第三章 陶瓷工艺学 坯料的制备

1、n坯和釉的坯和釉的 是影响坯釉适应性的主要因素之一，是影响坯釉适应性的主要因素之一， 二者相差太大，釉面产生二者相差太大，釉面产生 和和 缺陷，通常希缺陷，通常希 望二者的大小关系是望二者的大小关系是 ，使釉层承受，使釉层承受 应应 力。力。 n酸度系数酸度系数C.A= 。对于瓷釉酸度系数越大，。对于瓷釉酸度系数越大， 则烧成温度越则烧成温度越 。 n釉的熔融范围是指釉的熔融范围是指 温度至温度至 温度。温度。 n坯釉化学组成保持坯釉化学组成保持 ，保证在烧成过程中釉与坯，保证在烧成过程中釉与坯 体形成一定厚度的体形成一定厚度的 ，能有效地调合坯、釉性质上，能有效地调合坯、釉性质上 的差异、增

2、强坯釉结合。的差异、增强坯釉结合。 n釉面硬度釉面硬度是指：是指： 的能力。的能力。 n釉面光泽度反映釉层表面的釉面光泽度反映釉层表面的 程度，是由该物程度，是由该物 体体 光线引起的。在釉中引入高折射率光线引起的。在釉中引入高折射率 的的 、 等氧化物可提高釉面光泽度。等氧化物可提高釉面光泽度。 n精陶的后期龟裂是指：多孔的精陶产品使用时，坯精陶的后期龟裂是指：多孔的精陶产品使用时，坯 体体 而釉层不变，釉层中应力性质由而釉层不变，釉层中应力性质由 应力应力 转变为转变为 应力引起的釉面开裂。应力引起的釉面开裂。 第三章第三章 坯料的制备坯料的制备 本章的主要内容：本章的主要内容： 1. 掌

3、握各种坯料的质量要求；掌握各种坯料的质量要求； 2. 了解几种典型的坯料制备工艺流程；了解几种典型的坯料制备工艺流程； 3. 掌握坯料制备中主要工序的作用。掌握坯料制备中主要工序的作用。 第一节第一节 坯料的种类和质量要求坯料的种类和质量要求 一、坯料的种类一、坯料的种类 按成型方法分为：按成型方法分为： 可塑坯料可塑坯料 含水率含水率1825% 注浆坯料注浆坯料 含水率含水率2835% 压制坯料压制坯料 含水率含水率 815%的半干压粉料的半干压粉料 37%的干压粉料的干压粉料 n坯料是指陶瓷原料经过配料和加工后，坯料是指陶瓷原料经过配料和加工后， 具有成形性能的多组分混合物。具有成形性能的

4、多组分混合物。 二、坯料的质量要求坯料的质量要求 1.配方准确。配方准确。 准确称量；准确称量；加工过程中避免杂质混入。加工过程中避免杂质混入。 2.组分均匀。坯料中各种组分，包括主要原组分均匀。坯料中各种组分，包括主要原 料、水分、添加剂等都应均匀分布。料、水分、添加剂等都应均匀分布。 3.细度合理。各组分的颗粒达到一定细度，细度合理。各组分的颗粒达到一定细度， 并具有合理的粒度分布。并具有合理的粒度分布。 4.空气含量少。空气含量少。 （一）可塑坯料（一）可塑坯料 q良好的可塑性。良好的可塑性。 q一定的形状稳定性。一定的形状稳定性。 q含水量适当。不同的成型方法，产品种类不含水量适当。不

5、同的成型方法，产品种类不 同，含水量不同。同，含水量不同。 q坯体的干燥强度高和收缩率小。坯体的干燥强度高和收缩率小。 （二）注浆坯料（二）注浆坯料 流动性要好流动性要好。 保证产品造型完全和浇注速度。保证产品造型完全和浇注速度。 悬浮稳定性好悬浮稳定性好。料浆久置，固体颗粒长期悬浮不致分层沉淀。料浆久置，固体颗粒长期悬浮不致分层沉淀。 触变性适当触变性适当。 过大：易填塞泥浆管道过大：易填塞泥浆管道 影响料浆输送；影响料浆输送； 过小：生坯强度不够过小：生坯强度不够 ，影响脱膜和修坯质量。，影响脱膜和修坯质量。 滤过性要好滤过性要好。水分在石膏模的压力下容易扩散、迁移，在短时间内成坯。水分在

6、石膏模的压力下容易扩散、迁移，在短时间内成坯。 泥浆含水量要少泥浆含水量要少。保证流动性的同时，减少水量，缩短注浆时间，减少保证流动性的同时，减少水量，缩短注浆时间，减少 坯体干燥收缩。坯体干燥收缩。 （三）压制坯料（三）压制坯料 v 流动性好。填充模具的能力。流动性好。填充模具的能力。 v 堆积密度大。堆积密度大，形成的堆积密度大。堆积密度大，形成的 空隙率低，坯体密度高。空隙率低，坯体密度高。 v 含水率适当、水分均匀。含水率适当、水分均匀。 第二节第二节 坯料制备工艺流程坯料制备工艺流程 长石粉、石英粉、瓷石粉、精选高岭土（或不子）长石粉、石英粉、瓷石粉、精选高岭土（或不子） 配料称量配

7、料称量 搅拌化浆搅拌化浆 过筛除铁过筛除铁 压滤压滤 粗练粗练 陈腐陈腐 精练精练成型成型 流程三、粉料进厂，称量配料，混合化浆流程三、粉料进厂，称量配料，混合化浆 流程四、干粉湿混不球磨流程四、干粉湿混不球磨 石英石英 长石长石 硬质粘土硬质粘土 软质粘土软质粘土 煅烧洗选煅烧洗选 洗选洗选 拣选拣选 拣选拣选 颚式破碎机破碎颚式破碎机破碎 粗碎粗碎 粗碎粗碎 搅拌池加水化浆搅拌池加水化浆 雷蒙机细碎雷蒙机细碎 雷蒙机细碎雷蒙机细碎 雷蒙机细碎雷蒙机细碎 干粉除铁干粉除铁 干粉除铁干粉除铁 干粉除铁干粉除铁 称量称量 称量称量 称量称量 干混干混 加泥浆湿混加泥浆湿混 双轴搅拌机双轴搅拌机

8、真空练泥真空练泥 陈腐陈腐 真空练泥真空练泥 塑性坯料塑性坯料 水洗水洗 球磨机球磨机 对辊机对辊机 斗式提升机斗式提升机 皮带运输机皮带运输机 料料 仓仓 到一级浆池到一级浆池 硬质料硬质料 与软质料与软质料 配料入球配料入球 磨机磨机 日本坯料制备工艺流程日本坯料制备工艺流程 榨泥机 泥料库陈腐后 真空练泥制成 可塑性坯料 一级浆池 二级浆池 搅拌器 泵 双层振动筛 电磁除铁器 三个串联 日本坯料制备工艺流程日本坯料制备工艺流程 英英 国国 坯坯 料料 的的 制制 备备 流流 程程 球土、水球土、水 瓷土、水瓷土、水 石英、水石英、水 长石、水长石、水 回收泥、水回收泥、水 中速搅拌池中速

9、搅拌池 高速搅拌池高速搅拌池 球磨机球磨机 球磨机球磨机 中速搅拌机中速搅拌机 回转筛回转筛 回转筛回转筛 回转筛回转筛 回转筛回转筛 回转筛回转筛 贮浆池贮浆池 贮浆池贮浆池 贮浆池贮浆池 贮浆池贮浆池 贮浆池贮浆池 质量质量-容积机容积机 混合池混合池 回转筛回转筛 电磁除铁电磁除铁 贮浆池贮浆池 压滤机压滤机 真空练泥机真空练泥机 塑性坯料塑性坯料 硬质粗料进厂硬质粗料进厂 软质粘土进厂软质粘土进厂 硬质细料进厂硬质细料进厂 性能检测性能检测 性能检测性能检测 性能检测性能检测 料仓储存料仓储存 料仓储存料仓储存 料仓储存料仓储存 秤量秤量 秤量秤量 秤量秤量 | | 球磨球磨 泥浆池泥

10、浆池 高速搅拌池高速搅拌池储浆池储浆池混浆池混浆池高位浆池高位浆池 回坯泥回坯泥 回浆回浆 成形成形 二、二、 注注 浆浆 坯坯 料料 的的 制制 备备 硬质粗料进厂硬质粗料进厂 软质粘土进厂软质粘土进厂 硬质细料进厂硬质细料进厂 性能检测性能检测性能检测性能检测 性能检测性能检测 料仓储存、均化料仓储存、均化 料仓储存、均化料仓储存、均化 料仓储存、均化料仓储存、均化 | 秤量秤量 秤量秤量 球磨到要求细度球磨到要求细度 球磨球磨23 | | 泥浆均化泥浆均化 高速搅拌池高速搅拌池 储浆池储浆池 混浆池混浆池 高位浆池高位浆池 回坯泥回坯泥 回浆回浆 成形成形 三、压制粉料的制备三、压制粉料

11、的制备 基料原料基料原料球磨机球磨机泥浆搅拌池泥浆搅拌池工作泥浆罐工作泥浆罐喷雾干燥喷雾干燥料仓料仓 色料色料球磨机球磨机不锈钢搅拌罐不锈钢搅拌罐泥浆混合罐泥浆混合罐喷雾干燥喷雾干燥料仓料仓 细颗粒细颗粒 挤压造粒机挤压造粒机破碎机破碎机振动筛振动筛储存仓储存仓连续混合搅拌机连续混合搅拌机 粗颗粒粗颗粒 料仓料仓成形成形 n一、原料的预处理一、原料的预处理 n二、原料的破粉碎二、原料的破粉碎 n三、过筛、除铁三、过筛、除铁 n四、泥浆的脱水四、泥浆的脱水 n五、练泥、陈腐五、练泥、陈腐 第三节第三节 坯料制备的主要工序坯料制备的主要工序 压滤压滤 喷雾干燥喷雾干燥 第三节第三节 坯料制备的主要

12、工序坯料制备的主要工序 一、原料的精选一、原料的精选 原料的精选，主要是对原料进行分离、原料的精选，主要是对原料进行分离、 提纯，除去原料中的各种提纯，除去原料中的各种杂质杂质（尤其是（尤其是铁铁 的杂质），使之在化学组成、矿物组成、的杂质），使之在化学组成、矿物组成、 颗粒组成上更符合制品的质量要求。颗粒组成上更符合制品的质量要求。 1. 1. 拣选或清洗拣选或清洗 可塑性原料可根据外观进行手选，剔除与主要矿物呈色有可塑性原料可根据外观进行手选，剔除与主要矿物呈色有 显著差异的部分。此外，还应剔除原料开采和运输过程中混入显著差异的部分。此外，还应剔除原料开采和运输过程中混入 的杂质，如草木悄

13、、砂石、呈色泥土等。的杂质，如草木悄、砂石、呈色泥土等。 长石、石英等硬质原料也可根据外观拣选，除去含铁较多，长石、石英等硬质原料也可根据外观拣选，除去含铁较多， 呈棕红色和有熔疤的部分。必要时还要洗涤以除去泥砂及表面呈棕红色和有熔疤的部分。必要时还要洗涤以除去泥砂及表面 污物。污物。 2. 2. 粘土原料的精选粘土原料的精选 随着生产的发展，对粘土原料的产量和质量要求不断提高。随着生产的发展，对粘土原料的产量和质量要求不断提高。 原矿的精选就显得更为突出。常用以下几种精选方法除去原料中原矿的精选就显得更为突出。常用以下几种精选方法除去原料中 的母岩、砂砾等杂质矿物及铁钛杂质。的母岩、砂砾等杂

14、质矿物及铁钛杂质。 1 1）淘洗法）淘洗法( (水簸法）水簸法） 2 2）水力旋流分离法）水力旋流分离法 3 3）浮选法）浮选法 淘洗法是根据细粒的霸土与粗粒的杂质悬浮在水中时具有不同淘洗法是根据细粒的霸土与粗粒的杂质悬浮在水中时具有不同 的沉降速度的原理来进行的。淘洗系统一般是内粉碎机、搅拌机、的沉降速度的原理来进行的。淘洗系统一般是内粉碎机、搅拌机、 除砂机、沉淀池与压滤机等组成。淘洗时按下列步骤操作。除砂机、沉淀池与压滤机等组成。淘洗时按下列步骤操作。 木屑、树皮、杂草木屑、树皮、杂草 粗粒杂质沉淀粗粒杂质沉淀 大块粘土粉碎大块粘土粉碎 粗筛粗筛 与水混合与水混合(搅拌池）搅拌池） 过筛

15、过筛 沉淀粗粒杂质（除砂沉淀粗粒杂质（除砂 沟）沟） 泥浆澄清（沉淀池）泥浆澄清（沉淀池） 泥浆脱水泥浆脱水 干燥干燥 3. 水的处理及对坯料制品性能的影响水的处理及对坯料制品性能的影响 1 一般要求水中的一般要求水中的Ca2+、Mg2+1015ppm， SO42-10ppm - -影响泥浆稳定性。影响泥浆稳定性。 除除Ca2+、Mg2+ 可用离子交换将水软化、添加剂（可用离子交换将水软化、添加剂（PO43-），将），将 Ca2+、Mg2+、Fe3+ 沉淀沉淀 除除SO42-，加，加Ba2+。 2 水的水的PH值值 PH=6.08.5 范围内，中性水。范围内，中性水。 3 磁化水：使泥浆水化膜

16、减薄，颗粒间易靠拢、聚集，提高强磁化水：使泥浆水化膜减薄，颗粒间易靠拢、聚集，提高强 度。度。 二、原料预烧二、原料预烧 1.稳定晶型：稳定晶型：工业氧化铝的主晶相是工业氧化铝的主晶相是-Al 2O3，通过预烧 ，通过预烧 13001600得到高温稳定的得到高温稳定的-Al2O3。氧化钛用于电容器陶瓷时，。氧化钛用于电容器陶瓷时， 预烧使其转化为金红石相。预烧使其转化为金红石相。 2.改变物性：改变物性：破坏滑石的片状结构（破坏滑石的片状结构（ 13001450） ，石英，石英 的破粉碎（的破粉碎（900），减少粘土的干燥收缩（），减少粘土的干燥收缩（700900），氧化），氧化 锌的活性（缩

17、釉，锌的活性（缩釉，1250）。）。 三、原料的合成三、原料的合成 1 固相法：烧结法固相法：烧结法 特点是：反应体系的不均匀性。特点是：反应体系的不均匀性。 2 液相法：熔液法液相法：熔液法原料混合加热至熔融。原料混合加热至熔融。 溶液法溶液法排除溶剂，包括喷雾干燥和冷冻干燥法排除溶剂，包括喷雾干燥和冷冻干燥法 沉淀沉淀 法共沉淀、均相沉淀、醇盐法法共沉淀、均相沉淀、醇盐法 溶胶凝胶法溶胶凝胶法 3 气相法气相法 1)蒸发凝聚蒸发凝聚等离子体蒸发、物理方法。等离子体蒸发、物理方法。 2)气相反应气相反应化学气相沉积化学气相沉积 四、原料的粉碎四、原料的粉碎 1. 目的意义目的意义： 使坯料具

18、备必要的成型性能使坯料具备必要的成型性能(如流动性、悬浮性、如流动性、悬浮性、 可塑性等等可塑性等等)； 提高坯料的活性，使制品的烧成温度降低，致密提高坯料的活性，使制品的烧成温度降低，致密 度提高，材料性能得到改善。度提高，材料性能得到改善。 2.粉碎的方法粉碎的方法 陶瓷粉料的制备分为化学制粉和机械制粉两种。陶瓷粉料的制备分为化学制粉和机械制粉两种。 机械制粉即粉碎的方法，将机械能转变为粉料的表面能，一机械制粉即粉碎的方法，将机械能转变为粉料的表面能，一 般粉碎的粒度下限约为般粉碎的粒度下限约为10-7(0.1m)。 其特点是：设备定型化、产量大、容易操作，粒度达不到化学法制其特点是：设备

19、定型化、产量大、容易操作，粒度达不到化学法制 备粉料的细度（备粉料的细度（10-10m）。）。 块度较大的原料，一般先粗碎至块度较大的原料，一般先粗碎至45cm，再中碎至，再中碎至0.3 0.5mm，然后进入细碎设备。陶瓷工业中普遍采用间歇式球磨机，然后进入细碎设备。陶瓷工业中普遍采用间歇式球磨机 常用的机械粉碎方法：常用的机械粉碎方法： 1. 球磨粉碎球磨粉碎：筒体带研磨体旋转，研磨体冲击、研磨粉料：筒体带研磨体旋转，研磨体冲击、研磨粉料 2. 振动粉碎：研磨体在磨机内作高频振动振动粉碎：研磨体在磨机内作高频振动 ，研磨体作激烈的循，研磨体作激烈的循 环运动冲击物体环运动冲击物体 3.气流粉

20、碎：利用高压气体作介质，物料受撞击、磨擦、剪切气流粉碎：利用高压气体作介质，物料受撞击、磨擦、剪切 作用，不需固体研磨介质作用，不需固体研磨介质 4.搅拌磨粉碎：摩擦磨，磨球体之间、搅拌磨粉碎：摩擦磨，磨球体之间、 球壁之间产生剧烈的摩球壁之间产生剧烈的摩 擦、滚碾作用擦、滚碾作用 影响球磨效率的因素：影响球磨效率的因素： 球磨机转速球磨机转速 当有效内径当有效内径D1.25m时，时，n=35/D D1.25m时，时，n=40/D 研磨体的比重、大小、形状。研磨体的比重、大小、形状。 大研磨体：冲击作用大。小研磨体：比表面积大，与物料的大研磨体：冲击作用大。小研磨体：比表面积大，与物料的 接触

21、面积大，研磨效率较高。接触面积大，研磨效率较高。 大小不同研磨体合理配合大小不同研磨体合理配合，具有较大的堆积密度，从而可得，具有较大的堆积密度，从而可得 到较好的研磨效果。到较好的研磨效果。 实践表明，当大球（实践表明，当大球（70100mm）、中球（）、中球（5070mm）和小）和小 球（球（ 3050mm）的比例为）的比例为1:2:7 时效率最高。时效率最高。 研磨体形状：研磨体形状：圆棒形圆棒形。圆棒形较球形大，。圆棒形较球形大， 对物料研磨作用大，且又有一定的撞击作对物料研磨作用大，且又有一定的撞击作 用，对提高球磨效率有利。用，对提高球磨效率有利。 研磨体可用鹅卵石或瓷质材料。高铝

22、质瓷料制成的研磨体研磨体可用鹅卵石或瓷质材料。高铝质瓷料制成的研磨体密度密度 大大，在相同吨位的磨机中相对地可多装原料，粉磨时冲击力也，在相同吨位的磨机中相对地可多装原料，粉磨时冲击力也 大，本身磨耗小。有条件时可自制高铝质瓷棒作研磨作用。大，本身磨耗小。有条件时可自制高铝质瓷棒作研磨作用。 球磨方式，加料粒度球磨方式，加料粒度 干磨与湿磨干磨与湿磨 球磨机加料粒度球磨机加料粒度2mm左右。左右。 装载量装载量( (料、球、水的比例料、球、水的比例) ) 磨机中最适宜的装载量为全部容积的磨机中最适宜的装载量为全部容积的80%左右。机内加入的料、左右。机内加入的料、 球、水总量应使磨机内容积留有

23、球、水总量应使磨机内容积留有1/51/5的空隙。的空隙。 球磨粉碎时，物料、研磨体与水的比例关系对研磨效率有很大球磨粉碎时，物料、研磨体与水的比例关系对研磨效率有很大 影响。影响。 坯料时坯料时,料料:球球:水的比例约为水的比例约为1:(1.52.0):(0.81.2) 釉料时釉料时,料料:球球:水的比例约为水的比例约为1:(2.32.7):(0.40.6) 装料方式装料方式 当原料易磨程度不一时，可先将难磨的硬质原料，如石英、当原料易磨程度不一时，可先将难磨的硬质原料，如石英、 长石和瓷石，加少量粘土作悬浮料先粉磨若干小时，然后再加长石和瓷石，加少量粘土作悬浮料先粉磨若干小时，然后再加 软质

24、粘土粉磨。这样可提高球磨效率和防止软质料过度粉碎。软质粘土粉磨。这样可提高球磨效率和防止软质料过度粉碎。 球磨机直径球磨机直径 自自90 年代后期以来，球磨机大型化的趋势十分突出。这种大年代后期以来，球磨机大型化的趋势十分突出。这种大 型细磨设备使单机装载量大大提高，能降低单位功耗，节省占地面型细磨设备使单机装载量大大提高，能降低单位功耗，节省占地面 积和基础投次，减少生产费用。但选用时，必须考虑到工厂的生产积和基础投次，减少生产费用。但选用时，必须考虑到工厂的生产 规模、动力来源和设备运输条件等因素。规模、动力来源和设备运输条件等因素。 球磨机内衬的材质球磨机内衬的材质 为避免铁质污染坯料，

25、球磨机筒体要砌制内衬。采用燧石为避免铁质污染坯料，球磨机筒体要砌制内衬。采用燧石 作内衬时，壁厚占据磨机的有效容积作内衬时，壁厚占据磨机的有效容积30%左右。现国内现国内左右。现国内现国内 已有厂家采用橡胶作内衬，噪音小，寿命长，并增大了有效容已有厂家采用橡胶作内衬，噪音小，寿命长，并增大了有效容 积。积。 解凝剂或表面活性剂的影响解凝剂或表面活性剂的影响 研磨时，有的工厂加入解凝剂（又称表面活性剂），不仅可减研磨时，有的工厂加入解凝剂（又称表面活性剂），不仅可减 少加水量，还能在物料颗粒表面形成一层胶粘吸附层少加水量，还能在物料颗粒表面形成一层胶粘吸附层, ,对颗粒表面对颗粒表面 的微裂纹发

26、生劈尖作用，使粉碎容易进行。的微裂纹发生劈尖作用，使粉碎容易进行。 如加如加 0.51%的的亚硫酸盐纸浆废液或亚硫酸盐纸浆废液或AlCl3，可提高粉磨效率，可提高粉磨效率 30%左右。还有资料介绍，把鞣型减水剂（左右。还有资料介绍，把鞣型减水剂（AST）与）与Na2CO3复合复合 使用，也可获得良好的经济效果。使用，也可获得良好的经济效果。 助磨剂：提高粉碎效率，多为表面活性物质，含亲水基团和憎水助磨剂：提高粉碎效率，多为表面活性物质，含亲水基团和憎水 基团，起吸附作用，进入粒子的微裂缝中，基团，起吸附作用，进入粒子的微裂缝中， 破坏键力，提高研磨破坏键力，提高研磨 效率，防止表面粘附。效率，

27、防止表面粘附。 液体助磨剂：醇类：甲醇、丙三醇；胺类：三乙醇胺、三异液体助磨剂：醇类：甲醇、丙三醇；胺类：三乙醇胺、三异 丙醇胺；酸类：丙醇胺；酸类： 油酸油酸 气体助磨剂：气体助磨剂： 丙酮、惰性气体丙酮、惰性气体 固体助磨剂：固体助磨剂： 硬脂酸钠钙、硬脂酸、滑石粉硬脂酸钠钙、硬脂酸、滑石粉 粉碎酸性物质粉碎酸性物质碱性表面活性物质：羧甲基纤维素，如碱性表面活性物质：羧甲基纤维素，如 SiO2 TiO2 CoO2 粉碎碱性物质粉碎碱性物质酸性表面活性物质：脂肪酸、石蜡，如酸性表面活性物质：脂肪酸、石蜡，如Ca、 Ba、钛酸盐、镁质铝硅酸盐。、钛酸盐、镁质铝硅酸盐。 五五、除铁、过筛、搅拌、

28、除铁、过筛、搅拌 （一）除铁（一）除铁 泥浆的除铁十分重要，其目的是为了清除产品的泥浆的除铁十分重要，其目的是为了清除产品的铁质斑点铁质斑点，提，提 高产品的高产品的白度与透光性白度与透光性。 含铁杂质可分为含铁矿物、氧化铁和金属铁。其来源含铁杂质可分为含铁矿物、氧化铁和金属铁。其来源原矿中原矿中 的含铁矿物：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿与菱铁矿等；的含铁矿物：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿与菱铁矿等；坯料制备和坯料制备和 输送过程中混入的。输送过程中混入的。 含铁矿物有不同的磁场效应，磁化率越大，磁场对其所起作用含铁矿物有不同的磁场效应，磁化率越大，磁场对其所起作用 越强，磁选除铁效果愈好。按其磁化率一般

29、可分为以下越强，磁选除铁效果愈好。按其磁化率一般可分为以下4类类 类类 别别 单位磁化率单位磁化率 矿矿 物物 强磁性强磁性 300010-6 金属铁、磁铁矿金属铁、磁铁矿 中磁性中磁性 3003000 10-6 钛铁矿、赤铁矿钛铁矿、赤铁矿 弱磁性弱磁性 25300 10-6 褐铁矿、菱铁矿褐铁矿、菱铁矿 非磁性非磁性 25 10-6 黄铁矿黄铁矿 目前制备坯料，一般采用目前制备坯料，一般采用湿法磁选机湿法磁选机除铁，这只能除去除铁，这只能除去强磁性强磁性 铁质铁质。磁选分离器有磁式和电磁式。大部分工厂均采用多级磁选机。磁选分离器有磁式和电磁式。大部分工厂均采用多级磁选机 除铁或将电磁铁和永

30、久磁铁共同串联使有。除铁或将电磁铁和永久磁铁共同串联使有。 （二）过筛（二）过筛 筛除原料运行和加工过程中混入的一些筛除原料运行和加工过程中混入的一些有害杂质有害杂质，如木屑、硬，如木屑、硬 泥块、铁屑及原料本身夹杂的白云母等。粗磨后过筛能使筛下物料泥块、铁屑及原料本身夹杂的白云母等。粗磨后过筛能使筛下物料 颗粒颗粒适合下一工序的需要。适合下一工序的需要。 磨细后的泥浆和釉浆都要经过二次或多次过筛，除去粗粒物磨细后的泥浆和釉浆都要经过二次或多次过筛，除去粗粒物 料及混入的杂质，以保证料及混入的杂质，以保证工艺性能工艺性能和提高和提高产品质量。产品质量。 六、泥浆的脱水六、泥浆的脱水 目的：湿法

31、粉碎得到的泥浆，其含水率约为目的：湿法粉碎得到的泥浆，其含水率约为 60%左右，不能直接用于成型，需要经过脱水左右，不能直接用于成型，需要经过脱水 处理。处理。 方法：生产中，泥浆脱水的方法主要有两种：方法：生产中，泥浆脱水的方法主要有两种： 4机械脱水，可得到含水率为机械脱水，可得到含水率为2025%的坯料；的坯料； 4热风脱水，可得到含水率在热风脱水，可得到含水率在8%以下的坯料。以下的坯料。 （一）机械脱水（一）机械脱水 1. 设备：间歇式压滤机设备：间歇式压滤机 压滤机是一种压力法过滤脱水设备，其工作原理是利压滤机是一种压力法过滤脱水设备，其工作原理是利 用一种具有很多毛细孔的物体作介

32、质，在外力作用下，使用一种具有很多毛细孔的物体作介质，在外力作用下，使 泥浆中的水从毛细孔中通过，将固体颗粒截留住，制得含泥浆中的水从毛细孔中通过，将固体颗粒截留住，制得含 水分水分23%左右的泥饼。左右的泥饼。 板框式滤机的滤板为圆形或方形，表面呈波纹状多由铸铁制成。板框式滤机的滤板为圆形或方形，表面呈波纹状多由铸铁制成。 为避免铁质对坯料的污染，已逐渐采用工程塑料、不锈钢、铝合金为避免铁质对坯料的污染，已逐渐采用工程塑料、不锈钢、铝合金 或玻璃钢制造滤板。还可以在铸铁滤板表面涂覆树脂。滤布过去采或玻璃钢制造滤板。还可以在铸铁滤板表面涂覆树脂。滤布过去采 用帆布，现在普遍采有尼龙布。后者易洗

33、涤，使用寿命长。用帆布，现在普遍采有尼龙布。后者易洗涤，使用寿命长。 滤板压紧和卸开多为机械操作。国外已使用半自动或自动压滤滤板压紧和卸开多为机械操作。国外已使用半自动或自动压滤 机。压滤机顶部或侧面装有控制滤板开启和闭合的定时装置，通过机。压滤机顶部或侧面装有控制滤板开启和闭合的定时装置，通过 压缩空气将泥饼卸落。国内也试制了全自动和半自动的压滤机，生压缩空气将泥饼卸落。国内也试制了全自动和半自动的压滤机，生 产率高，劳动强度低。产率高，劳动强度低。 2. 压滤工艺：压滤工艺： 初期用低压，约初期用低压，约0.30.4Mpa，以后压力逐渐升高，以后压力逐渐升高， 最高压力一般为最高压力一般为

34、0.81.5Mpa，周期约为，周期约为12h。 国外高压压滤机，最高压力国外高压压滤机，最高压力7.5Mpa，压滤周期，压滤周期15 40min，泥饼水分，泥饼水分15.5%。 3. 影响压滤效率的因素：影响压滤效率的因素： 压力大小、加压方式、泥浆的温度和比重、泥浆的性压力大小、加压方式、泥浆的温度和比重、泥浆的性 质质 （二）热分脱水（喷雾干燥）（二）热分脱水（喷雾干燥） 1.工艺过程：工艺过程： 泥浆泥浆 雾化雾化 细滴细滴 粉料粉料 热风热风 (含水量在含水量在8%以下，具有一定粒度的球形粉料以下，具有一定粒度的球形粉料) 所以喷雾干燥既是一个所以喷雾干燥既是一个脱水脱水的过程，又是的

35、过程，又是 一个一个造粒造粒的过程。的过程。 物料、热气流的流向：逆流式和顺流式物料、热气流的流向：逆流式和顺流式 雾雾化化 方方式式 泥泥浆浆特特点点 所所得得粉粉料料特特点点 所所用用设设备备特特点点 离离心心式式 可可 喷喷 高高 粘粘 度度 0 0. .9 90 0P Pa as s ，大大 颗颗粒粒的的料料浆浆 粉粉料料粒粒度度细细、容容重重 低低、粒粒度度分分布布范范围围 宽宽 设设备备机机械械加加工工要要求求高高、制制造造 费费用用大大、干干燥燥塔塔直直径径较较大大 压压力力式式 适适用用于于低低粘粘度度， 不不含含大大颗颗粒粒的的泥泥 浆浆 颗颗粒粒较较粗粗、容容重重 大大、流

36、流动动性性好好、成成 型型性性能能好好 结结构构紧紧凑凑、造造价价低低、而而且且需需 要要高高压压泵泵、喷喷嘴嘴直直径径小小易易堵堵 塞塞，且且磨磨损损大大、需需经经常常更更换换 2. 分类分类 七、陈腐和练泥七、陈腐和练泥 （一）陈腐（一）陈腐 作用：作用：1.通过毛细管的作用，使坯料中水分分布均匀；通过毛细管的作用，使坯料中水分分布均匀； 2.粘土水化、发生离子交换，有机物发酵或腐烂，变成腐植粘土水化、发生离子交换，有机物发酵或腐烂，变成腐植 酸类物质，从而使坯料的可塑性提高。酸类物质，从而使坯料的可塑性提高。 （二）真空练泥（二）真空练泥 作用：作用：1.使水分和固体颗粒分布更加均匀；使

37、水分和固体颗粒分布更加均匀； 2.降低泥料中空气的含量降低泥料中空气的含量0.51%； 3.改善泥料的定向排列。改善泥料的定向排列。 真空练泥机的构造 真空练泥机的构造 进料口进料口 机筒机筒 喇叭口喇叭口 绞刀绞刀机嘴机嘴 L d 影响练泥质量的因素有：影响练泥质量的因素有： 泥料的水分 从压滤机出来的泥饼常内外软硬不均。过硬不易被螺旋刀板切 碎，会导致练泥机发热而影响真空度；过软又容易将真空室堵塞。 软硬不一致的泥饼，练出的泥段也很难达到均一。 泥料的温度 泥料温度过高，水分容易汽化而影响真空度，过低时挤出的泥 段容易产生层裂。根据经验，投入练泥机的泥饼或泥段的温度为 1530。夏季气温较

38、高，泥饼或泥段温度应稍低。坯泥在练泥 机中正常受热升温不应超过46，过热会降低泥料可塑性。 加泥速度 加泥量要根据练泥机容量大小及泥料性能来决定。加泥应均匀 连续进行，不能太快或太慢。太快会使真空堵塞而影响真空度；太 慢会出现泥段脱节、断裂等现象。 真空度 真空度对挤制泥段质量有很大影响。一般要求真空度控制在 9.69.8104Pa。 影响真空度的因素很多，真空室个别部位漏气会使真空度明显 下降。转动轴与填料接触处磨损、盖板或其它连接处密封不严等都 会降低真空度。真空练泥机筛板槽孔偏大，切出的泥条偏厚，也会 影响真空除气效果。此外，真空泵润滑油的稠度对真空度也有一定 影响。为保证正常润滑作用，

39、冬季润滑油使用温度应高于10， 夏季应低于60，并在较高温度下不乳化。 n在陶瓷生产工艺流程中，为了提高泥料的成型性能，在陶瓷生产工艺流程中，为了提高泥料的成型性能， 有利于生产线快速的工艺工序，提高产品质量与生有利于生产线快速的工艺工序，提高产品质量与生 产效率。一般采取的方法是在泥料中增加各种添加产效率。一般采取的方法是在泥料中增加各种添加 剂原料，主要分增塑剂与解凝剂两种，最近还出现剂原料，主要分增塑剂与解凝剂两种，最近还出现 了用于增白、增色等添加剂，尤其是在特种陶瓷生了用于增白、增色等添加剂，尤其是在特种陶瓷生 产中、往往需要各类粘性物质使坯体增塑，而这类产中、往往需要各类粘性物质使

40、坯体增塑，而这类 添加剂的化学成分及其烧失率，直接关系到产品烧添加剂的化学成分及其烧失率，直接关系到产品烧 成后的质量。成后的质量。 第四节第四节 调整坯料性能的添加剂调整坯料性能的添加剂 一、添加剂的种类一、添加剂的种类 1.解凝剂（稀释剂）：改善泥浆的流动性，使其在低水分解凝剂（稀释剂）：改善泥浆的流动性，使其在低水分 在情况下粘度适当便于浇注。主要有无机电解质（多用于在情况下粘度适当便于浇注。主要有无机电解质（多用于 粘土质泥浆）、有机盐类或聚合电解质（用于粘土质或瘠粘土质泥浆）、有机盐类或聚合电解质（用于粘土质或瘠 性料浆）。性料浆）。 2.结合剂：提高可塑泥团的结合剂：提高可塑泥团的

41、塑性塑性，增强生坯强度。一类是，增强生坯强度。一类是 粘合剂，常温下以坯料颗粒粘合在一起，具有成型能力，粘合剂，常温下以坯料颗粒粘合在一起，具有成型能力， 高温烧成时，发生挥发、分解、氧化等，多数是有机物及高温烧成时，发生挥发、分解、氧化等，多数是有机物及 其溶液。另一类是粘结剂，常温下提高坯料塑性，高温下其溶液。另一类是粘结剂，常温下提高坯料塑性，高温下 仍留在坯体内，多数为无机物质，如硅酸盐、磷酸盐等。仍留在坯体内，多数为无机物质，如硅酸盐、磷酸盐等。 3.润滑剂：用于提高粉料的润湿性，减少粉料与粉料之间润滑剂：用于提高粉料的润湿性，减少粉料与粉料之间 以及粉料与模壁之间的摩擦力，以促进压

42、制坯体密度的增以及粉料与模壁之间的摩擦力，以促进压制坯体密度的增 大和均匀化。常用含极性官能团的有机物。大和均匀化。常用含极性官能团的有机物。 （一）增塑剂原料（一）增塑剂原料 n增塑剂主要用于增强陶瓷坯体可塑性能的物料，它增塑剂主要用于增强陶瓷坯体可塑性能的物料，它 们用量一般较低，仅占坯料总重量的百分之零点几。们用量一般较低，仅占坯料总重量的百分之零点几。 常用的增塑剂有腐植酸钠、各种淀粉、羟甲纤维素、常用的增塑剂有腐植酸钠、各种淀粉、羟甲纤维素、 聚乙烯醇及石蜡、骨胶等。有时也采用建材纤维废聚乙烯醇及石蜡、骨胶等。有时也采用建材纤维废 液或造纸浆液废料等。液或造纸浆液废料等。 n（）腐植

43、酸钠：俗称胡敏酸钠，屈腐植酸的钠盐。其外观（）腐植酸钠：俗称胡敏酸钠，屈腐植酸的钠盐。其外观 呈胶体或黑色粉末状。一般采用泥炭、褐煤或某些土壤与烧呈胶体或黑色粉末状。一般采用泥炭、褐煤或某些土壤与烧 碱溶液作用而制成。将腐植酸钠加入到陶瓷坯釉中，可以大碱溶液作用而制成。将腐植酸钠加入到陶瓷坯釉中，可以大 大改善泥料的可塑性、泥浆流动性与悬浮性。并可增加坯体大改善泥料的可塑性、泥浆流动性与悬浮性。并可增加坯体 干燥强度。增加釉料的附着力与釉的干燥速度，减少釉面气干燥强度。增加釉料的附着力与釉的干燥速度，减少釉面气 孔与釉坯的开裂。此外，腐植酸钠对于石膏模具制作有明显孔与釉坯的开裂。此外，腐植酸钠

44、对于石膏模具制作有明显 的增强、增韧的效果，提高石膏模具的质量与使用寿命。腐的增强、增韧的效果，提高石膏模具的质量与使用寿命。腐 植酸钠在坯体原料中添加量一般为植酸钠在坯体原料中添加量一般为13，在釉料中的添，在釉料中的添 加量一般为加量一般为0.10.5。在添加增塑剂后，应减少坯、釉。在添加增塑剂后，应减少坯、釉 料磨细加工中球磨内的水量。料磨细加工中球磨内的水量。 n（）淀粉：植物淀粉属较强的增塑剂与塑化剂，它不仅可（）淀粉：植物淀粉属较强的增塑剂与塑化剂，它不仅可 以提高坯料的可塑性，使瘠性物料塑化、增强坯体的干燥强以提高坯料的可塑性，使瘠性物料塑化、增强坯体的干燥强 度，而且能改善釉料

45、的悬浮性与粘结性。但缺点是加入绽粉度，而且能改善釉料的悬浮性与粘结性。但缺点是加入绽粉 后的坯料干燥速度较慢。有时时间过久淀粉容易发酵变质，后的坯料干燥速度较慢。有时时间过久淀粉容易发酵变质， 使物料产生异味。作为增塑剂，淀粉的使用方法是取适量并使物料产生异味。作为增塑剂，淀粉的使用方法是取适量并 加入适量冷水，按料水比为加入适量冷水，按料水比为25 100比例，搅拌均匀，然比例，搅拌均匀，然 后加热熟化，再引入到坯、釉料中混合均匀，即可达到增塑后加热熟化，再引入到坯、釉料中混合均匀，即可达到增塑 目的。目的。 n（）聚乙稀醇：简称（）聚乙稀醇：简称PVA，属高分子化合物，外观为白，属高分子化

46、合物，外观为白 色粉末絮状，可溶于水、乙醇、乙二醇、甘油等有机溶剂色粉末絮状，可溶于水、乙醇、乙二醇、甘油等有机溶剂 中，且具有粘性与强性，是轧膜成型中较多采用的有机塑中，且具有粘性与强性，是轧膜成型中较多采用的有机塑 化剂物料。使用化剂物料。使用PVA时，一般需预先加热到时，一般需预先加热到左右。左右。 而且坯料中含有较多而且坯料中含有较多CaO、ZnO、BaO、MgO、B2O3及硼及硼 酸盐、磷酸盐时，酸盐、磷酸盐时，PVA将难以发挥增塑作用。将难以发挥增塑作用。 n（）羧（羟）甲基纤维素：简称（）羧（羟）甲基纤维素：简称CMC，系采用碱，系采用碱 纤维素和一氯乙酸在碱性溶液中生成。普通呈

47、白色纤维素和一氯乙酸在碱性溶液中生成。普通呈白色 粉末、吸湿性强，能溶于水，而不溶于有机溶剂。粉末、吸湿性强，能溶于水，而不溶于有机溶剂。 羧甲基纤维素在烧后不能够全部挥发烧失，往往留羧甲基纤维素在烧后不能够全部挥发烧失，往往留 有氧化钠或氯化钠在坯体中，对坯体发生一些不良有氧化钠或氯化钠在坯体中，对坯体发生一些不良 影响。因此用量不宜过多，过多时则坯料泥浆中气影响。因此用量不宜过多，过多时则坯料泥浆中气 泡增多。与羧甲基纤维素性能相似的还有甲基纤维泡增多。与羧甲基纤维素性能相似的还有甲基纤维 素，它也是一种用于调节陶瓷原料塑性的增塑剂。素，它也是一种用于调节陶瓷原料塑性的增塑剂。 n（）石蜡

48、：是一种熔点不同的碳氢化合物的混合物，呈白（）石蜡：是一种熔点不同的碳氢化合物的混合物，呈白 色固体状、熔点为色固体状、熔点为50左右。具有冷流性能，即在室温压力左右。具有冷流性能，即在室温压力 条件下可以流动，但在高温时呈热塑性。石蜡是工业陶瓷及条件下可以流动，但在高温时呈热塑性。石蜡是工业陶瓷及 特种陶瓷热压铸成型的常用塑化剂原料。使用石蜡时应将石特种陶瓷热压铸成型的常用塑化剂原料。使用石蜡时应将石 蜡加热到蜡加热到6080之间，然后再与原料搅拌混合均匀，同时之间，然后再与原料搅拌混合均匀，同时 应加入少量表面活性剂物质，如油酸、蜂蜡及硬脂酸等。石应加入少量表面活性剂物质，如油酸、蜂蜡及硬

49、脂酸等。石 蜡作为塑化剂不易挥发，其缺点是加入坯体中需经加热到一蜡作为塑化剂不易挥发，其缺点是加入坯体中需经加热到一 定温度时才能排除。因此，在工业瓷与特种陶瓷热铸成型后定温度时才能排除。因此，在工业瓷与特种陶瓷热铸成型后 需要增加一个脱脂（亦称排蜡）的工序，并需严格控制烧成需要增加一个脱脂（亦称排蜡）的工序，并需严格控制烧成 温度。温度。 n（二）解凝剂原料：亦称减水剂或絮凝剂。即指能（二）解凝剂原料：亦称减水剂或絮凝剂。即指能 够减少坯釉球磨时的用水量，增加料浆的流动性、够减少坯釉球磨时的用水量，增加料浆的流动性、 降低泥浆粘度的物料。常用的减水剂有纯碱、水玻降低泥浆粘度的物料。常用的减水

50、剂有纯碱、水玻 璃、腐植酸钠、鞣性减水剂、草酸钠、聚偏磷酸钠、璃、腐植酸钠、鞣性减水剂、草酸钠、聚偏磷酸钠、 焦磷酸钠、丹宁酸钠、橡胶烤胶、阿拉伯树脂等。焦磷酸钠、丹宁酸钠、橡胶烤胶、阿拉伯树脂等。 n（）水玻璃：（）水玻璃：（Na2OnSiO2)即硅酸钠，又名泡花碱。含有即硅酸钠，又名泡花碱。含有 水分时可用化学式水分时可用化学式Na2OnSiO2mH2O表示。分为固体与液体两表示。分为固体与液体两 种，陶瓷中均使用液体。液体水玻璃外观呈绿色或黄色，其技种，陶瓷中均使用液体。液体水玻璃外观呈绿色或黄色，其技 术参数常用模数表示，即术参数常用模数表示，即Na2O与与SiO2的分子比。也就是的分子比。也就是 Na2OnSiO2中的比值。陶瓷工业中常用的水玻璃模数一般为中的比值。陶瓷工业中常用的水玻璃模数一般为 2.33.3。平时水玻璃应存放在带橡胶塞