佛山明協精密機械有限公司
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一、坯體配方原料
1、原料的干燥敏感性高。
例如蒙脫石類的粘土(膨潤土等)具有較高的干燥敏感系數,干燥收縮大,
或原料吸濕膨脹大,干坯吸濕后強度迅速降低,特別是坯角部先受到影響,容易在預熱前段造成掉角。
解決措施:
干燥敏感性高、吸濕膨脹大的的原料要少用。盡量保持坯體較小的干燥收縮。
適當增加瘠性原料的比例,如長石、瓷石、瓷砂、葉蠟石、預燒過的原料,
或回收的廢坯等等,以縮短坯體干燥時間,減少干燥收縮變形。
2、配方中粘土類原料用量過多,
瘠性原料不夠,排水性不好,磚坯沒有充分干燥即進入預熱段,急速升溫產生開裂。
解決措施:
粘土類原料的比例要合理,避免為了提高生坯強度而過量添加塑性粘土,可通過測定生坯強度來確定配方是否滿足生產要求。
3、坯體的游離石英過多。
石英在573℃發生晶型轉換,引起坯體快速且突然的膨脹,當坯體耐熱震性能不夠好時,產生開裂。
解決措施:
控制好坯體游離石英的含量,可減少預熱開裂和急冷風裂的發生。
4、坯體的熱膨脹系數較大,熱穩定性差。
坯體隨溫度變化的體積變形大,體積穩定性差,易產生開裂。
解決措施:
提高坯體的熱穩定性,適當增加MgO、CaO的含量。
保持坯體的熱膨脹系數中等,太大易產生預熱開裂,太小會導致釉面磚的坯釉膨脹系數不匹配,導致炸釉龜裂。
5、黑滑石的過量使用。
由于滑石多是片狀結構,破碎時易呈片狀顆粒并較軟,故不易粉碎。
在陶瓷制品成型過程中,極易趨于定向排列,導致干燥、燒成時產生各向異性收縮,過量使用也會引起預熱開裂。
解決措施:
黑滑石可提高熱穩定性,但要避免過量使用,一般控制在4%以內。
鎂質粘土沒有片狀結構,較易磨細,且有一定可塑性,能較好地代替黑滑石使用。
6、原料燒成黑心明顯,透氣性不好,或熔劑類原料(如鈉長石)過于低溫,導致坯體產生較嚴重的黑心、黃心或白心等。
這方面的影響也體現在二次燒成過程中。
素坯黑心導致磚坯內部吸水率不一致,當邊角部吸水率明顯大于中心部,
會造成邊角部的膨脹系數和濕應力大于中心部,在釉燒的預熱段造成圓弧形掉角。
解決措施:
調整配方比例,易黑心的原料要少用,以減少坯體黑心的程度。
7、選用一些能適應快速燒成的原料,如透輝石、硅灰石、葉蠟石等。
透輝石和硅灰石本身不含有機物和結構水,干燥收縮和燒成收縮都很小,熱膨脹系數不大,
250~800℃時透輝石為7.5×10-6℃-1,硅灰石為6.7×10-6℃-1,
且燒后磚坯的機械強度得到提高,熱穩定性好,吸濕膨脹較小,
在二次燒成的釉面磚生產中,也有利于釉燒窯的預熱快燒。
二、燒成溫度制度
1、窯頭溫度過高,預熱段升溫太急,溫度梯度大。
特別是第1、2組燒槍開度太大,磚坯無法承受急劇升溫帶來的應力導致開裂。
通常為了消除磚坯的黑心而過度升高前溫,增加了預熱開裂的風險。
另外,在573℃時,坯體中的石英晶型轉換,此段升溫控制不好,也易產生裂紋。
需注意的是,空窯或頻繁稀窯時,窯頭溫度較高,若控制不當,則產生“掉角”。
解決措施:
調整排煙支閘等降低窯頭溫度,調小或關閉預熱帶輥棒下第1、2組燒嘴,以避免預熱帶開始時溫度升得太快。
視情況降低第1至3區的底、面溫度設定,保證平穩的溫度梯度。
不要為了調整黑心缺陷而過度升高前溫。盡量減少空、稀窯。
在預熱帶中后期也要保持升溫平穩,防止晶型轉換產生開裂。
2、預熱段橫截面的溫差大。
窯體漏風或擋火墻設計不合理、窯底堆積碎坯、堵槍等引起的橫截面溫差過大時,磚坯受熱不均勻,易產生裂紋。
解決措施:
盡量減少窯爐的橫截面溫度差。
調整預熱帶的擋火板和擋火墻,加強窯墻保溫,特別要注意避免排煙附近區域的窯體漏風,
防止炸坯過后堆積在窯底的碎坯造成溫度不均勻。
檢查預熱前段各組燒嘴,保證火焰燃燒均勻,助燃風壓正常,避免堵槍,竄火等。
3、需要注意的是,對于二次燒成的釉面磚,會出現素燒坯外觀完整,在釉燒預熱帶才出現圓弧形掉角的情況。
由于生產現場條件的限制,無法準確檢查素燒坯角是否已經存在暗裂,
此時應同時檢查素燒窯爐和釉燒窯爐的預熱帶,按以上兩點操作調整,而不應該局限于僅在釉燒窯爐的預熱帶進行調整。
三、生產工藝參數
1、坯體的入窯水分較高。
坯體水分在短時間里沒有排盡,生成的水汽量大,在快燒條件下產生巨大的壓力。
對于釉面磚,較多的噴水和施釉量更容易出現圓弧形“掉角”。
2、坯體的入窯溫度較低。
這意味著磚坯需要更長的受熱時間才能使表面和內部的溫度達到一致。
當快速升溫時,磚坯表面溫度高于內部溫度,產生應力超過磚坯承受范圍,產生開裂。
故陶瓷儲坯機放置較久的冷坯入窯時更容易出現圓弧形“掉角”。
3、坯體的厚度較厚,規格尺寸大。
這將不利于快燒,但因為市場的需要而無法避免。
4、對以上三點的解決措施為:
提高磚坯入窯溫度,降低入窯水分。
一次燒成產品可提高烘干后坯溫,或提高二次烘干溫度,
控制烘干坯體水分在0.5%以下,入主窯坯體水分在1%以下。
對于二次燒成釉面磚,可適當提高素燒和釉燒的烘干窯溫度,
控制干坯入素燒主窯水分在1.5%以下,釉坯的入釉燒主窯水分在0.5%以下。
另外,需注意粉料的陳腐時間要保持24小時以上,防止粉料水分不均勻導致磚坯致密度不均勻。