年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂设计开题报告--黄亚丽(3)

2019-04-21 19:23

大、如引入过多不仅会降低制品的热稳定性,还可能引起有釉面龟裂,尤其是Na2O的含量较高时更为显著,因此Na2O在釉中的含量最好小于2%。[1][3]

1.2.3 原料的种类和作用及原料分布

⑴ 坯用原料种类

坯用原料有可塑性粘土、硬质粘土、瘠性原料、矿化剂、熔剂,引入SiO2的原料有石英、高岭土、长石等,引入Al2O3的原料有高岭土、瓷土或长石,引入CaO的原料方解石、石灰石、白云石,引入MgO的原料有滑石,镁质粘土,白云石,引入K2O的原料有钾长石,引入Na2O的原料有钠长石。

⑵ 釉用原料种类

釉用原料由增粘剂、着色剂、助渗剂、溶剂等组成。

⑶ 各原料在陶瓷中的作用

① 粘土(可塑性原料)在陶瓷中的作用

粘土的可塑性时陶瓷坯泥赖以成形的基础。粘土可塑性的变化对陶瓷成形的品质影响很大,因此选择各种粘土的可塑性,或调节坯泥的可塑性,已成为确定陶瓷坯料配方的主要依据之一。

粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。这是陶瓷注浆泥料与釉料所必备的性质,因此选择能使泥浆有良好悬浮性与稳定性的粘土,也是注浆配料和釉浆配料中的主要问题之一。

粘土一般呈细分散颗粒,同时具有结合性。这可在坯料中结合其他瘠性原料并使坯料具有一定的干燥强度,有利于坯体的成形加工,另外细分散的粘土颗粒与较粗的瘠性原料相结合,可得到较大堆积密度而有利于烧结。

粘土是陶瓷坯体烧结时的主题,粘土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结温度、烧结温度和软化温度的主要因素。

粘土是形成陶器的主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源。粘土的加热分解产物和莫来石晶体是决定陶瓷器主要性能的结构组成。莫来石晶体能赋予瓷器以良好的力学强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性。

② 石英(瘠性原料)在陶瓷生产中的作用

在烧成前是瘠性原料,可对泥料的可塑性起调节作用,能降低坯体的干燥收缩,缩短干燥时间并防止坯体变形。

在烧成时,石英的加热膨胀可部分的抵消坯体收缩的影响,当玻璃质大量出现时,在高温下石英能部分熔解于液相中,增加熔体的粘度,而未熔解的石英颗粒,则构成坯体的骨架,可防止坯体发生软化变形等缺陷。

在瓷器中,石英对坯体的力学强度有着很大的影响,合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度,否则效果相反。同时,石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。

在釉料中二氧化硅使生成玻璃质的主要组分,增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与粘度,并减少釉的热膨胀系数。同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。

③ 长石(熔剂原料)在陶瓷生产中的作用

长石在高温下熔融,形成粘稠的玻璃熔体,是坯料中碱金属氧化物的主要来源,能降低陶瓷坯体组分的熔化温度,有利于成瓷和降低烧成温度。

熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒。液相中SiO2和Al2O3互相作用,促进莫来石晶体的形成和长大,赋予了坯体的力学强度和化学稳定性。

长石熔体能填充与各结晶颗粒之间,有助于坯体致密和减少空隙。冷却后的长石熔体,构成了瓷的玻璃基质,增加了透明度,并有助于瓷坯的力学强度和电气性能的提高。

在釉料中长石使主要熔剂。

长石作为瘠性原料,在生坯中还可以缩短坯体干燥时间,减少坯体的干燥收缩和变形等。

④ 碳酸盐类熔剂原料

用于釉料中可以增加釉的硬度与耐磨度;增加釉的抗腐蚀性;降低釉的高温粘度与增加釉的光泽度等优点。

⑤ 镁硅酸盐类原料

滑石在陶瓷工业中用途范围很广,可以生产白度高,透明度好的高档日用陶瓷产

品、电瓷及特种陶瓷制品。建筑卫生陶瓷坯料中加入滑石后,可以降低烧成温度,扩大烧成范围,提高产品的半透明与热稳定性。滑石加入到釉料中时,能够防止釉面的开裂,增加釉料的乳浊性,并能扩大釉料的烧成。[3]

⑷ 釉用原料的选择 ① 着色剂的选择

着色剂是渗彩釉中发色的原料,着色剂的选用原则是尽可能选用溶于水但不水解的可溶性金属盐类,且在高温下发色稳定。

② 增粘剂的选择

增粘剂的作用是保证着色化合物迅速渗入坯体中而不洇开。可供选择的增粘剂有:甘油、糖浆、蓖麻油、机油、松节油、生粉等。

③ 促渗剂的选择

印花后的半成品坯体,只有在坯体表面喷施一定量的促渗剂后,釉中呈色的金属离子才能通过渗透作用进入坯体,最终获得一定深度的渗彩图案,促渗剂通常用水货水溶液。促渗剂的作用在于呈色金属离子与之经过络合反应后,使不易在坯体中渗透的呈色离子变得易于渗透,其实质在于改变呈色离子的结合形态,使呈色元素渗透作用得到明显增强,促使釉渗入的厚度增加,由1~2㎜增加到3~4㎜。可供选择的有Na2CO3、NaOH、KNO3、K2CO3等配成pH值为6~8的水溶液,或用去离子水。

④ 溶剂的选择

一般渗彩釉所用的溶剂为水。[1] ⑸ 各原料的分布情况 ① 粘土

全国已经探明的陶瓷粘土矿床达到180余处。其中高岭土矿床,湖南占全国的29%,其次有江苏、广东、江西、辽宁、福建等省,探明的储量均达到1000万吨以上。福建省龙岩发现了我国目前最大的高岭土矿,其储量高达5400万吨。瓷石的储量以江西和湖南最多,湖南醴陵马泥沟的储量达到1亿吨。陶土的储量中以新疆为最,

仅塔士库一地陶土矿储量就达到1.7亿吨。另外还有吉林、江苏、江西等省集中了全国75%的陶土储量。

② 石英

石英在地球上储量多,在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料,可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。我国优质石英资源储量丰富,以湖南、江西、河北、福建等省最丰富。它们通常以水晶、脉石英、石英岩、石英砂岩、石英砂、燧石、硅藻土、海卵石及粉石英等形式存在。石英的化学成分主要是二氧化硅。

③ 熔剂原料

通常指能够降低陶瓷坯釉烧成温度,促进产品烧结的原料。陶瓷工业常用的熔剂原料有长石钾长石、钠长石、方解石、白云石、滑石、萤石、含锂矿物等。我国长石资源分布于江西、湖南、福建、广西、广东、河南、河北、辽宁、内蒙等地。

④ 碳酸盐类熔剂原料

作为主要的陶瓷熔剂原料,碳酸盐类熔剂原料品种非常多。它们有碳酸钙、方解石、大理石、白云石、菱镁矿碳酸镁、石灰岩等。碳酸盐类熔剂原料在我国分布面积很广。如方解石、石灰石,我国各地均有出产。石灰岩分布我国北方河北、内蒙、山西、陕西与大西南的四川、云南、广西、贵州等省区;出产方解石的地区有湖北鄂西咸丰、江西萍乡与景德镇、湖南湘潭;菱镁矿的主要产区集中在辽宁海城与营口,储量占全国80%以上,约为世界产量的四分之一。此外山东、河北、四川、甘肃、西藏、青海都产出菱镁矿原料。碳酸盐类熔剂原料的主要成分碳酸钙在陶瓷坯釉料中主要是发挥熔剂作用。尤其在陶瓷面砖中,使用石灰石、方解石、大理石,其用量在5~15%之间。

⑤ 镁硅酸盐类原料

产地有辽宁、山东、内蒙、广西、湖南、云南等地。该类原料主要有滑石、蛇纹石及镁橄榄石。

1.2.4 渗花砖的生产工艺流程[1][4]

⑴ 生产工艺流程图

原料 喷水2 辊道窑 储存 球磨 添加剂 色料 抛光 质检 包装 入库 印花 喷水1 扫灰 干燥窑 压机 过筛 皮带输送机 料仓 皮带输送机 压头机仓 喷雾塔 柱塞泵 伺服罐 过筛 柱塞泵 泥浆池 喂料机 皮带输送机 球磨机 过筛 除铁 ⑵ 生产工序及设备简介 ① 坯料生产工序及设备 a 喂料机

喂料机俗称给料机,喂料机可分为链板式喂料机、皮带式喂料机、仓储式喂料机、圆盘喂料机、螺旋喂料机、自动喂料机、振动喂料机。喂料机广泛应用于冶金、煤炭、化工、建材、轻工、玻璃、食品、粮食、烟草、磨料、磨具等领域。

b 皮带输送机

带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。它可以将物料在一定的输送线上,从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送,也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外,还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合,形成有节奏的流水作业运输线

c 球磨机

球磨是利用磨球在筒状磨机内翻滚、打击,使物料变成细粉的工艺设备。


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