
11、砖坯表面或过干坯体重新吸湿,则易使坯体出现大量微细裂纹。(d).降温阶段操作不当,易出现坯体惊裂。当冷却温度到达800C 以下,坯体表面开始硬 资本运作网所有化,如此时降温速度过快,则坯体极易惊裂。另外,在500600C 范围内,因石英晶型转化引起坯体体积变化较大且变化速度快,如冷却温度不均匀及冷却速度过快,均易使坯体惊裂(e).辊棒与孔砖间密封不严,而缓冷段窑内呈负压,易吸入冷风从而引起坯体惊裂,这个原因产生的惊裂通常出现在靠窑边部的产品上。(f).过分的低温快烧,亦易引起各种开裂。尤其是玻化砖产品,极易造成抛光破损。B.改善坯体开裂的措施:1.在配方组成方面,尽量选用结晶水含量少、有机质含
12、量少、无气体分解、无晶型转变的低温快烧原料,以避免在烧成过程中由于原料的各种加热反应而导致坯体内部应力不均引起的各种坯裂。另外,在熔剂性原料的选用上,对于多孔坯体,尽量少用钾钠原料,多用钙镁原料,可避免后期龟裂的产生。2.严格控制泥料的细度,既不能使泥料过粗,同时也要控制泥料不使其过细。目前很多厂家对细度的控制都是某目筛筛余不大于某个值,而没有不小于某个值(即有上限无下限)。给质量检测人员的错觉是:泥料细度只要不大于某值,细度越细越好。这种观念对于控制任何工艺参数都是不正确的。3.对于粉料各项性能参数(颗粒组成、含水率、容重、流动性)均应严格控制,以避免压形时因粉料原因引起的层裂缺陷。4.加强
13、粉料在运输过程中(从料仓到压机料斗)的过筛除铁,以除去粉料中的杂质和硬块,避免鸡爪纹的产生。5.控制好压形操作过程和加压压力,尽量使加压过程中模腔内气体及时顺畅地排出。6.对不合格的模具应及时维修或更换。7.控制好坯体干燥的各项参数:干燥速度、干燥温度、干燥坯体含水率(上下限)、坯体出干燥器温度。8.严格控制坯体入窑水份(增加坯料中游离石英含量;尽可能降低坯料中钾钠含量或增加坯料中钙镁含量;降低 资本运作网所有坯料中铝含量;增加坯料球磨细度;提高烧成温度。如需调低坯体膨账系数,则按以上措施朝反方向调整。3.控制好粉料陈腐时间,以使粉料水份均匀;粉料进压机前需过筛,以除去粉料中不正常颗粒。4.控
14、制压形压力与填料,以使压形后坯体各部位密度均匀。5.干燥速度控制适当,干燥器内温度分布均匀,保证坯体干燥时各部位均匀收缩。6.根据产品的尺寸与平直程度,适当调整烧成各阶段上下温度。7.适当调节砖坯进急冷区的运行速度,使砖坯间有一定间隔。8.及时清理、打磨辊棒,以除去辊棒上的粘附物,保证辊棒尺寸一致且表面光洁。9.烧玻化砖时须适当调整辊距。10.对不同规格的砖坯,适当调整其厚度,以提高砖坯抵抗烧成变形的能力。三、尺寸偏差:烧后产品的尺寸超过允许范围称为尺寸偏差,常见的尺寸偏差缺陷有大小头,厚度偏差、缩腰、鼓腰等,其特征如下:大小头:产品某两端尺寸有明显差异,使砖面四边失去其平行度而变成梯形。厚度
15、偏差:产品偏厚、偏薄或一边厚一边薄呈楔形状。缩腰鼓腰:产品某两平行边的中间部分凹进(缩腰)或凸出(鼓腰)。尺寸误差:砖坯所有的边长均与标准尺寸不符,整体偏大或偏小。A.产生砖坯尺寸偏差的原因:1.高塑性原料用量过多,干燥与烧成收缩过大,使产品尺寸难以控制,从而造成产品尺寸偏差。2.矿物原料成份波动过大,造成坯料组成的改变,从而影响其收缩,导致产品尺寸偏差。3.坯料中石英含量过多,易导致产品尺寸整体偏大。4.坯用色料的加入,改变坯体烧成温度,导致产品尺寸偏差5.原料细磨工艺对砖坯尺寸的影响。(a).球磨参数(球磨时料、球、水比及球磨时间)有波动,造成坯料颗粒有时粗有时细,从而导致产品尺寸偏差。(
16、b).球磨时间过长,球磨介质磨损量过大,导致坯料成份变化,从而使产品产生尺寸偏差。如球磨介质为燧石质(SiO2),则坯料中 SiO2含量增加,使产品尺寸增大。6.粉料性能对砖坯尺寸的影响:(a).粉料干湿不均匀,使坯体各部位收缩不一,导致产品尺寸偏差。(b).粉料颗粒产生偏析分离,即粉料密度不均匀,使成形后坯体各部位致密度不均匀,使烧成时坯体各部位收缩也不均匀,从而导致产品尺寸偏差。 资本运作网所有7.成形对砖坯尺寸的影响:压制成形是造成砖坯尺寸偏差的主要因素,成形工艺产生这些缺陷的原因主要有:推料器问题、压砖机问题、模具问题等。(a).推料器问题:主要是指推料器结构、布料形式和位置设定以及运
17、动速度、振动频率、振幅的调节等问题。而且,推料器问题不仅仅指推料器本身,还包括原料临时储存的料斗和它前面的给料输送带等。推料器的结构指的是推料器盛料处隔栅内栅板的构造和排列问题,内栅板的构造和排列不合理,容易造成填料不均,即不同模腔内填料多少不同或相同模腔内不同部位填料多少不同,这样成形出来的坯体烧成后便出现大规格砖大小头,长条砖长短不一,小规格砖的尺寸不规整等一系列的缺陷。此外,刮料板应平直光滑,以保证填料均匀。料斗供给推料器的原料要适量,否则会导致填料不均匀。推料器运动速度通常使其前进速度大、后退速度小,以避免填料时出现模腔中粉料量前少后多的不均情况。推料器位置设定不当,易使砖坯出现大小头
18、缺陷。推料太前,则产品出现前大后小的大小头;推料器太后,则产品出现前小后大的大小头。推料器振幅设定应与所成形砖坯尺寸和模具形式相适应,振幅小,易产生鼓腰;振幅大易造成缩腰。(b).压机问题:压机问题有压机性能与制造精度,成形压力的控制、成形速度的调节、下模的上升时刻和脱模时机的设定等,还包括砖坯取出机和砖坯输送带等。压机性能和制造精度,是指压机上冲头的下平面与压机下模安装平台的上平面的平行度误差。压机平行度误差大,将导致各部位压力不一,使不同砖坯或同一砖坯不同部位的密度与强度不同,烧成后,产品便出现尺寸不规整、大小头、鼓腰、缩腰等一系列的缺陷。压机成形压力大小应根据不同规格产品而定,否则会使产
19、品尺寸整体偏大或偏小。下模的动作时刻,主要是影响推料器填料的均匀性。模框上升时刻过早,产品便呈前小后大;模框上升时刻太迟,产品便呈前大后小。(c).模具问题:模具问题包括模具的加工制造质量问题和模具的使用与安装问题。其中模具的加工制造质量问题主要有:模具硬度问题、光洁度问题、配合间隙问题、尺寸误差问题、平行度问题。模具材料硬度低,则模具表面易磨损或变形,使模腔内填料不均,从而造成产品尺寸偏差、大小头等一系列缺陷。模具的尺寸误差问题很多,但对产品尺寸影响较大的是上模芯厚薄误差问题。上模芯过厚过薄或厚薄不均,都会导致产品尺寸偏差。平行度问题是指上模芯工作面与下模芯的工作面的平行度,平行度差的模具,
20、成形的产品易出现大小头、鼓腰、缩腰、弯扭等缺陷。模具在安装、使用中应注意上模芯工作面对下模芯工作面的平行度,以免成形产品产生尺寸偏差。另外,模具使用时的加热温度要适当,以免模框变形。8.烧成工艺对产品尺寸的影响:(a).窑内存在水平温差,导致产品大小头。 资本运作网所有(b).烧成周期波动,产品尺寸整体偏大或偏小。(c).窑底有堆积破坯,其蓄热导致窑内局部温差,使产品产生尺寸偏差。B.改善砖坯尺寸偏差的措施:1.坯料配方组成中,尽量控制高塑性(收缩大)原料的加入。同时控制石英的加入量。2.严格执行原料入厂检验标准,以控制其成份的波动在较小范围。3.对玻化砖来讲,对不同颜色的产品,可适当调整模具
21、尺寸或烧成温度,以保证产品尺寸一致。4.坯料制备各工艺参数要严格控制,尤其是泥浆细度,应控制在较小范围内。5.注意球磨介质磨损给坯料增加的石英量,如石英质球石磨损较大,配料时可酌情减少坯料配方中石英的加量(通常减少2%)。6.控制好粉料的含水率及颗粒级配,并注意粉料陈腐时间,做到成形时粉料水份分布均匀,颗粒级配适宜。7.制定各相应成形参数,并严格执行之。对成形设备及模具加强维修保养。不合格模具应及时更换。8.烧成周期与温度应严守一致。9.及时清理窑内辊底积坯。四、黑心与鼓泡:黑心是指烧成后的砖坯断面内部发黑,严重时使砖面出现凸起鼓泡或内部形成洞穴(见本文末尾附图7)。黑心缺陷形成的机理可总结为
22、:在烧成过程中,坯料中的有机物质燃烧不完全,残留在坯体内,形成黑心;碳素未充分氧化或一氧化碳气体发生还原又生成游离碳,这些碳素残留在坯体内形成黑心;氧化铁发生还原,生成低铁化物磁铁矿 Fe3O4,方铁矿 FeO和单质 Fe,残留在坯体内形成黑心。而导致砖坯黑心的具体原因表现为:A.产生砖坯黑心与鼓泡的原因:1.坯用原料中有机物质、碳素、铁化合物含量过多。2.坯料中塑性原料过多,瘠性原料较少,成形后坯体过于致密,烧成时水汽、有机物氧化、分解气体不能及时排出坯体,导致坯体黑心。3.釉料始融温度过低,坯内气体未及排出,釉面即已封闭,导致坯体黑心。4.釉料高温粘度过高,坯内气体无法冲破釉层排出,导致坯
23、体黑心。5.坯料过度细磨,成形后坯体高度致密;烧成时坯内气体排出不畅,易导致砖坯中心大面积黑心。6.粉料性能不合要求,易导致砖坯黑心。如粉料水份含量过高,水份充填于坯体毛细孔中,使有机物燃烧之气体不能排出,导致黑心,粉料中微粒颗粒过多,成形时,微细颗粒随排出的气体漂移到砖体四周,造成砖体四周或局部致密度太大,使坯体内有机质烧成时产生 资本运作网所有的气体无法排出,在坯体内部发生还原现象,残留碳分或使氧化铁发生还原生成低价铁化合物积于坯内,形成砖内黑心;粉料中混有高水份结块坯粉,成形时结块处坯体过于致密,烧成时,由于前述原因,导致砖体内局部黑心;喷雾干燥时不良燃烧造成的碳粒、设备漏油等偶发性污染
24、物混入粉料中,亦易导致砖坯黑心。7.压制成形操作不当,也是砖坯黑心的重要原因。压制压力过大,使砖坯内颗粒太过紧密,致使有机物燃烧气体无法顺利排出,在坯内产生还原现象,生成残留碳份及低价铁化合物在砖坯内形成黑心;压制成形时,加压速度过快,易使粉料中微细粉向砖体周边集结,使砖坯周边过于致密,导致烧成气体排出不畅而黑心8.入窑前坯体干燥不够,使得坯体在烧成时排水时间过长,相对缩短了其氧化时间,同时水蒸气易与有机物反应形成还原性气体,极易导致坯体黑心。9.过分低温快烧,坯内氧化反应尚未结束,即已有玻璃相生成,这是目前低温快烧玻化砖产生黑心的主要原因。10.烧成温度曲线制订不合理,预热及氧化阶段时间太短
25、,有机物分解之气体及水汽不能及时排出,导致砖坯黑心。B.解决砖坯黑心与鼓泡的措施:1.坯料配方中塑性原料少加,适量加入某些瘠性料如石英、硅灰石等,以利坯内气体排出通畅。少用钠长石等低温熔剂性原料,以免过早出现液相。2.釉料始融温度应调整在坯体氧化温度之上。3.适当控制坯料球磨细度。4.控制好成形粉料各项性能参数。5.注意成形压力,加压速度及坯体厚度等。6.严格控制坯体入窑水份,以缩短排水时间,相应延长氧化反应时间,并减少水蒸汽与有机物反应形成还原性气体的机会。7.提高窑内空气过剩系数,使形成充分氧化气氛,或延长氧化时间(可适当降低最高烧成温度,延长高温保温时间)。8.注意工业卫生,避免有机杂质
26、混入坯料内。五、色差:通常施釉产品坯体如有色差,一般都在釉面色调中体现出来,这种色差在本文中归为釉面色差,在此不作分析。此处所讲坯体色差,指的是无釉瓷质砖的色差。瓷质砖色差常见的有两种情况,一是不同砖坯有色差,二是同一砖不同部位有色差。A.产生瓷质砖色差的原因:1.不同批次的色料之间存在色差,从而导制不同批次生产的同种花色的砖出现色差。2.进厂的坯体原料成份波动,使同一色料在坯中呈色有所变化,从而导致砖坯色差。 资本运作网所有3.色料加入量有误差。4.泥浆球磨细度,尤其是色泥浆的细度变化,将最终影响产品的呈色,从而导致色差缺陷的产生。5.在其它条件相对稳定的情况下,色坯料的颗粒大小及颗粒级配的
27、变化,也会产生色差。喷雾干燥时,色坯料颗粒尺寸大,粗颗粒偏多,表现在产品上,色点大而稀;反之,色点小而密。在这两种情况中,尽管白坯料与色坯料的重量比没有任何变化,但色点装饰效果看起来却不一样,这种情况也是一种色差。6.白坯料与色坯料比例发生变化,会造成大批量色差缺陷砖。7.白坯料与色坯料混合不均匀,也会造成大批量色差砖,并且由此引起的色差没有任何规律性,常常表现在同一块砖的不同部位上有色差。8.白坯料与色坯料的颗粒大小与颗粒级配差别太大,在粉料运输与成形加料时,粉料颗粒发生偏析,这样,通过加料软管加料时,白坯料与色坯料不能保证一个稳定的比例,且随机性很大,这是单块砖产生无规律色差缺陷的主要原因
28、。9.成形时,喂料器发生变形或安装不当,导致喂料器与平台不良,喂料器喂料时,将平台上的粉料研细并推入模腔,造成规律性的单砖色差(距砖边510mm 处,与砖边平行地存在一条颜色带,宽度1020mm 不等。这条颜色带色点碎小,密度很大,看上去几乎不显底色,完全象色料的颜色,明显区别于同一砖上的其它部位)。10.所施透明釉重量发生变化,也是产生瓷质砖色差的原因之一。为进一步提高瓷质砖表面的抗污能力,改善瓷质砖的色点装饰效果,瓷质砖生产厂家通常在瓷质砖表面薄施一层透明釉。所施透明釉虽然很少,但厚薄发生变化时,瓷质砖表面颜色效果也会随之变化,从而导致色差缺陷。11.渗花液的渗入深度不一,是抛光渗花砖抛光
29、后色差缺陷产生的原因之一。12.烧成制度的变化,烧成时温度、气氛和烧成周期的变化,均会导致瓷质砖的色差缺陷。13.渗花瓷质砖抛光时磨萷抛光量的变化,也会导致渗花抛光砖产生色差缺陷。B.解决瓷质砖色差的措施:1.稳定坯用原料矿源,严格控制进厂原料的质量。2.色料加料时应准确称量,并用精确度高的称量仪器称色料量,以免色料加入量有误差。3.控制入厂色料的色调变化,尽量做到同一花色的砖在一个批次内生产完成,这样可将所需色料均化后使用,避免不同批次色料对产品颜色的影响。4.正确制定泥浆细度工艺参数,并加以严格控制。5.正确制定喷雾干燥色坯料的颗粒大小及颗粒级配数据并加以严格控制,影响粉料颗粒尺寸与颗粒级
30、配的因素有泥浆含水率、泥浆粘度、燃气压力、泥浆泵压、喷咀等,必须严格控制相关的诸因素,使其相对稳定,才能保证粉料颗粒尺寸及颗粒级配的稳定。6.白、色坯料混合时,严格控制仓卸料器的卸料量,确保白、色坯料的比例不变。7.监控混料器运转正常,以使白、色坯料混合均匀,发现问题及时处理。 资本运作网所有8.经常检查维修有关成形设备,确保其运转正常。9.若砖面施有透明釉,则在施釉时,应严格控制釉浆比重和施釉重量,并使其保持相对稳定。10.渗花瓷质砖的渗花液的渗入深度应合理控制,并保持稳定。11.注意产品烧成操作,稳定烧成温度,气氛及烧成周期。12.渗花抛光砖在抛光时,磨削抛光量应保持一个定值(一般0.56
31、mm)。六、碰损:碰损是指产品被碰撞后造成的局部残缺,如掉角、边部小缺口等。碰损缺陷通常在砖坯入窑前即已出现,造成碰损的主要原因是砖坯的强度较低以及不规范的操作或机械故障。A.产生砖坯碰损的原因:1.坯用原料中塑性料用量少,使坯料塑性低,成型后砖坯强度低,在后续工序中就容易造成碰损。2.粉料性能不合符要求,如粉料水份过高,过低或不均匀,都会导致坯体强度整体下降或局部下降,从而造成碰损缺陷;另外,粉料的颗粒级配不合理、流动性差,使粉料在模腔中填充不均匀,某些边、角部位填料较少,使成形后砖坯的边角部位结构疏松,在后续工序的运输过程中,就极易造成碰损。3.压制成形时,填料器填料不均匀,易造成砖坯结构
32、出现局部疏松而出现碰损。4.成形时,压力较低,使坯体整体强度低,结构松散,从而导致碰损。5.推坯器表面材料(与坯体接触部位)过于坚硬或推坯操作不当,如推坯速度过快,都会导致坯体碰损。6.坯体在干燥时受碰撞也会出现碰损,如卧式干燥器、砖坯在吊篮中上下运行,很容易受碰撞而产生碰损缺陷。7.施釉线运行的通畅与否,也是砖坯产生碰损的因素之一。有些施釉线太长,且较多拐弯,拐弯处通常设置挡板,砖坯在拐弯时多次与挡板相撞,极易造成碰损;另外,施釉线皮带运行不稳,或各段皮带运行速度有差异,都会使砖坯相互碰撞而碰损。8.入窑水份控制不当,砖坯在窑内运行也会产生碰损。9.辊棒表面有粘附物未及时清理,从而使砖坯在窑
33、内产生碰损。10.产品出窑在捡选时操作不当产生碰撞而碰损。11.过份低温快烧,产品质地较脆,捡选时稍有碰撞即出现碰损。B.改善砖坯碰损的措施:1.坯料中应保持一定塑性原料的用量以保证砖坯成形后有足够的强度,从而在后续工序中不致碰损。2.制订合适的粉料工艺参数,并严格执行之,以保证其在成形后各部位致密度较高且一致。 资本运作网所有3.制订适当的成形压力,以使砖坯不致过于疏松而碰损。4.控制好压制成形操作,保证填料均匀,推坯速度不宜太快,推坯力量不宜太大。5.保证砖坯在干燥器内运行通畅。6.施釉线各设备保持运转正常,尽量减少生坯在生产在线的拐弯次数,并保证其运行平稳通畅,调节好运输线各段速度,使之
34、匹配。7.严格控制砖坯入窑水份(1%)。8.对窑炉辊棒及时检查维护,以保证其表面光滑。9.对出窑产品检选包装时,严禁野蛮操作,尽量轻拿轻放。10.制订合适的烧成制度,以保证烧成后产品的机械强度。七、麻面:麻面是指压制成形后的坯体表面粗糙不平,有凹陷小坑。麻面缺陷是由压制成形直接造成,但造成压制成形麻面缺陷的内在原因还在于坯料与粉料性质。A.产生坯体麻面的原因:1.坯料塑性太高,成形时易粘模而造成坯体麻面。2.粉料含水率过高,成形时粘模,导致麻面。3.粉料粗颗粒多,成形时也易粘模,导致麻面。这是因为喷雾干燥过程中,泥浆里的可溶性盐类随水份的蒸发而停留在颗粒表面形成盐膜。压制成形时,这层盐膜易与模
35、具表面发生粘连。颗粒愈粗其比表面积愈小,这层盐膜也就愈厚,相应也就愈易粘膜。反之,粉料颗粒愈细,则愈不易粘膜。4.模具擦模不及时或擦模不干净。5.模具表面磨损严重。6.模具加热温度不够。7.成形后坯体表面细小坯粉未清扫干净,干燥后,细粉粒粘在坯面形成麻面。B.改善坯体麻面的措施:1.适当控制坯料塑性,使其成形后既有足够强度又不致使成形时易粘模。2.严格控制粉料的含水率(最高不超过9%)。3.适量控制粉料中粗、细颗粒的含量。4.及时擦模并擦洗干净。5.对有磨损的模具及时更换。6.控制模具加热温度或对模具表面进行处理。目前,模具成形面上均衬有一层特殊的橡胶材料,以减少粘模。7.成形后及时将坯面细粉
36、粒清扫干净。八、斑点与熔洞: 资本运作网所有产品表面呈现大小不一的黑或褐色的脏点,叫斑点。斑点处呈现洞穴的称为熔洞。斑点与熔洞通常可分为釉上和釉下两种,釉下斑点与熔洞通常是由坯料引起的。此处分析坯体产生的斑点与熔洞缺陷。A.产生坯面斑点与熔洞的原因:1.坯用原料中含铁矿物的引入,当含铁原料颗粒较粗时,这些粗粒低熔组分在烧成时与坯体烧成温度不一致而形成斑点与熔洞。2.坯料在球磨或压制成形时,由于机械磨损而混入铁质。3.粉料在运输过程中,由于工业卫生不好而混入铁质等杂质。4.坯体在施釉前的运行过程中,表面落有铁屑或其它杂质(如滴有油污等),施釉后烧成则出现斑点或熔洞。5.燃料中含硫量过高,烧成时与
37、坯中铁质反应生成硫化铁黑点。B.改进坯面斑点与熔洞的措施:1.对坯用原料进行过筛与除铁,以除去其中含铁矿物。2.对球磨后坯料过筛与除铁,除去由于机械磨损混入的铁杂质。3.在粉料入压机喂料器前加强过筛,以除去粉料贮存与运输过程中混入的杂质。4.注意生产现场工业卫生,避免在生产时对设备进行维修加工之铁屑或油污污染坯面。5.控制燃料中硫含量(不高于2.5%)。第二部分 釉 面 缺 陷产生于釉料本身并表现于产品釉面上的缺陷即为釉面缺陷。常见釉面缺陷有:针孔与气泡、釉面波纹、无光与失透、色差、龟裂与剥落、卷釉与缺釉、棕眼、釉面杂质。一、针孔与气泡:釉面针孔是坯釉中气体排出后的小孔未被釉完全填满而形成的,
38、分布在整个釉面上、大小各异。在釉面砖所有缺陷中,针孔是最为复杂、最难预防、最难克服的缺陷之一。釉面砖的质量在很大程度上取决于釉面质量,而釉面针孔的存在则又在很大程度上影响着釉面质量的提高。因而分析并解决釉面针孔问题,改善釉面质量,对提高釉面砖质量,提高企业的经济效益和社会效益均有着十分重要的意义。釉面砖釉面针孔产生的原因十分复杂,国内外许多专家学者对釉面针孔产生的原因提出了各种观点。总的来说,釉面针孔的产生肯定是与气体有关,而气体的来源则涉及到坯、釉料配方,坯、釉料制备以及成形、干燥、施釉、釉坯的存贮和烧成等整个生产工艺。以下进行详细分析:A.产生釉面针孔与气泡的原因: 资本运作网所有1.坯、
39、釉料组成中含有高温分解物,在烧成时分解产生气体,导致针孔。坯釉料中含有高温分解物,如碳酸盐、碳有机质、铁的硫化物及硫酸盐等。对于二次烧成产品来说,在坯体素烧和熔块熔制过程中,大量气体已经排出,但在釉烧时,仍然存在不同程度的分解及氧化还原反应,产生气体,而对日益推广的一次烧釉面砖来说,烧成时的分解及氧化还原反应则与釉的形成反应同时进行,因而形成釉面针孔的可能性也更大。具体反应如下:(1).碳素、有机物氧化:C(有机物)+O2CO2 350以上C(碳素)+O2CO2 600以上(2).铁的硫化物氧化:FeS2+O2FeS+SO2 3504504FeS+7O22Fe2O3+4SO2 500800(3
40、).硫酸盐分解:Fe2(SO3)3Fe2O3+3SO2 560770MgSO4MgO+SO3 900以上(氧化气氛)(4).碳酸盐分解:MgCO3MgO+CO2 500850CaCO3CaO+CO2 8501050MgCO3. CaCO3(白云石)MgO+CaO+2CO2 7309504Fe2O32Fe2O3+3CO2 8001000另外,釉在高温下的氧化分解反应产生的气体,釉层不断玻化并形成坯釉中间层过程中所发生的一系列复杂的物理化学反放出的气体以及施釉时釉粒本身夹带入的空气等,使釉熔体内含有大量的气泡。开始小气泡能直接从釉面逸出;其后,由于温度提高,熔体中硅酸盐含量增多,粘度变大,小气泡须
41、依靠表面张力的作用聚集成大气泡浮上液面才能逸出,并因此在熔融的釉面形成大量小孔,若此时转入低温阶段,釉面便不能再次熔平,从而在釉面留下无数气孔。当这些气孔尺寸大于0.5时即成为“釉泡” ;当气孔直径小于0.03时,肉眼不易观察出来,则成为无针孔平滑釉面;当气孔直径介于0.50.03之间时,则为针孔。很显然,由于受陶瓷制造和烧成工艺的限制,气孔总是或多或少地残留在釉层中,无法达到完全消除。据资料介绍,既使是优质的陶瓷釉面,针孔平均面积也会占总釉面的1.25%左右。2.对于釉的组成来讲,作为乳浊剂的锆英石(硅酸锆)的加入会提高釉的高温粘度。一般釉的高温粘度越大针孔就会越多,因而锆乳浊熔块釉的釉面针
42、孔与气泡相对比透明熔块釉要多。釉中含有较多碱性氧化物与氧化钡、氧化硼,会造成釉熔体表面张力过大,气体不易排出,从而导致釉面针孔的产生。釉中三氧化二硼容易升华(挥发),特别在三氧化二硼含量大和烧成温度高的情况下,易导致釉面针孔。氧化锌未经锻烧或加入量过多,将使釉面 资本运作网所有容易出现针孔(作用机理目前还不清楚)。外加石英的颗粒太粗,将提高釉的熔融温度和釉熔体高温粘度,从而导致釉面针孔。3.坯釉料球磨时球磨介质和球磨机内衬材料耐磨性低、杂质含量高(如燧石质内衬、天然球石),则会在坯釉料球磨时混入杂质,从而给釉面针孔的产生创造条件。另外,坯料细度如果较粗,也易形成针孔。4.粉料性能不佳(颗粒级配
43、与含水率),使成形后坯体表面粗糙或结构疏松,易吸釉,施釉后易包含气体在其中,烧成时则形成釉面针孔。另外,粉料在储存与运输中,若混入灰尘或其它有机杂质,也会导致釉面针孔。5.坯体成形时压力设制不当,造成釉面针孔。当压力过大,坯体在烧成时,氧化分解反应滞后,且由此产生的气体难以及时排出,从而易导致釉面针孔,当压力较小时,坯体结构疏松,施釉时吸附较多水份,导致烧成时出现釉面针孔。6.模具质量不好,成形后坯体表面粗糙,施釉时易包含空气在其中,烧成时若不能及时排出,则会形成针孔。7.坯体过干或过热,施釉时易导致坯体不均匀吸水而产生针孔。8.坯体干燥不彻底,致使坯体内部存在一部分自由水,烧成时,随温度升高
44、,坯体中水份在高温下汽化,但却难以通过干固的釉面排出,至烧成带时,残留的水汽剧烈排出,导致针孔。9.釉料制备过程中产生针孔的原因:(a).对于熔块釉来说,熔块的熔制质量对针孔有很大的影响。如果熔块熔制温度低,熔融时间短,造成熔块夹生现象,这些夹生料造成大量反应不完全的物料,在釉烧过程中继续发生物理化学反应,产生大量气体,导致针孔;如果熔块熔制温度过高,熔融时间太长,致使某些熔剂成份增加挥发,使釉的高温黏度增大。釉烧时,不利于气体的排出,导致针孔增多。(b).釉料加工也是影响釉面质量的主要原因,经过检测分析,釉浆性能主要取决于颗粒级配、颗粒形状、研磨材料(材质)、杂质混入这几个因素。如果球磨效率
45、低,球石品质差、球石磨损大,则釉浆颗粒粗、混入杂质多,如 SiO2、Al2O3等,均会增加釉的高温粘度,使针孔增多,但若熔块釉颗粒太细,会降低釉的始熔温度,也会导致釉面针孔。另外,釉浆的颗粒形状若为明显的棱角状,其始熔点较低,在釉烧过程中不利于气体排出,易产生针孔与气泡。(c).釉浆储存时间过长,碱类物质会继续溶解而改变釉的成份,釉烧后也会产生针孔,这是因为釉浆的 pH 值太高,就是碱性太强,会造成釉烧反应急剧,产生针孔。特别是游离的碱性氧化物多,危害更大。根据实践经验,凡是釉面品质稳定的釉浆,其 pH 值在7左右,而其 pH 值大于8的面砖用釉料,釉面针孔均较多。另外,储存釉浆的环境温度较高
46、时,釉中有机添加物会发酵而产生气泡,这些气泡如在施釉时不能很好地排除而留在釉层中,釉 资本运作网所有烧时则容易造成针孔。再者,釉浆储存时的搅拌速度不宜太快。以免釉中卷入空气。10.施釉控制不当,也会导致针孔。(a).釉浆中含有空气泡(一般是在球磨、搅拌、储存时混入的),施釉前须借助过筛来除掉。另外,施釉前还须脱铁与除杂(过筛)。(b).淋釉时,釉幕流速过快或坯的输送速度不当,或两者速度不匹配,都会将空气覆盖于釉层下,导致烧成后针孔。(c).坯体过干或过热时施釉或素烧坯施水不均匀施釉,会使釉浆不能均匀地被坯体吸收,则易产生闭口气孔。(d).施釉时施底釉与施面釉设施设置不合理,若坯体施底釉后釉面已
47、干(见不到水光),再进入施面釉,则极易造成釉面气泡,烧成后则成为开口大气孔(棕眼)。(e).坯体施釉前表面未清扫干净,如有灰尘或油污,施釉后烧成也会出现针孔。11.烧成工艺对釉面针孔的影响:(a).对二次烧成产品,若素烧温度不够,坯体生烧,使坯体在釉烧时继续其物理化学反应,产生气体,导致针孔;另外,坯体生烧或烧失量高,素烧坯体结构松驰、孔隙率高,施釉时易覆盖气体于其中,釉烧时易产生针孔。素烧时如气氛控制不好,出现还原焰,致使素坯内部积碳,釉烧时碳素氧化产生气体,使釉面针孔增多。(b).如果釉坯入窑水份过高,将会降低釉烧时坯表实际温度,并把部分未来得及蒸发完的水份带入氧化分解阶段,使氧化物分解反
48、应滞后,致使釉面针孔产生。另外,未及时排完的水份如在高温时排出,易导致窑内还原气氛,也会产生釉面针孔。(c).烧成周期过短(过分快烧),坯釉各种物化反应未充分,釉面即已玻化,则会在釉面产生针孔和闭口气泡。烧成时间长,尤其是釉烧冷却速度过慢时,釉的粘度逐渐增大,而坯釉中的挥发物在较高温度下继续生成,这样会导致针孔不断形成。(d).烧成气氛控制不当,或烧成设备的故障,或燃料中硫含量过高,使窑内产生还原气氛,而窑内任何还原气氛的出现,都会使有害气体潜入釉层中而造成釉面针孔。(e).釉烧温度过高,使釉过烧而产生针孔。12.燃料中含硫量超标,易导致窑内气氛变化,产生釉面针孔。含硫气体是导致釉面针孔与气泡
49、的重要原因,因而燃料含硫量应严格控制。13.瓷砖生产过程中,各种杂质的混入也是造成釉面针孔的重要原因之一,杂质的介入,一是本身分解、挥发产生气体,二是可能使某些物理化学反应滞后,或改变了釉的性质,介入釉中的杂质主要有无机质、有机质及金属质三种。无机质多为各种矿物和酸、碱、盐等,多为不纯原料或生产过程无意带入(如生产现场之灰尘),由于其多在高温阶段才大量分解、挥发,产生大量气体,所以对针孔的产生影响较大。有机杂质为各种纤维,如粘土中的有机物(腐植酸盐)以及添加剂 CMC,这类物质在高温下氧化分解,也会促使针孔的形成。金属屑则是由于各生产工序中,如采矿、粉碎、运输、配料、熔制、球磨等,使用金属设备 资本运作网所有(尤其是钢铁制设备)而带入的。由于釉中铁质在烧成时