影响江西小地砖破损的因素

    戴铁建　吴水亮

    

    

    摘 要：江西陶瓷企业以生产一次烧成的小规格砖为主，产品出窑后会发现很多破损。通过分析发现，导致砖破损的原因有：第一生产工序繁多，如：喷釉、洒点、磨釉、印花等；第二，模具花色丰富；第三，转产频繁等等。如何从坯、釉工艺；烧成工艺；设备等方面出发，使得小规格砖的破损由原来的7%～10%降低到2%～3%，将是陶瓷行业迫在眉睫要解决的问题，也是一项在节约资源保护环境上有着广阔前景和明显经济效益的课题。本文从坯、釉、窑、设备等方面进行研究，利用江西本土资源，试图解决困扰企业多年的产品破损问题。

    关键词：江西小地砖；破损；因素

    1 引言

    江西陶瓷企业以生产一次烧成的小规格砖为主，产品出窑后会发现很多破损。通过分析发现，导致砖破损的原因有：第一，生产工序繁多，如：喷釉、洒点、磨釉、印花等；第二，模具花色丰富；第三，转产频繁等等。这一现象的出现将直接影响企业产品质量的提升和企业的经济效益。因此，如何从坯、釉工艺；烧成工艺；设备等方面出发，使得小规格砖的破损由原来的7%～10%降低到2%～3%，将是陶瓷行业迫在眉睫要解决的问题，也是一项在节约资源保护环境上有着广阔前景和明显经济效益的课题。

    江西陶瓷企业的坯料配方与福建、佛山等地区相比最大的困扰在于缺乏高可塑性铝质粘土或坭。一次烧成的坯体是Si-Al-钾钠系统，如果生产规格为600 mm×600 mm或以上规格的地砖，厂家大多会用广东、福建等地黑坭、水洗高岭土等来保证坯体的生坯强度和含铝量；如果生产400 mm×400 mm或以下规格的地砖，厂家一般只生产普通印花和金属磨釉的产品，由于市场定位和企业利润空间狭小等方面的原因，江西陶瓷企业一般不会从福建、广东等地方购高品质的铝质坭。因此，如何充分利用本地区的镁质粘土，走一条既能保证产品品质（符合GB/T4100-2006附录J）标准，又能很好地控制破损问题，以提升产量质量的创新之路，已势在必行。

    2 影响江西小规格砖开裂的因素

    笔者在江西某地砖厂从事生产管理方面的工作，目前计划生产一批小地砖，要求保证产品吸水率为3%～6%时，尽量将产品破损率控制在3%以下，优等控制在95%以上。为了解决小地砖破损的问题，笔者从坯、釉、窑、设备等方面进行研究，利用江西本土资源，试图解决困扰企业多年的产品破损问题。

    2.1 坯料配方对小规格砖开裂的影响

    笔者公司常用的坯体原料化学组成如表1所示。坯体配方调整前后的化学组成对比如表2所示。

    众所周知，Si-Al-钾钠系统的坯体，广东佛山一般含Al量在16%～18%之间，SiO2含量一般在69%～71%之间，含Al量太低或Si含量偏高易造成风裂破损。考虑到江西具有丰富的镁质坭资源，通过提高坯料中的K、Na、镁含量，降低CaO含量来达到调整坯料配方的目的。实践证明：在SiO2高达73%，铝含量仅13%的情况下，配方调整后产品风裂明显好转，抗折强度明显提高，仅被动边一片存在前后边裂的问题（这要通过调节窑炉来解决）。其主要原因是，通过增加坯料配方中K、Na、Mg含量，会促进石英在坯共熔体中的溶解度，从而促进莫来石的生成，使以游离态存在的石英含量相对减少，导致坯体的抗热震能力增强，减少了急冷、缓冷段产品的风裂破损。

    2.2 釉料配方对江西小规格砖开裂的影响

    2.2.1釉料化学组成分析

    笔者公司常采用的部分釉用原料化学组成如表3所示。调整前后的釉料配方对比如表4所示。

    2.2.2釉水的保湿性对生坯强度的影响

    笔者公司通过采用减少釉料配方中高岭土的含量，以及适当降低甲基含量的方法来降低釉水的保湿性。实践证明，改变釉料配方后，釉水的保湿性会明显降低，与坯体结合后会导致其含水量偏高，从而会大幅度地降低坯体强度。

    2.2.3釉始熔点偏低对坯体砖形的影响

    如果釉的始熔温度较低，则意味着釉将过早熔化，使得坯体表面过早被釉熔体所封闭，阻碍坯中残余气体的排出。在快速烧成的条件下，不仅会产生釉面针孔、坯体夹心等缺陷，而且使砖坯翘脚、变形的可能性增大。因此，调整后的釉料配方适当降低高膨胀熔块与水洗长石的用量，同时增加煅烧高岭土、氧化铝与碳酸钡的用量，在保证釉的始熔点提高的同时，还具有较好的高温流动性。既有利于坯体前期氧化分解，又有利保于证砖坯进入高温烧成区后的平直度调节，有效地减少了坯体翘脚、变形等问题。

    2.3 烧成因素对小规格砖开裂的影响

    前面提到调整过后的坯体烧成过程中存在被动边一片前后裂的问题。通过分析发现，坯体前后边裂的原因主要是由于预热过急、窑头温度偏高、水份蒸发太快等因素引起的。通过关小窑炉被动边窑头第1，2道上下抽湿吸斗的开度；增加高低箱处辊下挡火墙的高度6 cm左右；提高干燥窑的中前段的温度等措施，能够解决砖坯前后边开裂的问题。

    2.4 设备因素对小规格砖开裂的影响

    通过适当增加压机压力，4台力泰PY1500压机高压均由原来的11000 kN增加到11500 kN；压机冲压总次数由4.8次/min调整到4.4次/min，使砖坯在干燥窑内不至于太挤。此外，窑尾出砖平台的改造；磨边机磨边轮的及时更换；加强磨边机的维修；减少停机等措施都会降低产品的破损率。

    3 结语

    （1） 江西陶瓷产区生产小规格地砖破损率偏大的问题，通过运用科学的解决办法；综合分析其影响因素（如：坯料配方、釉料配方、烧成工艺、生产设备等）；循序渐进地改良生产中的每个环节，是完全可以解决其破损问题的。

    （2） 通过改良坯料配方，完全可以研发出有别于福建、佛山等陶瓷产区采用的Si-Al-K，Na系统之外的新的配方系统：Si-Al-K，Na-Mg系统。实践证明：采用新配方系统生产出的小规格砖的吸水率、抗折强度、平直度等各项指标均达到甚至优于（GB/T4100-2006附录J）标准。

    参考文献

    [1] 吴秀兰，陈国平.硅酸盐生产配方设计与工艺控制[M].北京：化

    学工业出版社，2004.

    [2] 蔡飞虎，洪国娟.使用墙地砖生产技术[M].湖北：武汉理工出版

    社，2010.

    [3] 陶瓷砖国家标准GB/T4100-2006[S].