葉耀果
(河源萬峰陶瓷有限公司,廣東河源528061)
在陶瓷企業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)碰到這種現(xiàn)象:工藝技術(shù)人員在做釉料小試驗(yàn)時(shí)效果達(dá)到預(yù)定的理想要求,而配方投入大生產(chǎn)時(shí),效果達(dá)不到要求,或是相同配方原料在同一個(gè)球磨機(jī)加工前后研磨兩球的釉漿,試燒后效果偏差較大(如釉漿的流動(dòng)性變差,釉料試燒后釉面出現(xiàn)較多針孔等)。
1.1 釉料雜質(zhì)的產(chǎn)生
球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)間越長,球磨機(jī)內(nèi)襯、研磨介質(zhì)(球石)、粘結(jié)內(nèi)襯的水泥損耗越大,而磨損的SiO2和Al2O3直接影響到釉料的熔融溫度和燒成后的光澤度。粘結(jié)內(nèi)襯水泥因含有CaSO4成份,滲雜到釉料中試燒后出現(xiàn)針孔。
氧化氣氛中分解反應(yīng):
還原氣氛中分解反應(yīng):
此分解反應(yīng)同時(shí)釉料處于熔融?;冢a(chǎn)生釉面針孔。
1.2 釉料顆粒分布狀況
1.2.1 球磨機(jī)操作方法改變高溫成熟溫度
球磨機(jī)操作不當(dāng),球磨時(shí)間越長則會(huì)導(dǎo)致釉料球磨過細(xì),從而改變了釉料的高溫成熟溫度。
1.2.2 釉漿沒有放清形成細(xì)顆粒增加
球磨機(jī)作業(yè)是連續(xù)進(jìn)行,通常情況可放出釉漿總量的90%~95%之間,如操作不當(dāng),在沒有放完釉漿的情況下,繼續(xù)進(jìn)行下一輪研磨,剩余釉漿在球內(nèi)反復(fù)研磨,釉漿會(huì)被磨得更細(xì),導(dǎo)致釉漿中細(xì)顆粒比例增加,原料中鉀、鈉等堿性成分溶解度增加,從而影響釉漿流動(dòng)性和釉漿觸變性,同時(shí)又影響球磨時(shí)間和釉漿顆粒合理分布,最終導(dǎo)致施釉工序操作較難控制和釉面針孔的產(chǎn)生。
2.1 研磨介質(zhì)(球石)
球石應(yīng)有合理的大小形狀和比重,球石和內(nèi)襯應(yīng)有足夠的硬度形成緊密堆積。球石允許最大直徑為d=D18~D24,而很少小于30mm。其中球磨機(jī)內(nèi)徑以直徑為D的球磨機(jī)選用圓形球石為例:30mm的球石占50%,30~40mm球石占25%,大于40mm球石占25%時(shí)球磨效率較高。選用球石時(shí),應(yīng)該選用硬度高、比重大的高鋁球石及內(nèi)襯,研磨效率高,損耗小,釉漿性能穩(wěn)定。
2.2 球磨機(jī)選用
為得到較圓滑的顆粒形狀,提高釉漿的物理、化學(xué)性能,應(yīng)該選用小直徑球磨機(jī),通常選用球磨機(jī)0.5~2.5T的為宜。
2.3 球磨機(jī)轉(zhuǎn)速
球磨機(jī)應(yīng)有合理的轉(zhuǎn)速,使球石所受到的離心力能把球石升到某一適宜高度后沿拋物線軌跡落下來,撞擊下面的物料,這時(shí)球磨機(jī)研磨效率較高(時(shí)間最短)。經(jīng)反復(fù)實(shí)踐得出的合理轉(zhuǎn)速為:
2.4 加料方式
選用二次加料法,先將硬質(zhì)原料或難研磨的原料,如:熔塊、長石、石英、燒滑石石粒等先磨,再加入粘土原料,這樣可大大提高研磨效率,縮短球磨時(shí)間。
2.5 球磨機(jī)應(yīng)有合理裝載量
球石在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),每層球石各按自己的拋物線運(yùn)行而不與其它層球石亂撞,這樣才可以認(rèn)為是最合理的裝載量(球磨機(jī)停止時(shí),磨機(jī)中心至球石水平面距離為0.16R,至于裝入球磨機(jī)中原料總量就以充滿所有球石空隙,并稍超過為合理)。實(shí)踐證明,當(dāng)球石與原料的裝入量為球磨機(jī)內(nèi)總?cè)莘e的55%時(shí)單位時(shí)間產(chǎn)生效果最高;濕磨時(shí)加水量決定于粘土的性質(zhì)及生產(chǎn)工藝對(duì)釉漿比重的要求,料、球石、水三者加入總量應(yīng)占球磨機(jī)內(nèi)總?cè)莘e的4/5。
2.6 研磨操作與保養(yǎng)
對(duì)每批新購入的球石,使用前要測定磨損率、形狀大小、硬度、裂紋空隙。合格球石先裝入球內(nèi)加石英砂磨去表面雜質(zhì)后方可進(jìn)入大生產(chǎn)使用。
裝球方式:先裝入球石,其次裝水,最后裝入原料。
球石、原料、水按規(guī)定的重量裝入球磨機(jī)內(nèi)(補(bǔ)加球石:補(bǔ)加球石的直徑應(yīng)≥40mm,小于25mm的球石不能使用,更不能將幾種不同廠家生產(chǎn)的不同成份的球石混合使用)。
在裝球前,應(yīng)有專人核對(duì)待裝原料與配方單一致后,方可裝入球內(nèi),裝入球磨機(jī)中的水的硬度、pH值及其含礦物質(zhì)的種類對(duì)釉漿性能影響較大(當(dāng)季節(jié)變更時(shí),水質(zhì)經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化,必須定期進(jìn)行檢測,如pH值、水中可溶性離子含量等)。必要時(shí)調(diào)整配方單中的電解質(zhì),來保證釉漿性能。
對(duì)達(dá)到球磨預(yù)定時(shí)間的釉漿進(jìn)行細(xì)度、比重、含水量、流動(dòng)性測定,對(duì)不合格的釉漿進(jìn)行及時(shí)處理。
每周檢查一次球石磨損情況,根據(jù)球石損耗情況進(jìn)行補(bǔ)加,同時(shí)檢查球內(nèi)襯有無破損,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
修理球磨機(jī)內(nèi)襯后,在加料使用前必須裝入石英砂進(jìn)行滾磨,除去粘附著的水泥雜質(zhì)后,方可進(jìn)行大生產(chǎn)使用。
釉料出現(xiàn)偏差除與原料本身質(zhì)量波動(dòng)有關(guān)之外;主要是由于球磨工序不合理操作造成,要對(duì)操作員工定時(shí)定期進(jìn)行培訓(xùn);球磨工序操作不規(guī)范會(huì)造成釉漿顆粒分布、形狀不合理、雜質(zhì)增多等,從而影響釉漿的物理、化學(xué)性能變化。要選用適宜直徑球磨機(jī)調(diào)試合理轉(zhuǎn)速、裝載量和合適的球石、球內(nèi)襯,采用二次裝料方式。只有按照合理化操作規(guī)程進(jìn)行操作,才能制備出良好性能、質(zhì)量穩(wěn)定的高檔仿古磚釉漿料。
1劉康時(shí)等.陶瓷工藝原理.廣州:華南理工大學(xué)出版社
2張慶今.硅酸鹽工業(yè)機(jī)械設(shè)備.廣州:華南理工大學(xué)出版社
3西北輕工業(yè)學(xué)院編.陶瓷工藝學(xué).北京:輕工業(yè)出版社