瓷砖生产工艺.doc

第1章 概述第一节、压砖机的现状与发展前景 陶瓷压砖机是现代化墙地砖生产线中的高科技产品是生产线的最关键装备，前联原料加工后街干燥烧成。压机一停，全线停工。由此可知，压砖机在建筑陶瓷行业的重要位。压砖机主要实现生产过程各工步的顺序控制并工步的时间，温度，压力额定值等进行设定、检测、控制和显示。世界各国生产陶瓷砖除了塑性法注浆法成型坯体外，主要是采用颗粒状粉料压力成型工艺的基本上都是走过手工打锤半机械化的摩擦压力锤机械式压力机摩擦-液压机成型全自动液压机成型的道路。因此，当今各地企业选用的自动液压压砖机其实是实践经验总结的应用，是目前最先进的方法，但不是唯一方法。旧式压砖机通常采用继电器式的自动控制柜,存在结构复杂,体积大,故障率高,通用性差且控制精度不高等问题, 严重影响了瓷砖的生产效率和产品质量,由于可编程控制器具有控制功能强、可靠性好、控制程序可随工艺参数灵活改变等优点,因此,近年来,无论是进口压砖机还是国产压砖机均采用PLC控制。 目前，世界上一些著名电器生产厂家几乎都在生产PLC，产品功能日趋完善、换代周期越来越短。我国从八十年代起开始组织实施墙地砖技术装备化，国产化以来，在自主开发与国外先进技术相结合，引进技术和消化吸收相结合的方针下国产自动压砖机发展取得了重大成就。华南理工大学，佛山陶机总厂联合研制的600型机于1989年通过鉴定，1993年以后，逐渐形成批量生产。力泰公司以此机型延伸形成系列化产品，由600吨至7200吨级，直至今天，许多型号仍是国内市场销售的主要机型。我国压机在设计上已经形成了计算机辅助设计，但大吨位的压砖机仍未形成系列。在主要技术参数，主要技术性能，主机结构，液压系统，电气控制等方面已达到国外同类压转机九十年代的水平。能上线生产可靠的运行，可代替相同吨位的国外压转机并已掌握现代陶瓷压机的设计和制造技术，具备设计，制造，生产各种结构形式和各种吨位压砖机的能力和经验。但是，在新型布料系统，顶出系统和，液压系统优化设计等缺乏深入研究，在外观质量上与国外压砖机还是有明显的差距。总之，今天的中国，是世界上使用压机最多的国家，也是拥有最多类型品种规格压砖机的国家，是生产压砖机的大国；是生产压砖机的大国，也预期在35年内成为世界上压砖机生产的强国。陶瓷发展史；我国是陶瓷生产大国，陶瓷生产有悠久历史和辉煌成就。我国最早烧制的是陶器。由于古代人民经过长期实践，积累经验，在原料的选择和精制、窑炉的改进及烧成温度的提高，釉的发展和使用有了新的突破，实现陶器到瓷器的转变。陶瓷工业的新工艺、新技术、新设备层出不穷。陶瓷行业布局生产基地以佛山为主新的生产基地目前在江西兴起世界瓷砖生产量目前世界瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展。2008年世界瓷砖产量84.95亿，比07年增长3.5%左右。在世界瓷砖生产总量中，亚洲处于主导地位，生产量亚洲为61.4%，欧洲为21.6%，美洲为13.5%，消费的比例大致为亚洲为58.9%，欧洲为20.1%，美洲为15.7%。我国生产量大概34亿，占世界生产份额达40%左右，西班牙生产量在5亿左右，意大利生产量在5亿左右。陶瓷的定义：陶瓷是采用可塑性的粘土、非可塑性的石英和助熔剂长石等三种不同性质的原料进行合理的配置，经过原料加工制备处理，形成泥和颗粒、粉料，经成型、干燥、烧结而成的各种各样的制品（陶和瓷合称为陶瓷；陶和瓷可以以单独形式存在）陶瓷是一种多晶体、多相体（晶相、液相、气相）三相的聚集体，所含有的成份为硅酸 盐物质，属于硅酸盐系列当中的一个分支；而硅酸盐又分水泥、玻璃和耐火材料 。 瓷砖的分类：1按吸水率分：（1）、瓷质砖：E0.5%（GB/T4100.1-1999）抛光砖、瓷质外墙砖、地砖、耐磨砖。（2）、炻瓷砖：0.5E3%(GB/T4100.2-1999)仿古砖.地砖.外墙砖等。（3） 、细炻砖：3%E6%(GB/T4100.3-1999)釉面地砖、水晶砖。（4） 、炻质砖：6%E10%(GB/T4100.4-1999)釉面地砖。（5） 、陶质砖：E10%(GB/T4100.5-1999)釉面内墙砖、瓷片。2、按用途分类： 内墙砖、室内地砖、广场砖、外墙砖、室外地砖、游泳池砖、配件砖。3、按装饰工艺分： 有釉砖、无釉砖、抛光砖、渗花砖、劈离砖、仿古砖、陶瓷锦砖（马塞克）。4、按成型分： 干压制砖、挤出砖（劈离砖）。 三、瓷砖的一般生产工艺瓷砖的一般生产工艺可分为几大步骤；1、坯料的制备2、釉料的制备3、生产线工艺流程（一）、坯料制备流程泥砂料进厂验收，均化下配料单司磅配料投料球磨泥浆过筛除铁入池陈腐 喷雾干燥 粉料检测过筛入仓陈腐1，泥砂料进厂；以黏土为代表的可塑性原料以含石英砂料为代表的瘠性原料以长石为主的熔剂性原料如果说石英是瓷砖的骨架，黏土就是瓷砖的经脉，而长石则是连结两者的血液。2，验收；原料进厂后由分厂验收人员取样进行检测，合格后过磅放入室外仓均化。均化后的原料才允许生产加工。均化：通过挖机混合原料的各个位置，使原料不同位置的物理、化学性能相近3下配料单；配方确定的原则（1），坯料和釉料的组成应满足产品的物理、 化学性质和使用要求；（2）、拟定配方时应考虑生产工艺及设备条件；（3）、了解各种原料对产品性质的影响；（4）、拟定配方时应考虑经济上的合理性以及 资源是否丰富、来源是否稳定。配方经确定后由工艺技术员下达配方单，质检员根据泥砂料检测水份计算配方单实际投料量，由原料部负责按配方单配料。、4司磅配料；铲车司机根据球磨配料看板中配料单，通过铲车将各种原料加入电子称。我司严格控制各种泥砂料重量误差，并设质检巡检抽查，确保配料的准确性5投料；通过皮带将电子喂料机上的已配好的各种物料输送到球磨机内进行投料球磨。6球磨；通过输送带将泥砂料装入球磨机内，加入水和其他添加剂。根据泥浆细度要求设定球磨时间至一定的细度测浆确定是否合格7泥浆；泥浆性能的要求：（1）、流动性、悬浮性要好，以便输送和储存。（2）、含水率要合适，确保制粉过程中粉料产量高，能源消耗低 。（3）、保证泥浆细度，使产品尺寸收缩、烧成温度与性能的稳定。（4）、泥浆滴浆，看坯体颜色。8过筛除铁入池陈腐；泥浆水份、细度达到标准后放浆过筛、除铁进入浆池内陈腐备用。陈腐：将泥浆放入浆池一段时间，使其混合均匀，达到生产标准。9喷雾干燥；喷雾干燥原理：通过柱塞泵压力将达到工艺要求的泥浆，压入干燥塔中的雾化器中，雾化器将泥浆雾化成细滴，在热风作用下干燥脱水制成一定颗粒级配的粉料。10粉料检测；粉料性能的检测项目：（1）、粉料水份的检测，一般瓷砖粉料水份控制在6%-7%。（2）、粉料颗粒级配检测，颗粒级配即粒度分布，是指粉料中各种粒径的颗粒所占的比例。我们一般严格控制40目上的粉料颗粒度，对40目上粉料颗粒度合格率进行考核。11过筛入仓陈腐；通过喷雾干燥后的粉料有一定的温度，且水份也不均匀，所以粉料一般需陈腐24小时后使用。1、陈腐时间太短，水份不均匀产品易产生夹层。2、陈腐时间太长，强度差，流动性差，不易填满压机模腔。坯与釉的定义；坯：是利用铝硅酸盐矿物或少量化工原料为主要原料,利用传统的生产工艺手段，通过一定的方法成型（如干压、塑性、 注浆），在一定的烧成制度（温度制度、压力制度、气氛制度）制成具有一定形状的制品。釉：是施于陶瓷坯体表面的一层极薄的物质,它是根据坯体性能的要求,利用天然矿物原料及某些化工原料按比例配合,在高温作用下熔融而覆盖在坯体表面的富有光泽的玻璃层物质。坯料与釉料的相同点；1.力学性能：坯和釉都具有强度高、脆性等特征。2.化学稳定性：坯和釉都具有较强的耐腐蚀性。3.电性能：传统陶瓷坯和釉都具有较大的介电常数，大多数情况下可当作绝缘体。4.热性能：坯和釉都具有较小膨胀系数，能够承受较大范围内的热急变。坯料与釉料的不同点；1.力学性能：坯比釉强度大。2.化学稳定性：坯比釉耐腐蚀性强。3.热性能：坯的膨胀系数一般比釉略大。4.光学性能：坯体由于内部存在大量的晶体及气孔，透光性差。釉则根据内部玻璃相及其他分相的构成比例分为透明釉及乳浊釉，光泽也有高光、亚光之分。釉主要液相。（二）釉料的制备；化工、色料进厂 化工色料检验 入库备用 下配料单 人工配料 球磨 测釉浆、试烧 釉的过筛除铁 生产使用1、化工、色料进厂根据产品生产配方需要和化工、色料库存情况，由分厂工艺部做物料采购计划，由采购部购进合适的化工、色料。2、化工色料检验化工料进厂后，由各分厂化工料检测员根据化工、色料检验标准与标准样做板对比试烧，验收合格者入库待用。3、入库备用合格化工、色料由釉班领料组负责领入，存储在釉班库存，用时即取。4、下配料单试制员根据产品做板试验后填写配方单，由釉班班长根据试制员下达的原始配方单填写配料单，准备配料。注：釉料配方的确定原则与坯料大致相同。5、人工配料釉班人员根据配料单将各种化工、色料过磅、配料入球磨。6、球磨将配好的化工、色料、辅料加一定量的水后进行球磨，一般球磨6-8小时，具体时间根据据釉料细度来确定。7、测釉浆、试烧测釉员对釉浆的含水率、细度、流动性等项目进行检测。由下单的试制员对制备好的釉浆进行试烧。8、釉的过筛除铁釉浆的过筛除铁与印花釉的过筛有些加入黑色料的釉浆不需要除铁这个工序，除铁会影响此色料的发色。9、生产使用通过试烧符合生产需要的釉浆，陈腐后生产时拉至生产线使用。（三）、生产线工艺流程送粉 压制 干燥 视需求喷水(浆) 施釉 印花 其他装饰手法 上砖底粉 进窑烧成 性能检测1、送粉根据生产需要，经过陈腐的粉料从陈腐仓输至压机使用，为确保产品质量，一般情况下，几个料仓物料同时使用，减少粉料波动对生产的影响。2、压制粉料由输送带输送进入压机料斗，然后通过布料格栅布料、由压砖机压制成型。3、干燥压制成型后的生坯含有一定的水份，为了提高生坯的强度，满足输送和后工序的需要，生坯要进行干燥。陶瓷厂现多采用多层卧式干燥窑，节省了占地面积，满足生坯对干燥速度的要求 。4、视需求喷水(浆)压制成型的坯体在上釉前需要喷水其作用是：（1）、使坯温降低到施釉所需要的温度，打通坯面上的毛细孔。（2）、加强坯、釉结合性，减少生产缺陷。如缩釉。5、施釉施釉的方式主要有两种：喷釉、淋釉喷釉：用喷枪通过压缩空气使釉浆在压力的作用下喷散成雾状，施到坯体表面 。淋釉：将釉浆抽入高位罐，通过釉槽和筛网格的缓冲作用，使釉浆通过光滑的钟罩，均匀如瀑布一样覆盖在坯体的表面喷釉与淋釉的区别；1、比重的区别： 喷釉比重一般控制在1.45左右。 淋釉比重一般控制在1.75左右。2、平整度的区别 喷釉釉坯表面呈细颗粒状分布，表面耐磨性比较好。 淋釉釉坯表面光滑适于高度精细的图案印刷或胶辊印花 。 。6、印花印花是按照预先设计的图样，通过转印花网或雕刻胶辊，将印花釉透过网孔或胶辊的毛细孔转印到釉坯上 。印花分为胶辊印花与平板印花俩种1、成本：平板印花产品价格稍低，胶辊印花的价格较高些。2、操作：平板印花操作方面简单，但部分产品经常出现粘网现象。 胶辊印花操作自动化程度高，对胶辊仪器操作要求比较高。3、效果：胶辊印花图案细腻，有层次感，较案变化多样，平板印花图案单一，没有变化。7、其他装饰手法施釉、印花结束后，根据产品需要有时还要用到其他方法装饰瓷砖，如打点釉，甩闪点。8、上砖底粉什么是砖底粉呢？ 瓷砖在高温烧制时会产生液相，假如不上砖底粉会对辊棒造成破坏。 上过砖底粉的砖坯入窑烧成时才不易粘辊棒，延长辊棒的使用寿命。9、进窑烧成目前墙地砖生产采用辊道窑烧成，辊道窑由许多平行排列的辊棒组成辊道，通过辊棒运转带动砖坯向前移动，入窑进行烧制。产品烧成流程；砖坯-预热带-烧成带-冷却带-成品公司通过窑炉自动控制系统，对产品烧制进行严格制，保证产品质量。 预热带；砖坯在预热带完成有机物的挥发，结晶水的排除，晶型转变以及碳酸盐和硫酸盐的分解等物理化学反应 。烧成带；瓷砖的性能在很大程度上取决于烧成带的最高烧成温度和保温时间，烧成温度和保温时间是保证坯体中出现一定量的液相也就是玻璃相，使产品具有足够的机械强度和低的吸水率。即在烧成带成瓷。冷却带；辊道窑的冷却带分为急冷段、缓冷段和低温冷却段。在急冷段冷风管横贯窑内辊道上下，对制品进行直接的快速冷却；在缓冷段的窑顶和窑底设置有热风抽出口；在低温冷却段用轴流风机对制品进行冷却。 10、性能检测地砖出窑，不仅仅要外观上完美，在各个性能上也要符合相应的标准。其性能的检测项目大致有：防滑系数检测、热稳定性检测、耐磨性能检测、吸水率检测、强度检测等。其他类型瓷砖生产工艺流程以上我们了解了地砖的生产工艺，它对于一系列有釉砖产品，例如外墙砖、内墙砖都基本大同小异；异处表现为有的产品要一次烧成，有的要两次烧成，有的要施底釉，有的施釉量大、有的小 。有釉砖在生产完成后，也可对其进行抛光处理，如我公司新推出的波光砖，而无釉砖大部分要进行抛光处理，现我们就抛光生产工艺流程进行下简单的介绍。抛光工艺流程预切边-刮平-抛光-磨边、倒角-上防污剂-分选工序-打包入库1、预切边（附图一）2、刮平（附图二）3、抛光抛光可分为粗抛、中抛、精抛 。根据需要选择抛光程度。粗抛机：将砖面磨削平滑。中抛机：光滑程度有点像哑光砖；有的为了追求这种哑光效果专门生产半抛砖。精抛机：砖坯经过精抛机表面光滑如镜，光泽度可以达到60-70左右。4、磨边、倒角 从精抛机出来的产品经过磨边、倒角，使砖坯的尺寸准确均一，并避免砖角锋利的损伤或对人造成伤害。5、上防污剂从精抛机出来的产品经过磨边、倒角，使砖坯的尺寸准确均一，并避免砖角锋利的损伤或对人造成伤害。6、分选工序由分检人员检测产品的平整度、尺寸，合格产品包装入库。目前我司已引入尺寸自动检测设备，正在大量推广使用。7、打包入库目前我司正在引入自动包装机，使用方面仍在改善之中。 1、釉面砖： 原料球磨成浆喷雾造粒入粉料仓压制成型干燥施底釉 施面釉印花釉坯烧成检验分级包装入库备注：a、 原料： 主要成分为泥料即粘土 （又可分为黑泥用于提高产品的可塑性； 白泥 用于提高产 品的白度）和砂料（主要成分为 SiO2，用于提高产品的强度等） ；b、球磨：即研磨，使原料达到一定的细度、成分均匀的过程，同时为促进球磨，须在 球磨工序加入大约 34%37%的水进行砂料混合；c、喷雾造粒：原理在喷雾干燥塔中利用热风炉向下送出的 600的热风和向上喷 射的泥浆的充分对流，进行干燥、造粒，形成空心的原料颗粒（真正的生产原料） ，保证了 压制成型阶段原料的有利结合；d、入粉料仓（原料陈腐） ：原料进入料仓自然放置大约 48 小时以上，保证原料所含水 分的均匀和物化性能的一致；e、压制成型：压机吨位、模具，决定产品强度、尺寸、开裂等主要缺陷；f、烧成：窑炉内烧结温度和烧结时间将对后续产品的性能造成较大影响,釉面砖的烧结 温度一般为 10501190之间；g、检验：目前生产上仍为人工质检，主要项目有：尺寸、变形、色差、裂纹、分层、 缺边角以及表 面缺陷等。2、 、抛光砖：原料进厂检验均化电子配料球磨放浆过筛、除铁浆料均化喷雾造粒 除铁粉料陈腐送料/配料压机成型干燥吹风、喷水降温多次渗花烧 成冷却磨边刮平粗抛精抛磨边、倒角吹干、分级防污包装、入库四、陶瓷墙地砖技术指标及检测方法一外观：1.尺寸偏差：（1） 、尺寸偏差：用游标卡尺或直钢尺测砖的长度、宽度及厚度（国标要求取 10 片整 砖进行测量）国标要求抛光砖的 2 条或 4 条边的平均尺寸相对与工作尺寸的允许偏差为 1.0mm 名义尺寸：又称公称尺寸即用于统称产品规格的尺寸 工作尺寸：又称加工尺寸，按制造结果确定的尺寸 实际尺寸：又称产品尺寸，用计量器具量得的尺寸；（2） 、表面平整度： 边弯曲度： 砖的一条边的中心点偏离由该边两角为直线的距离国标中的表示方法是以% 表示，注意与绝对数的区别，一般的检测方法用塞尺和水平尺 中心弯曲度： 砖的中心点偏离由砖的四个角中的三个角决定该平面的距离表示方法同上 翘曲度：砖的三个角确定的平面，其中第四个角偏离该平面的距离；（3）边直度：在砖的平面内，边的中央偏离直线的的偏差表示方法采用%表示；（4） 、直角度：将砖的一个角紧靠着放在用标准板校正的直角上，测量它与标准直角的 偏差，一般也用%表示工厂采用对角线差来控制；2、表面质量： 优等品：至少有 95%的砖距 0.8m 远处垂直观察表面无缺陷； 合格品：至少有 95%的砖距 1m 远处垂直观察表面无缺陷 表面缺陷（开裂、缺釉、缩釉、釉泡、波纹、釉裂、桔釉、釉粘、针孔、斑点、分层、 色差、坯粉、熔洞、漏抛、刀痕、变形、棱形、烟熏、磕碰、麻面） (二)、物理性能：1、吸水率：以产品在一定条件下吸收水分的%来表示，它表示的是坯体烧烧结程度， 吸水率越低，表示产品的致密度越好，另外吸水率还对产品的抗冻性能有较大影响；2、破坏强度和断裂模数：是反映坯体的机械性能，一般强度越高产品抗破坏性能越好， 破坏强度单位是 N，断裂模数的单位是 MPa ；3、抗热震性：是反映陶瓷产品抗热冲击性能，即耐急冷急热性能测定是用整砖在 15 和 145的两种温度之间经过 10 次循环试验，看产品表面是否出现裂纹或炸裂；4、抗釉裂性：测试瓷砖抗龟裂性能，测试方法是使整砖在蒸压缶中承受高压蒸汽的作 用，再观察表面的釉裂情况，一般是在 500KPa 的压力，保持 2 小时试验后，釉面应无裂纹 或剥落；5、抗冻性：陶瓷砖经5循环试验后应无裂纹或剥落；6、抛光砖表面光泽度：国家标准要求不低于55 ；7、耐磨性a)无釉砖耐深度磨损体积，国家标准要求175mmb)用于铺地的有釉砖表面耐磨性报告磨损等级和转数 ；8、抗冲击性：经抗冲击性试验后报告陶瓷砖的平均恢复系数；9、热、湿线性膨胀系数(从室温到 100)：经检验后报告陶瓷砖线性热膨胀系数；10、小色差：经检验报告陶瓷砖地砖的色差值 11、地砖的磨擦系数：经检验后报告陶瓷砖的磨擦系数和所用的试验方法（三） 、化学性能1、耐化学腐蚀性:是指瓷砖对化学物质（如：酸、碱、盐等）侵蚀的抵抗能力耐化学腐 蚀性好，即使长期处于酸性或碱性环境下，瓷砖也不会有什么变化提高耐化学腐蚀性，就可 以延长瓷砖在自然状态下的使用寿命，国家标准分为三个等级即 A、B、C，其中 A 级最好， 我在检验报告中看到的 ULA、UHA 等只是试验方法不同而已通常的化学腐蚀试剂分以下三 类： （1） 、家庭化学物品、游泳池盐类 （2） 、低浓度酸碱（3%HCl、30g/lKNaOH） （3） 、高浓度酸碱（18%HCl、100g/lKNaOH）；2、耐污染性：国家标准分为 5 级即 1 级、2 级、3 级、4 级、5 级，等级越高耐污染性越好；a)有釉砖经耐污染试验后不低于3级；b)无釉砖经耐污染试验后报告耐污染级别四、放射性核素限量（GB6566-）1、A 类装饰材料：产销与使用范围不受限制（92%） IRa1.0Ir1.32、B 类装饰材料：不可以用于 I 类民用建