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“砖直就是硬道理”!釉面砖砖形、辊棒印如何控制?

自从瓷砖诞生就有釉面砖,从早期的彩釉砖到现在的全抛釉,只是随着工艺技术水平的不断进步,产品档次也越来越高、越来精细。早期的仿古砖吸水率高,一般控制在3%-6%,所以不管是砖形还是辊棒印都好控制。随着仿古砖瓷化度越来越高,砖形就比较难控制了,也容易出现辊棒印。全抛釉产品诞生后,“辊棒印”就成了建陶业讨论最多的问题,比如,哪家的全抛釉没有辊棒印,哪家的辊棒印非常严重等。久而久之,砖形、辊棒印就成了厂家的一张名片,就连业界一大佬也曾经写下“砖直就是硬道理”的字句,装裱后挂在自己公司。

坯体配方成分制定

全抛釉坯体配方谈得最多的就是“铝”含量的多少,很多人认为铝含量越高越好,有不少厂家把铝含量控制在21%以上,北方有的陶瓷厂还控制在22%以上。这里有个误区就是都认为铝含量高了骨架硬,不容易变形,但是对于双零吸水率产品铝高了就很难烧熟,就算吸水率烧到小于0.05%也容易反变,为确保不反变就只能将烧成温度再烧高或把烧成区拉长,这样辊棒印就会明显。目前全抛釉生产都是大窑炉快烧,铝含量不宜太高,膨胀系数能满足与釉料配合就好,否则既浪费了成本又做不好产品。个人认为对于生产双零吸水率产品铝含量控制在19.0%-20.0%较为适宜,最好不要超过21.0%,除非是小窑炉不追求产能慢速烧成。 配方中另外两个关键性成分“钾”和“钠”也容易被忽视,钾的熔点高,属高温助熔剂,在没有钠共熔的时候助熔效果不明显。钾在自然界中较为丰富,很多厂家在坯料配方中控制在3.0-3.5%是合适的,钾含量高相对烧成范围较宽。

最关键的是“钠”的含量,一些从微粉抛光砖改全抛釉的厂家就习惯性的会把钠调到2.0%以上,甚至有的厂在2.5%左右,钠含量高一点烧成温度较低,也易于控制产品后期反变。但是全抛釉及仿古釉面砖坯体不能让钠含量过高,钠含量高会与钙及其它低温有害物质共熔软化,在高温区就形成了辊棒印。

钠含量过高还会让坯体在中前温段过早收缩,而此时的釉料又没有达到收缩温度时,砖坯就会很拱,砖就会爬着向前走,容易造成某件砖单角不规则变形,当砖爬行到高温区时砖坯软化,由于砖自身的重力作用下,砖中心回落在辊棒上,而支撑砖坯爬行的那个支撑点就成了前后两条明显的辊棒印。

在釉面砖的坯体配方中钠含量应该控制在多少呢?我通过这几年自己的摸索,以及对几个全抛釉辊棒印做得好的厂家进行考察学习,并对其坯体粉料进行了反复研究,个人认为钠含量最好控制在1.6%-1.8%。如果配方的烧成温度过高可通过用适量的滑石来降低烧成温度,适量的滑石还能拓宽烧成温度,但配方的烧成温度又不宜制定太低。

要想砖形漂亮没有辊棒印,就必须控制好坯体配方溶剂的含量。谈到这个就要好好谈谈配方的烧成温度,在2012年我们刚开始从抛光砖转行做全抛釉的时候坯体配方很多成分都参考了抛光砖的底料,只是简单的把铝含量从18%调到了21%,烧成温度也与抛光砖相近,有时候甚至更低。测温环温度(进口大测温环)在1140℃-1150℃,但是砖形很不理想,S形严重辊棒印也明显。为此我们连续几年对窑炉设备进行改造,把高温度区的辊棒直径改小、棒距改小,可就是没有改善辊棒印。所以坯体配方耐火度太低不利于砖形及辊棒控制,个人认为坯体配方温度应控制在1175℃~1185℃。

再说说危害成分CaO对辊棒印的影响,可以说CaO对生产双零全抛釉或仿古砖影响是非常大的。我在某厂帮忙解决仿古砖(吸水率为≤0.5%)变形时发现该厂的坯体配方中铁、钙、钠都很高,导致其烧成温度过低(环温)1135℃~1145℃,产品出窑蛇形严重辊棒印也非常明显,而窑炉没有调整空间了最后只能停产。当帮该厂降低坯体配方中的钠和钙后,烧成温度也提高到了1155℃~1165℃,变形和辊棒都不见了。北方有些地方原材钙含量普遍偏高,不适合做双零吸水率产品,还是建议做≤0.5%的产品为好。

表1所示,是我研究过的几个生产高档全抛釉的厂家的坯体配方成分,这几个都是生产双零吸水率全抛釉产品的厂,比较有对比性。从配方成分看X2、H3、J4这三个厂是最为合理的,从生产现场出来的产品无论是砖形还是辊棒印也都是最好的。

坯体原材料的选择

关于如何选料很多厂家都容易忽略,全瓷釉面砖与微粉抛光砖在选料方面有很大的不同,对抛光砖面料我们关注材料的纯度、白度。而全瓷釉面砖对砖形和辊棒印要求高,所以在选择坯用原材料时我们更应侧重其烧成温度和成分。下面举个我曾经历过的案例:

如表2所示,高铝砂和钾钠石粉是我前几年在江西某厂生产双零吸水率全抛釉的两个主料,其中高铝砂用量在28~30%,钾钠石粉用量在17~18%。从两个料的成分上看都是没得挑的好料,可实际生产出来的产品辊棒印却比较严重。原因就在于高铝砂的钠含量不够的情况下,我用钠含量较高的钾钠石粉引入钠含量,而钾钠石粉的烧成温度很低,由于坯料的球磨细度有限所以在高温烧成区就出现低温料单独烧过火形成辊棒印。所以在选择长石类原料时尽可能选中温风化钾钠砂,少用加工过的石粉,防止供应商为满足成分要求采用高低温矿石搭配,最好原料中钾钠比为:4(钾):3(钠),如表3所示,这两个中温钾钠砂很适合做双零抛釉砖主料。

配方中提到铝的原材料,如煅烧铝土、铝土、水洗高岭土等原材料。首先我个人认为做双零吸水率釉面产品最好不要使用煅烧过的铝土,表面上看煅烧过的原料应该更好用,其实不然,经过煅烧的铝土失去了活性,且耐火度又高,没有完全磨细的颗粒很难烧熟,容易出现后期反变。生的铝土往往烧失量会很大,用多了不好氧化容易黑心,建议控制生铝土的用量,用一定量的水洗高岭土代替,水洗高岭土在高温成瓷时结合性会更好。

釉料配方的影响

一般来说釉料不会影响到辊棒印,只要膨胀系数与坯能匹配是不会有问题的。但是在全抛釉产品的底釉配方中,如果我们使用了过多的煅烧氧化铝粉和煅烧土来提高铝含量的话,就会对产品在中温段走砖有很大影响,同时对辊棒印也有影响。原因就在于氧化铝和煅烧土经高温煅烧后在窑炉中温段收缩来得比较晚,面釉不收缩,而此时的坯料收缩大就会造成砖在窑炉的中温段很拱,这就是为什么烧全抛釉及仿古砖的窑炉中温区域都很短,目的是减少砖在中温段拱着爬行太久而影响砖形和辊棒印。所以在制定全抛釉底釉配方时应选用铝高而钾钠含量又不高的长石粉,减少石英和煅烧土的用量,尽可能控制煅烧氧化铝粉的用量。很多釉料公司都习惯把釉配方的铝含量调到25%以上,我个人认为没有那种必要,AL2O3有22%左右就差不多了,能匹配坯体的膨胀系数就好,只要面釉的温度控制合适就能压住在烧成时坯体上来的气体。一般来说把全抛釉底釉单一刮板试烧有轻微吸墨水即可(用光泽度仪检查在4~5度)。

简单总结一下要控制双零釉面类产品的砖形及辊棒印需在坯、釉配方上做好这三点:第一坯体“钠”含量不宜太高;第二配方中的单一原材料温度不宜相差太大;第三全抛釉底釉配方不宜用太多煅烧氧化铝及烧土,当然配方再好也需要窑炉配合才能出好结果。


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