金剛釉生產(chǎn)工藝控制技術(shù)

查武華 楊濤 黃焱墉 熊勛旺 李清蓮 江健 方曉凱

摘 要：隨著普通拋釉磚的快速發(fā)展，其所帶來的生產(chǎn)技術(shù)問題也一一暴露，高平、高硬的拋光磚特點(diǎn)使其在建筑陶瓷的主流地位受到?jīng)_擊，為了追求“高平、高透、高硬”質(zhì)感，技術(shù)不斷創(chuàng)新，金剛釉（超平釉、厚拋釉）的誕生成為建筑陶瓷史上一個必然的時代產(chǎn)物，其外觀效果能達(dá)到薄微晶產(chǎn)品的高平、高透屬性，配方引進(jìn)剛玉粉的技術(shù)亮點(diǎn)也達(dá)到了消費(fèi)者所迫切的高硬高耐磨的品質(zhì)需求。

關(guān)鍵詞：配方；剛玉；工藝；生產(chǎn)問題

1 前言

金剛釉顧名思義是指其產(chǎn)品釉面能同金剛石一樣硬，突出產(chǎn)品性能檢測能達(dá)到莫氏硬度5級以上，金剛釉又名超平釉，是指其拋光后達(dá)到水平如鏡的表面效果。金剛釉系列產(chǎn)品的整個生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)是建立在普通全拋釉的基礎(chǔ)上升級改造，流程：粉料→壓機(jī)→干燥窯→前鐘罩淋面釉→3D噴墨→小干燥→后鐘罩淋金剛拋釉→窯前干燥→大窯→拋光（硬拋），最終得到高平整、高透亮、高硬高耐磨的金剛釉產(chǎn)品。

2 金剛釉產(chǎn)品配方技術(shù)

2.1 金剛拋釉配方

（1）以普通全拋釉配方為基礎(chǔ)，為提高產(chǎn)品硬度和耐磨度，釉層在高溫?zé)蓵r需形成堅(jiān)硬的玻璃相，相比石英和莫來石（高溫粘度大，針孔難控制）、輝石類及復(fù)合晶相（光澤度不夠，啞光）等，剛玉是最佳選擇，剛玉熔點(diǎn)和硬度很高，但量不宜過多，會影響透感，因此在制備金剛釉釉料時應(yīng)使用研磨的剛玉粉，細(xì)度控制在300 ～ 600目最佳。以下為大致配方。

（2）金剛釉剛玉量的多少與硬度成正比，剛玉量越多，硬度越高，但其透明度越差，釉層底下氣泡越多，拋光后毛孔越多，拋釉量一般在800 ～ 1000 g/件。

2.2 坯體配方

（1）由于上述拋釉配方中引進(jìn)了剛玉粉，燒成溫度提高，所以坯體配方溫度必須提高，鋁含量需在19 ～ 21%以上，必須保證兩者匹配，從而不影響坯體排氣，導(dǎo)致出窯磚面毛孔，甚至產(chǎn)品后期做急冷急熱性能檢測時出現(xiàn)裂紋。

（2）金剛釉釉量比普通全拋釉釉量多1 ～ 2倍，意味著磚坯承重大，在釉線傳動過程中容易震動造成裂紋，所以坯體配方需增加3 ～ 6%坭或加大增強(qiáng)劑（如PVA）用量來提高磚坯強(qiáng)度。

（3）在干燥窯不變或干燥溫度不足的情況下，盡量降低坯體粉料所含的水分，普通全拋釉粉料水分在6.7 ～ 7.2%，金剛釉粉料水分則在6.5 ～ 7.0%內(nèi)。

（4）當(dāng)生產(chǎn)通體金剛釉時，應(yīng)注意各個顏色粉料的收縮，收縮率偏差會直接影響到出窯磚面效果，即格柵印明顯。

2.3 面釉配方

（1）同上述介紹一樣，也需提高面釉溫度，一般鋁含量在24 ～ 26%以上，使其能承受住坯體排氣造成的針孔，同時匹配坯體膨脹系數(shù)，可適當(dāng)增加高膨脹熔塊或霞石；

（2）由于金剛釉施釉量大，水分也大，因此在普通面釉基礎(chǔ)下保證釉的流動性減少甲基用量；

（3）面釉配方體系中應(yīng)減少石英用量，增加硅灰石用量，降低產(chǎn)品撓曲度，加入量為1 ～ 3%可避免釉面出現(xiàn)細(xì)小裂紋。

3 生產(chǎn)工藝技術(shù)

3.1 釉線工藝技術(shù)

金剛釉產(chǎn)品與普通全拋釉產(chǎn)品在釉線上最大的差別就是水分的多少，控制各階段水分含量是重之又重。

（1）制定合理的釉線干燥參數(shù)：金剛釉產(chǎn)品整體釉量遠(yuǎn)比普通全拋釉釉量大，意味著引入的水分也多，所以要控制入窯前水分在0.6 ～ 1.0%內(nèi)，必須要升高淋釉前溫度，加快坯體往外排水的速度，排水速度過快易產(chǎn)生邊裂，排水速度過慢易產(chǎn)生面裂，因此必須制定合理的干燥溫度參數(shù)。

（2）制定合理的釉線噴水參數(shù)：由于金剛拋釉屬于低溫熔塊釉且釉厚，在1080℃ 開始熔融，當(dāng)淋拋釉時出現(xiàn)的針孔在高溫區(qū)就能熔平，所以在淋拋釉前就不需要噴水控制針孔，減少水分的攝入。

制定穩(wěn)固的釉線傳動參數(shù)：金剛釉產(chǎn)品釉量大，特別在淋釉后一段時間，坯體強(qiáng)度最小時，釉線傳動水平需要嚴(yán)格要求。首先，釉線線架必須一米內(nèi)加一組支撐架，減少坯體在傳送過程中的震動；其次，釉線傳動速度不可過快，當(dāng)鐘罩淋釉釉量偏大時，應(yīng)將釉斗閥門開度關(guān)??；最后，各皮帶傳動輪交接處水平高低必須完全一致，以及皮帶輪粉塵是否積粉結(jié)塊形成凸起造成裂紋等。

3.2 窯爐工藝技術(shù)

（1）窯頭K1、K2的溫度：淋800 ～ 1000 g/件金剛拋釉后，入窯水份會偏大到0.8 ～ 1.0%左右，窯頭溫度不能過高，否則進(jìn)窯迅速排水而炸坯，窯頭溫度過低時，排水不充分而出現(xiàn)面裂缺陷，窯頭K1、K2溫度應(yīng)定期用熱電偶檢測左中右溫差，避免出現(xiàn)裂紋；

（2）中溫區(qū)溫度曲線控制：中溫區(qū)的溫度曲線制定應(yīng)考慮坯體配方的坭含量和金剛拋釉的始熔點(diǎn)，當(dāng)坯體坭含量過高，坯體氧化越差，側(cè)面針孔黑點(diǎn)越多，甚至黑心；當(dāng)中溫區(qū)溫度達(dá)不到金剛拋釉的始熔點(diǎn)，意味著拋釉在高溫區(qū)還在排氣，出窯磚面會存在類似豬毛孔氣泡，一般拋釉始熔點(diǎn)在1075 ～ 1085℃；

（3） 高溫區(qū)溫度曲線控制：最高燒成溫度過高，會使得坯體排氣沖破面釉層而形成穿底針孔降級，當(dāng)燒成溫度處于最高范圍，而成品硬度耐磨檢測仍然偏低時，應(yīng)考慮加大剛玉粉的用量或使用研磨更細(xì)的剛玉粉。

3.3 拋光工藝技術(shù)

金剛釉產(chǎn)品高溫煅燒后表面會形成一層堅(jiān)硬的晶相層，一般全拋釉產(chǎn)品軟拋使用的彈性模塊無法拋深，需使用切削力強(qiáng)的金剛石模塊和樹脂模塊進(jìn)行硬拋，拋后效果能達(dá)到高平的品質(zhì)要求。拋光工序大致模塊排比見表5。

4 生產(chǎn)問題分析及解決技術(shù)

4.1 裂紋

（1）固定窯位的面裂：排煙抽力的分布不合理，也就是說，第一排、第二排、第三排開度分配不合理，造成磚在最前段沒有及時排走多余的自由水時，在升溫過程中出現(xiàn)裂紋，應(yīng)及時跟蹤窯尾窯位裂紋數(shù)量調(diào)整開度；

（2）窯底爛磚爛棒需定期清理干凈，否則會造成窯內(nèi)熱煙氣流動不暢；檢查底抽口是否有因炸磚爛磚屑造成抽口堵塞抽力不足問題；

（3）檢查窯爐前段傳動水平，磚坯進(jìn)窯后開始排水的過程中磚坯強(qiáng)度是最差的時期，棒座的不平直接導(dǎo)致邊裂紋的產(chǎn)生； 窯爐內(nèi)產(chǎn)生裂紋的因素有磚坯入窯水份過大、窯爐前段排水不充分、窯速過快（排水時間過短）以及前段擋火墻的高度、窯爐預(yù)熱帶是否有加裝底槍燃?xì)饧訜峁艿龋渌に嚠a(chǎn)生裂紋的要點(diǎn)如下魚骨圖分析，就不一一介紹。

4.2 毛孔、針孔

（1）出窯磚面底層有密集小氣泡飄浮，拋光填蠟后有密集白點(diǎn)，拋釉釉料溫度過高或燒成溫度過低導(dǎo)致，可適當(dāng)升高燒成溫度，當(dāng)燒成溫度超過坯體溫度時，容易出現(xiàn)過燒穿底針孔現(xiàn)象，應(yīng)在拋釉配方中適當(dāng)加0.5 ～ 2.0%氧化鋅或碳酸鋇降低溫度；

（2）后鐘罩淋釉出現(xiàn)縮釉針孔，主要為干燥坯存在假顆?，F(xiàn)象，拋釉釉層較厚造成縮釉，出窯特征為穿底針孔，主要檢查原料漿料過篩篩余，加強(qiáng)過篩和定期更換篩網(wǎng)等；

（3）釉層太厚造成的邊部密集毛孔，應(yīng)加強(qiáng)崗位員工檢測邊部釉量或跟蹤走磚是否傾斜；

（4）中溫區(qū)溫度不夠，導(dǎo)致拋釉還沒徹底熔融排完氣就進(jìn)入高溫區(qū)，根據(jù)出窯產(chǎn)品氧化程度，調(diào)整中溫區(qū)溫度。

4 結(jié)語

通過上述幾方面可知，金剛釉產(chǎn)品生產(chǎn)需要很高的綜合性工藝控制技術(shù)，各個崗位工序標(biāo)準(zhǔn)的制定和生產(chǎn)過程的變量是每一個問題解決的出發(fā)點(diǎn)，但不可因?yàn)楣に嚰夹g(shù)難控制而忽視各細(xì)節(jié)的管理。