建筑陶瓷生产工艺ppt课件

1、建筑陶瓷消费工艺建筑陶瓷消费工艺 Manufacturing Technology of Construction Ceramics Ph.D. , Prof. Liu Yang0.10.1绪绪 论论IntroductionIntroduction 0.1建筑陶瓷的定义 建筑陶瓷是指运用传统硅酸盐原料及部分化工原料，按一定的工艺方法，加工、成型、烧成而得到的铺贴于内外墙面、地面、屋面等主要起装饰作用的薄片状陶瓷制品。通常包括内墙砖、外墙面砖、地面砖、锦砖、瓦含硫璃瓦及陶管等。 GB7637-87全国工农业产品分类与代码中将建筑陶瓷分类为： 釉面砖、外墙砖、地砖、锦砖、耐酸砖、陶管、硫璃制品、

2、异 型配件砖等。 近年来国内外又出现了玻化砖、劈离砖、水晶砖、渗彩砖、弧形砖、多用途彩釉墙地砖等。0.2建筑陶瓷的开展历史 据考古学家的考证：人类历史上第一次把用火锻烧过的制品用作建筑资料的时间几乎和人类第一次制出陶器一样早，约在公元前5000年人们就曾经制造出我们今天仍在运用的砖块即brick是承重用的构造资料，而不是起装饰作用的tile。 止前世界上知的最古老的砖brick是在巴勒斯坦耶利哥古城的城墙上发现的，估计为公元前6000多年，但是这样的砖仅仅是原始意义的，它是用留有稻根茬的粘土做成砖块，以阳光晒干而成。 公元前5000年出现了经过焙烧的砖，其工艺与今天根本类似，把粘土制成砖坯，然

3、后在接近1000的温度下焙烧。 公元前3500年，古埃及开场运用与我们今天运用的墙地砖类似的装饰面砖tile。0.3 我国建筑陶瓷开展简史 1990年全国乡以上的建筑卫生陶瓷企业开展至745家。这年全国卫生陶瓷产量达1782.54万件，比1980年增长5.1倍；内墙釉面砖产量达11067.08万，比1980年增长15.1倍；外墙砖和地砖的产量达6852.96万，比1980年增长12.96倍。 1993年，全国乡镇村办以上企业开展到近4000家，大中型企业近300家，卫生陶瓷产量达3341万件，建筑陶瓷产量达53282万m2，其中釉面砖产量为20282m2，墙地砖为万m2。 1996年: 全国卫

4、生陶瓷产量达5447.51万件，比95年增长11.17%； 全国建筑陶瓷总产量达158410.13万m2(约15.84亿m2): 其中 釉面砖达65431.71万m2(约6.54亿m2), 墙地砖达92978.42万m2(约9.30亿m2), 墙地砖产量中包括外墙砖39294.27万m2(约3.93亿m2),锦砖11089.74万m2(约1.11亿m2),0.4 建筑陶瓷的现状和开展趋势 0.4.1 原料 raw materials 积极利用各种低质量原料及开发新型原料,包括各类尚未利用过的非金属矿物,工业废渣等。 可以开发和加以利用的非金属矿物有： 沸石、绢英岩、流纹岩、花岗岩、辉绿岩、玄武

5、岩、海绿岩等。 可以利用的工业废渣有： 高炉矿渣、金属矿浮选尾矿如铜矿尾砂，硼泥、硫酸渣、煤矸石、粉煤灰等。0.4.2 原料制备raw materials preparation n一、原料规范化 由于建筑陶瓷运用的原料绝大多数是天然的矿物原料，因风化与开采等缘由，批与批之间的原料在化学组成与矿物组成及工艺性能诸方面不能够做到完全一致，影响消费与制品的质量，故而必需进展原料规范化任务，即经过一定的加工保证每批提供的原料在化学组成、矿物组成、工艺性能等方面都坚持一样n二、原料粉碎n 积极开发和运用大吨球磨机进展细粉碎，已有1530吨的，正在开发35吨的 n研制开发延续式球磨机，意大利SCAMI公

6、司曾经研制出微机控制的延续球磨机，筒体直径2.23.5M,容积为24160M3 n三、造粒n 完善已有的喷雾造粒工艺；提高蒸发才干，意大利西蒂公司已开发出蒸发才干到达7000kg/h的喷雾枯燥塔；萨克米公司的ATM100型喷雾枯燥塔蒸发才干那么高达12000kg/h0.4.3 成型 ( Forming technology) n积极开发大吨位全自动液压砖机不仅压制力大，而且有效任务循环添加达15次/min、节能利用贮能器、控制准确,顺应性强，可以多用途运用，目前最大的全自动墙地砖压砖机已达7200吨科达。n 为了获得特殊效果，在已有的压机上添加新的功能，比如，超微粉布料、多层布料、多管布料、程

7、序布料等，还可以开展一部分挤压成型、辊压成型工艺。0.4.4 种类和规格 Type and Specification 规格趋向于大型化，由早期的152152开展到今日的200200、200250280、300300、400400、500500、600600、600900、10001000、10001200、15001500、1800800等规格。进一步开发新的材质，目前正在开发的有微晶玻璃砖，这属于第四代建筑陶瓷制品。目前研制面世的新的建筑陶瓷种类有： n1、金属光釉砖：n 选用优级白色釉面砖为基材，运用热喷涂消费工艺，将含有铁、钛、钴、铬、镍、钒等着色金属盐类溶液喷涂在釉面砖外表，从而使釉

8、面砖构成金属光泽的外观 n2、仿金瓷砖：n 以优质墙地砖为基材，利用磁控溅射技术原理及真空镀膜工艺，在真空条件下使钛离子与氮离发生化学反响，所构成的氮化膜在电极与负偏压作用下，以极高速率向瓷砖外表溅射，构成着色结实的氮化钛仿金膜 n3、金属复面瓷砖n 将高档瓷质砖嵌在致密结实或轻质高强的基板上，然后再包裹不锈钢，铜合金等金属板，经高压复合而成 4、双色立体感瓷砖： 该砖的外观，釉层呈凸起或凹下，形如菠萝状，其凸起的部分为白色釉层，凹下的部分那么呈网络状釉面。可以制成双色、三色以致多色，装饰墙面后的效果呈现较强的立体感与空间感，令人觉得新颖别致。其工艺技术的关键在于，将色料用丝网套板印在砖坯上后

9、，再以白色透明釉进展二次施釉覆盖 n5、荧光瓷砖： 荧光瓷砖是在瓷砖素坯上喷涂一种特殊的荧光釉料，经高温烧成后，具有发光的效果。荧光瓷砖经光线照射后，能在黑暗中坚持较长时间表的发光，发光时间可达5小时以上 n6、调湿功能砖：n 原料利用硅藻蜕变泥岩粉碎后，与粘土、石膏混合成型，再以800的温度低温烧制而成 n7、耐酸防滑瓷砖：n 配料以硅质原料为主，高温烧成后在耐酸性、吸水率、抗弯强度及耐急冷急热方面，有很高的物理化学性能 0.4.5 釉料 Glaze n进一步开发具有强遮盖才干的新的乳浊釉，研制顺应一次烧成的釉料，完善新开发的水晶釉、堆花釉、渗彩釉、闪光釉、腐蚀釉、萤光釉、变色釉、金星釉、珠

10、光釉、虹彩釉等釉种。n 研制开发新材质的釉种、新装饰效果的釉种。0.4.6 施釉及装饰 Glazing and Decoration 1 喷釉甩釉和淋釉混合运用，开展多种施釉装饰方法：2 二次布料施釉即第一次布坯料，第二次布干釉粉，一次压制成型，既保证了施釉质量，又保证了坯釉良好的顺应性。 3 等离子施釉、激光施釉将釉料加工成枯燥的微粉，利用等离子喷枪或激光产生部分的高温3000以上的高温使釉料瞬时熔化，喷涂在工件外表，构成釉层。4 静电施釉湿法静电发生器电压，最高10万V，常用68万V，静电发生器电流0.50.8mA，釉浆容重1.71.8g/cm3；干法让釉粉带负电、坯体带正电，在电场中利用

11、静电吸引使釉粉堆积在坯体外表构成釉层，可以得到厚度均匀平坦光滑的釉面 蚀刻装饰 利用负压及射流技术使刚玉砂以高速冲刷被装饰的砖面，对砖面进展磨蚀、砖面上贴有预先设计好的耐磨橡胶膜，需刻蚀的 部位不被遮掩，不需蚀刻的部位被橡胶遮掩。 0.4.7 烧成 Firing n开展微机控制的宽截面3.5m、长通道(145m)、全自动控制的辊道窑工厂化制造、现场装配。n 开发气垫窑。0.4.8 检选 Quality inspection n引进展由微机控制的全自动检选包装安装；n开发适宜国情的自动检选包装安装。 0.4.9节能降耗n一、运用节能型的新型窑炉，提高窑炉的热利用率，降低产品的单位燃耗。n二、重新

12、设计配方，在保证坏体内在质量的前提下，进一步降低制品的烧成温度。n三、改动燃料构造，在燃油本钱不断提高的情势下，改烧煤气，但是要留意脱硫、脱芬、脱萘，维护环境。0.4.10质量控制 n尽能够实如今线控制与前馈控制 0.5 我国“九五期间建筑陶瓷的开展方向 n国家建材总局提出建筑陶瓷在九五期间的开展方向是：n不再追求数量的添加，而重在提高产品的档次，产品向花样种类多样化、规格尺寸大型化、装饰效果天然化方向开展。n世界上建筑陶瓷的开展方向为：自然化、空间化、艺术化、个性化。n我国建筑资料陶瓷企业分布及产品特点：n1、广东：企业运营性质逐渐转化为民营，经济性质转化为私有化，企业规模趋向于大；产品花样

13、种类齐全，质量为国内中上档次。积极开展产品外销。n2、山东：一段时间内仍以集体企业为主，规模较小，产品档次较低，95%产品为有釉制品。n3、四川：转制速度较快，以私人企业为主，起步晚，规模小，档次低， 95%为红坯有釉坯砖。n4、福建：私人企业为主，规模大小不均，总体偏小，产品档次较低，以外墙砖、内墙砖为主。n5、长江三角洲：台资企业较活泼，企业规模较大，档次高，以内墙砖及地砖为主。0.6 墙地砖的分类 n 一、地砖一、地砖Floor tile用于地面装用于地面装饰的板状陶瓷建筑资料。饰的板状陶瓷建筑资料。nl 制品的外形通常有方形、长方形、八制品的外形通常有方形、长方形、八边形、梯形、异型等

14、多种多样；边形、梯形、异型等多种多样；nl 制品的材质通常是充分烧结的；制品的材质通常是充分烧结的；nl 制品外表通常不要求平滑，要有一定制品外表通常不要求平滑，要有一定的凹凸感；的凹凸感；nl 外表普通不施釉，装饰可以是单色或外表普通不施釉，装饰可以是单色或饰以花纹图案；饰以花纹图案；n技术要求：技术要求：n a、致密、气孔尽能够少，吸水率、致密、气孔尽能够少，吸水率4%玻化砖玻化砖1%；n b、耐压、耐磨蚀、抗冲击、耐磨性、耐压、耐磨蚀、抗冲击、耐磨性为为1.02.2g/cm2；n c、耐化学腐蚀、耐酸度、耐化学腐蚀、耐酸度98%、耐、耐碱度碱度85%；n d、抗霜冻、风化；、抗霜冻、风化

15、；n e、尺寸准确。、尺寸准确。二、锦砖二、锦砖Mosaic tile用于建筑上组成各种装饰图案的片状用于建筑上组成各种装饰图案的片状 小瓷砖。小瓷砖。 Mosaic原意是指用鹅卵石、碎玻璃、碎瓷片，按照一定的方法在墙面或地面上镶成图案，到达原意是指用鹅卵石、碎玻璃、碎瓷片，按照一定的方法在墙面或地面上镶成图案，到达装饰的目的。后来开展为用专门设计的各种外形、颜色的装饰小规格片状瓷砖来实现。装饰的目的。后来开展为用专门设计的各种外形、颜色的装饰小规格片状瓷砖来实现。l 制品完全烧结，几乎不吸水；制品完全烧结，几乎不吸水；l 制品有色或无色其色是经过添加各种色剂或原料本身所含着色氧化物构成；制品

16、有色或无色其色是经过添加各种色剂或原料本身所含着色氧化物构成；l 制品外表无釉的较多，少部分有釉指较大的制品或自出釉小规格的制品；制品外表无釉的较多，少部分有釉指较大的制品或自出釉小规格的制品；技术要求：技术要求： a、致密不吸水，吸水率、致密不吸水，吸水率0.2%； b、耐化学腐蚀、抗风化、耐霜冻；、耐化学腐蚀、抗风化、耐霜冻； c、耐磨蚀耐磨性、耐磨蚀耐磨性0.1g/cm2 d、粘贴方便、颜色艳丽；、粘贴方便、颜色艳丽； e、尺寸准确、误差小。、尺寸准确、误差小。 最大规格最大规格50cm2 三、外墙砖三、外墙砖Exterior tile用于外墙装饰的板状炻瓷建筑资料。用于外墙装饰的板状炻

17、瓷建筑资料。l 制品多为炻质，烧结程度较高；制品多为炻质，烧结程度较高；l 制品外表既可以施釉装饰，也可以无釉装饰；制品外表既可以施釉装饰，也可以无釉装饰；l 外表既可以是平面，也可以是曲面；外表既可以是平面，也可以是曲面；技术要求：技术要求：GB11947 a、强度高，抗折强度、强度高，抗折强度250kg/cm2即即24.5MPa； b、烧结程度较高，吸水率、烧结程度较高，吸水率8%有些制品有些制品2%； c、耐急冷急热性高、耐急冷急热性高15020水三次不裂；水三次不裂； d、抗冻性要好、抗冻性要好-1510以上循环以上循环20次不裂；次不裂； e、易于洗涤，颜色一致；、易于洗涤，颜色一致

18、； f、不易剥落。、不易剥落。四、内墙砖四、内墙砖Interior tile用于内墙装饰的薄片精陶质建筑用于内墙装饰的薄片精陶质建筑 资料。资料。l 制品外形通常为正方形、矩形及少量的异形配件等；制品外形通常为正方形、矩形及少量的异形配件等；l 制品为多孔质，烧结程度差，吸水率较高；制品为多孔质，烧结程度差，吸水率较高；l 外表通常施光泽乳浊釉或其他釉种，装饰以图案为主；外表通常施光泽乳浊釉或其他釉种，装饰以图案为主；l 适用于建筑物内部墙壁；适用于建筑物内部墙壁；技术要求：技术要求：GB4100 a、多孔，吸水率高、多孔，吸水率高22%； b、强度较低，抗折强度、强度较低，抗折强度16.67

19、MPa即即170kgf/cm2； c、平整，不凸不凹；、平整，不凸不凹； d、抗潮、抗化学腐蚀；、抗潮、抗化学腐蚀； e、易于清洗，易于粘贴。、易于清洗，易于粘贴。 综上所述,这些制品我们虽通称为墙地砖,但因各自的用途不同,瓷质不同,性能目的不同,进而导致消费上的不同。建筑陶瓷消费与日用陶瓷消费的区别和一样点 一样点：l 都采用硅酸盐矿物、岩石、粘土为原料；l 都在有原料加工及坯料制备工序；l 都必需采用一定的方法成型；l 都须经烧成赋予它们的运用性能。l 普通都采用施釉的方法进展外表装饰。 二、不同点原料广泛、瓷质、加工方法、成型、釉料、装饰、器型、运用环境、烧成等第一章原料Raw Mate

20、rials 一、本章的学习目的和要求： 经过本章的学习，认识各类陶瓷原料在建筑陶瓷消费中起到的作用，了解为什么建筑陶瓷消费所用的原料具有广泛性。学完本章要求学生掌握建筑陶瓷消费对原料的要求以及怎样评价原料的质量。 二、本章的重点与难点 为什么建筑陶瓷消费所用的原料具有广泛性，如何评价陶瓷原料的质量。 三、本章的教学方法 以课堂讲授为主 四、作业：为什么建陶消费用原料具有广泛性？1.1 原料的分类及作用) n与日用瓷相近,根据原料的作用分类如下：n 1.1.1 可塑料: Plastic materialsn 包括软质粘土(木节土、章州土、苏州土、界牌土等)n 硬质粘土如叶蜡石、紫砂土、红页岩等n

21、 1.1.2 瘠性料：Non- plastic materialsn 包括长石、熟料、废砖粉、长石、硅灰石、透辉石等n 1.1.3 熔剂料：Flux agentsn 包括长石、硅灰石英、透辉石、石灰石、滑石、霞石、 珍珠岩、n 伟晶霞长岩等。n 包括两类 1熔剂：能在较低温度下本身转变成液相，去溶 n 解其他物质的原料；n 2 助熔剂：能在较低温度下与其他物料构成低共熔 n 物，使坯料出现液相的温度降低。n 1.1.4 辅助料：Auxiliary materialsn 包括电解质、乳浊剂、色料及水等。1.2 建筑陶瓷消费用原料的广泛性 1、建筑陶瓷制品有相当多的制品为陶质，少数为炻质或瓷质，对

22、 瓷坯没有透明的要求。 2、建筑陶瓷的制品多数为扁平状、片状器型，采用半干压法成型，成型的动力来自于压力，因此对可塑性要求不高。3、建筑陶瓷制品的厚度较日用瓷大，单件制品耗费的原料多。同时由于量大，运用的原料就要多，为了节约本钱必需求思索廉价原料。4、建筑陶瓷注重外观质量和内在性能，对能否有悦耳动听的声音，能否有一定的透明度微晶陶瓷砖除外，坯体能否很白等无严厉要求。 5、建筑陶瓷的外表通常以具有剧烈遮盖才干的乳浊釉进展装饰。 综上所述，可知建筑陶瓷可以运用日用陶瓷不用的陶瓷原料，因此具有广泛的原料运用性。1.3 建筑陶瓷消费对原料的一些特殊要求： 1、要有尽能够小的枯燥收缩和烧成收缩，以便保证

23、产品尺寸准确 平整不变形。2、加热过程中热变化要小，即差热曲线要尽量平缓。 3、烧成前和烧成后的热膨胀系数要小，最好与温度变化的关系是直线关系，以利于快速升温暖冷却。4、烧失量尽能够地小。 5、导热性要好，烧成时物理化学反呼应能迅速进展。 6、烧成后获得的液相要尽能够是吸湿膨胀小的玻璃相。 7、只需不影响其他功能，原料中的钛、铁含量可高于日用瓷。 8、可以利用结晶程度差及风化不完全的原料。以便降低烧成温度。1.4 原料质量的评价 n在工厂里、在消费过程中，经常会碰到以下问题：n 消费正常进展、工艺道路、工艺参数未进展变动，忽然产质量量下降；n 长期运用的某种原料因某些缘由，而不得不停顿运用或改

24、用。n 原料购进厂内，如何判别它的质量能否合格。n针对上述问题，我们应做以下任务：n 检查所用原料能否发生了质量变化；n 将待用或替代的原料进展必要的理化及工艺性能的测试；n 作常规的理化及工艺性能的测试与分析。n由此可见，有必要制定出一个完好的工艺性能、理化性能测试方案。1.4.1 原料质量的评价工程： l 外观质量检测 l 化学组成检测 l 矿物组成检测l 有机物检测 l 可溶性阳离子检测 l 煅烧后颜色、硬度等检测l 热性能、烧结性能 l 可塑性、结合性 l 粒度分析1.4.2 各项检测的详细实施 一、外观质量检测 1、检测手段 通常是由人工完成，如今也有用仪器完成的，比如硬度仪、色度仪

25、、光泽度仪、水分测定仪等。 2、检测的内容 普通包括产状、硬度、脆性、颜色、光泽、杂质及枯燥程度等。 3、检测的意义二、化学组成检测1、检测手段常规的化学方法测定滴定法、EDTA络合法、比色法、分量法等。X-ray射线荧光分析。原子吸收分光光度计测定。俄歇电子能谱仪测定2、检测内容通常测定SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O及IL。必要时需测定ZrO2、B2O3、PbO、ZnO、BaO、P2O5、SO3、F、Li2O等。3、检测的意义 三、矿物组成鉴定n1、检测手段n Xray衍射分析测定；n 电子显微镜测定；n 红外吸收光谱测定；n 偏光显微镜分析；n

26、 差热分析、热重分析等。n2、检测内容n原料的矿物组成，晶体的发育情况、完好程度等。 n3、检测意义：n根据矿物组成判别原料的纯度，并据此查清杂质矿物的种类及数量，由此推断出泥料的加工工艺。n例：假设是原料中有较多的云母，那么由于云母很难被细粉碎，故而在加工工艺中，采用过细筛的方法除去云母。n例：假设是原料中有易于磁化的含铁矿物如磁铁矿、赤铁矿等，那么可在加工工艺中彩除铁工艺，除去铁质。n根据矿物组成，可以判别原料的工艺性能，通常粘土矿物有着类似的化学组成：n xAL2O3ySiO2nH2On 但是它们的工艺性能并不一样。n 例：高岭石耐火度高，烧结范围宽；n 蒙脱石可塑性好，枯燥，烧成收缩大

27、；n 叶蜡石塑性弱，但枯燥与烧成收减少；n 绢云母可塑性中等，但易于烧结。四、有机物测定主要用于粘土矿物的质量评价 1、测定手段 产 状 比 较 ， 颜 色 比 较 ， I L ( I g n i t i o n l o s s ) 比 较 ，TG(Thermogravimetry曲线判别，浸泡法检测。2、测试内容 定性测定有机物有含量。3、含量多的粘土可塑性好，结合力强，但不适宜于快速烧成。 根据产状判别，含砂少的粘土原料有机物含量少，原生粘土比次生粘土的有机物含量少。 原料煅烧前的颜色深，煅烧后的颜色浅，这阐明有机物含量多。 将粘土细分散于水中，充分搅拌后，静置24小时，然后检查水面，假设

28、有油状飘浮物，就阐明有机物存在。 IL大或TG曲线下降得多，亦阐明有一定数量的有机物存在于原料中。五、可溶性阳离子测定只适用于评价粘土 1、检测手段 阅历法、分量法、阳离子交换树脂吸附法、PH值测定法2、检测内容 定性测定可溶性阳离子的含量。六、煅烧后颜色、硬度测定n1、检测手段n 肉眼、色度仪、硬度仪、比较法等n2、检测内容n 烧后颜色、硬度等。 n3、 检测意义：nl 根据煅烧后的颜色，可以判别原料的利用价值，或适用范围。n 烧后颜色为白色，无斑点，那么该原料可用于消费玻化砖、 n 锦砖等；n 烧后颜色假设不是白色为有色，但颜色明快，视觉效果好， n 那么该原料可思索用作无釉的单色地砖或外

29、墙砖。n 烧后颜色深且颜色暗淡，那么该原料只能用作炻质或陶质制n 品。nl 根据煅烧后的硬度，可检查瘠性物料石英的破碎性能以及n滑石等原料的粉碎性能。煅烧得好的物料可采用急冷的方式让n原料内部产生宏大的内应力，硬度下降，以便于粉碎。七、热性能、烧结性能等1、 检测手段 高温显微镜、差热分析仪、热重分析仪、热膨胀仪等。2、 检测内容 加热过程中的热量变化、分量变化、烧结性能、熔融性能、热膨胀系数的变化、气孔率变化以及相变等。3、检测意义 判别矿物类型等。八、可塑性、结合性、枯燥性能等公用于粘土测定 1、检测手段 可塑仪、粘度计等。2、检测内容 可塑性、结合性、枯燥性能等。3、检测意义八、颗粒组成

30、1、 检测手段 筛分法、直接丈量法光学显微镜、电子显微镜、沉降法、光电法、X-ray射线衍射法等。2、测定内容 粒度大小、外形及粒度分布。3、测定表示法 1 筛余量 2 筛目 3 累积百分曲线 4 中值表示法4、检测意义 总结： l 在实践消费过程中，能否每种原料都需求进展上述各项的检测，视详细情况而定。l 对于瘠性物料通常只需检测外观、烧结性能、矿物组成、烧后颜色等；l 对于常用的粘土原料那么主要检测化学组成、矿物组成、颗粒组成、烧结性能、可塑性等；l 对于新开发的原料或正常运用的原料需求进展取代时需将上述各项检测工程全部进展。第二章第二章 坯体的组成和配方坯体的组成和配方Compositi

31、ons and Prescriptions 一、本章的学习目的和要求 经过本章学习了解不同瓷质的建陶制品的组成特点，以及配方特点，了解不同瓷质制品的常用原料种类。要求掌握为什么瓷质和精陶质坯体配方的原料种类较多，而炻质坯体运用的原料种类较少。二、本章的重点和难点 不同瓷质的组成特点；精陶质坯体原料的多样性，硅灰石 英、透辉石质坯体的特点。三、本章的教学方法 课堂讲授。2.1 瓷质坯体的组成和配方 一、 瓷质坯体的特点1、 瓷质坯体的制品通常是玻化砖、锦砖和部分地砖，吸水率普通小于1%。2、 瓷质坯体的烧成收缩较大，烧成过程控制要求高，难度大。3、瓷质坯体的外表可以施釉装饰，亦可以无釉装饰或自出

32、釉装饰。同时也可以进展印花装饰。4、 瓷质制品强度高，耐磨蚀才干强，抗冻性好瓷质制品因吸水率低，铺贴困难。 二、 瓷质坯体的组成 普通地讲，建筑陶瓷中的瓷质坯料与日用瓷中的软质瓷相 类似，即在坯体组成中熔剂的成份较高。 其示性坯式为：0. 40.5R2O(RO) Al2O35.58.3 SiO2 这样选择是基于以下几点思索: 1、降低制品的烧成温度，从而降低制品的消费本钱。 2、为了使不施釉制品外表具有玻璃光泽。 3、制品厚度普通较大，假设是采用硬质瓷配方，那么不易烧结。 墙地砖制品的强度既可以由瓷质来保证，又可以经过制品的适 当厚度来保证。三、瓷质坯体的原料组成普通情况下，瓷质坯体的原料组成

33、为： 可塑性粘土 1030% 硬质粘土 1040% 瘠性原料 030% 矿化剂 030% 熔剂 1550%四、瓷质坯体的典型配方： n1n石英25n长石35n紫木节10n大同砂石10n章村土10n白色、传统型n2n石英35n长石24n叶蜡石18n桃红土2n混合粘土21n白色、叶蜡石改良型2.2 炻质坯体的组成和配方 一、炻质坯体的特点1、炻质坯体的制品通常是彩釉砖、外墙砖和部分地砖。2、烧成收缩不大，尺寸公差易于保证，吸水率38%GB规定10%。3、烧成后的制品具有较高的机械强度GB规定24.5MPa，较好的热稳定性。4、成型既可以是半干压成型,也可以是挤压成型。5、制品规格多。6、大部分制品

34、采用施釉装饰和图案装饰。7、铺贴性能优于瓷质坯体。二、炻质坯体的组成 炻质坯体的组成，普通具有较低的硅含量，熔剂成份也较瓷质坯体的为少。 0.250.5R2O(RO).Al2O3.1.84.5SiO2 三、炻质坯体的原料 通常炻质坯体运用的原料组成为： 可塑性粘土5065%； 熔剂原料1015%； 瘠性原料1520%； 着色剂等38%。 主要运用当地的低质原料。比如红粘土、红页岩、 紫页岩、 煤矸石、粉煤灰等。 四、炻质坯体的典型配方 1、红页岩50、紫砂土40、磷矿渣10 浙江 2、白花土55、宫湖土25、黄土20 广东 3、页岩30、紫砂土50、地砖废料20 湖北 4、红泥60、黑泥5、页

35、岩18、黄砂17 山东 5、页岩50、熟料30、粉煤灰20 安徽 6、紫砂55、熟料35、硫酸渣10 山西2.3 陶质坯体的组成和配方 一、陶质坯体的特点1、主要制品是釉面砖内墙砖。2、烧结程度差，是多孔质坯体，有较高的吸水率，GB规定为22%。3、烧成收减少，不易变形，尺寸公差小。4、制品厚度小，多为二次烧成 目前正要开展一烧成。5、外表施低温釉，常用图案进展装饰。6、铺贴方便，运用普通的水泥砂浆即可贴切牢。 二、陶质坯体主要种类的组成和配方n陶质坯体的组成比瓷质、炻质坯体的组成要复杂得多。陶质坯体是多孔质，不要求充分烧结，坯体中液相量少， 不容易变形，因此可以运用多种类的原料，从而构成多种

36、系列 的陶质坯体。一、粘土型精陶坯体1、分类 这类坯体普通包括： 纯粘土型精典配方 粘土+长石改良配方 粘土+石灰石改良配方 粘土+混合熔剂优化配方 2、不同类型坯体的特点： n1纯粘土型n 配方简单，属于精典配方，但是由于是全粘土，因此收缩 n 大，易于变形，开裂，已趋于淘汰。n n2粘土+长石型坯体n 该配方在纯粘土的根底上配长石，使烧成温度下降，同n 时使烧成范围变宽，但是由于长石产生的玻璃相，具有较强的n 吸湿膨胀性，因此易导致后期龟裂，目前，此种类型的坯体也n 很少运用。n3粘土+石灰型坯体n 该配方采用的熔剂不是长石，而是石灰石。n 该配方的助熔作用不同于长石，在烧成过程中，这种坯

37、体n 发生以下的化学反响：n CaCO3CaO+CO2 1n CaO+SiO2CaSiO2 2n CaO+Al2O32SiO 2 CaOAl2O32SiO 2 3n 反响2和3都是在较低的温度下进展的，可以促进n 烧结。n 在构成钙长石时会由于晶型转变产生体积膨胀，部分抵消 n 粘土在烧成过程中的收缩。n 分解出的CaO 起着矿化剂的作用，促进石英转化成方石英，n 提高精陶坯体的热膨胀，改良坯釉结合。 (二) 叶蜡石型精陶坯体n叶蜡石型精陶坯体是粘土型精陶坯体的改良型，在粘土型 坯体根底上，将一部分粘土用叶蜡石取代,其最主要的作用是减少粘土型坯体的枯燥与烧成收缩，这是由于叶蜡石的工艺特性 所决

38、议。n 其一是：叶蜡石只含一个构造水，因此脱水收减少。n 其二是：叶蜡石在10501150范围内因原有构造解体而膨n 胀，抵消了粘土烧成的收缩n 叶蜡石型的精陶坯体中的熔剂与粘土型类似，因此也是以 n 采用混合型熔剂配方为好。三硅灰石、透辉石型精陶坯体n这两种类型的坯体具有类似的特性。n 这两种坯体运用的熔剂都有不属于传统原料，而是新开发的，它们具有许多优良的特性，为消费高质量的釉面砖提供了保证。n硅灰石、透辉石在釉面砖坯体中的作用：n1 降低烧成温度n 缘由：n 通常粘土质、叶蜡石质坯体素烧温度高于1100，生成莫来石的反响温度高于1000；n硅灰石质坯体生成钙长石、石英反响温度低于1000

39、；n透辉石质坯体生成钙长石、堇青石、石英的反响温度也低于1000；n2 可以缩短烧成周期n 所谓的缩短烧成周期，实践上就是说烧成过程中的 n 三个阶段，预热、烧成和冷却都能快速进展。n3 减少烧成收缩n A、两者都不含构造水和有机物，在烧成过程中，不发生由于脱水或氧化呵斥的收缩。B、两者均是瘠性料，在小于1200的温度下烧成不会产生分解或 相变，本身不会产生收缩。n4 可以提高坯体的机械强度n5降低吸湿膨胀 四以工业付产品、工业废料为主要原料的精陶坯体n1、磷矿渣的利用n 磷矿渣是制磷的副产品，其主要成分类似于硅灰石。 n 2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C 6CaSiO3+10CO+4

40、Pn 普通情况下，产生一吨黄磷，可附消费出7.5吨磷矿渣，化学组成 n为SiO24144%，CaO4347%，可以用作消费釉面砖，当熔剂运用，n山东、辽宁、浙江等地已运用。n 留意点：n 为了使上述反响能充分进展，普通情况下，添加的C会超越n 10mol，因此，磷矿渣中常含有未参与反响的C，会影响制品的质量，这是由于C的氧化，会产生气体。 2、高炉矿渣的利用n高炉矿渣是由炼铁时产生的废弃物，经水淬构成的废渣主要 n 组成为：以玻璃相为主，并含部分钙铝黄长石，硅灰石和钙长石n 等矿物n 主要化学组成为：n SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 R2On 34.539 1314.5 3

41、941 0.58 0.5 0.50.75n 这类似于硅灰石的化学组成，我国的鞍山等地亦利用高炉矿 n 渣消费出优质的面砖。3.煤矸石 n煤矸石是采煤后的尾矿，化学组成与矿物组成由于煤矿的成 因和地质条件的不同而有很大差别，普通以高岭石、伊利石和石 英为主要矿物，细粉碎后有一定的可塑性。4、粉煤灰 n这是热电厂的排放物，普通燃1T煤，可产250300kg粉煤灰，估计到21世纪初，排放量全国达1.9亿T。n 武汉青山热电厂的粉煤灰容重为639kg/m3，矿物组成为玻璃相7080%，石英少量，莫来石少量。n 化学组成为：n SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO TiO2 K2O Na2O

42、 ILn 53.9 25.42 4.5 3.0 1.16 0.96 0.91 0.31 7.19 5、磷尾矿 n是开采磷矿的付产物，其主要构成矿物为白云石、坯体中加 入磷尾矿后，在烧成温度900时，白云石的分解物CaO、MgO与坯体中的SiO2反响生成透辉石，显著降低吸湿膨胀。6、硼泥 n消费硼砂排出的废渣，主含MgO、SiO2、IL大，主要矿物为蛇纹石、菱镁矿、硼镁铁矿、石英等，具有中等可塑性。某厂的 硼泥化学组成为：n SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O ILn 23.43 1.77 9.92 1.48 43 2.50 17.927、废匣钵的利用 n废匣钵也

43、可以用作釉面砖的原料，由于传统运用的匣钵，其化学组成类似于陶瓷的组成，此外，由于它经过锻烧，几乎没有烧失量和收缩，可以保证制品的尺寸精度，辽宁沈阳陶瓷厂和海城陶瓷三厂都曾利用匣钵作为匣钵作为原料消费出合格的釉面砖。8、铜矿尾砂 n这是浮选铜精矿所废弃的一次尾砂，无可塑性，无收缩、n 主要化学组成为：n SiO2 Al2O3 Fe2O3 (Ca、Mg)O K2O+Na2O ILn 7274 1114 2.53.5 34.5 45 35n 可部分取代石英和熔剂。9、荧石矿渣 n荧石的主要化学组成是CaF。为白色、红、蓝、绿、紫等各种颜色的透明岩石。自然界中存在的荧石多数夹杂有氧化物、碳酸钙、氧化铁

44、和氧化铝。其熔点为1230，具有较强的助熔作用，是釉料中助熔剂作用，是釉料中助熔剂原料。由荧石矿渣开采加工后构成的荧石矿渣，其化学成分为：SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2OP2O5. ILn 42.76 0.12 7.58 1.02 38.97 2.82 1.54 51.69 1.36n从化学组成来年看，荧石的主要组成是硅酸钙，所以可以替代硅灰石，用于配制瓷砖的坯料，也可以用作瓷砖釉料的助熔剂资料。10、其他 练钒的废渣、炼锑的炉渣、练硫酸的废渣等均可用作消费釉面砖的原料。 第三章第三章 坯料制备坯料制备 一、本章的学习目的和要求 经过本章的学习了解不

45、同坯料的制备流程，了 解对坯料性能的要求。 要求掌握常用的坯料制备方法，并掌握从何处着手去改善坯料的性能。二、本章的重点和难点 粉料制备质量对墙地砖产质量量的影响，如何提高喷雾造粒的消费效率。三、本章的教学方法 课堂讲授 四、作业 为什么建筑陶瓷消费中可以运用钠长石作熔剂，而日用瓷消费中不运用？3.1坯料的定义及坯料的性能与影响要素 3.1.1 坯料定义： 指按一定的工艺手段、方法加工、满足一定的工艺参数如 含水量、粒度、可塑性、流动性等，具有成型性能的多种原料 的混合物。 3.1.2 坯料的性能及其影响要素：一、 坯料质量要求：1、 配方准确对含水的原料要进展折算，将干基换算为湿基；2、 各

46、组分要混合均匀不仅宏观上均匀，要争取做到微观上均匀；3、 坯料的粒度要符合要求；4、 所含的空气量要尽能够地少；5、 坯料的稳定性要好；坯料的各项工艺参数尽能够与预定目的一样。 二、可塑坯料指用于挤压成型的坯料 n一 质量要求：n1、保证有足够的可塑性，通常南方地域可塑目的3，北方地域可塑目的5；n2、 要有良好的成型稳定性，既不粘模，也不开裂；n3、 枯燥后的坯体要能具有足够的强度，以保证后道工序进展；n4、 坯料要具有高的屈服强度。n二 影响坯料可塑性的要素：n1、 粘土原料用量n2、粘土原料的种类 n3、粘土吸附的阳离子种类 n4、粘土颗粒的大小和外形 n5、含水量的影响 n6、陈腐与练

47、泥 n7、增塑剂塑化剂 三、半干压用粉料 一 质量要求：1、 含水量适中，水分分布均匀；2、 要有较大的堆积密度；3、 聚会颗粒成球形，外表光滑，流动性能好。二 影响半干压粉料质量的要素：1、含水量 2、水分均匀分布程度3、真颗粒一次颗粒粒度4、假颗粒二次颗粒、粉料粒度 5、粉料的堆积性质 6、粉料的外形 7、容重单位体积的粉料重 8、粉料的流动性 3.2 坯料粉料制备工艺流程 n3.2.1确定制备工艺流程的原那么n1 、必需保证制备好的粉料满足成型的要求；n2、 根据所用的原料性质来制定工艺流程；n3、 根据产质量量的要求来选择工艺流程；n4、 根据本厂的条件来选择工艺流程；n5、 在保证质

48、量前提下，尽能够地运用工序短、经济的流程；n6、要选择维护工人合法权益的流程。3.2.2 半干压粉料的制备工艺流程 根据工艺条件的不同，可以分为干法制备和湿法制备。 一、流程干1、配料粗碎细碎 加水搅拌闷料造粒过筛闷料 颚破轮碾2、配料粗碎细碎 造粒 筛分 闷料 颚破轮碾造粒机 轮碾造粒在我国许多中小型工厂普遍运用，但粉料质量不 太好。二、湿法制备的流程n一、 湿法制备的流程n1、流程：配料球磨过筛、除铁喷雾枯燥闷料n2、全湿法流程的特点：n1 全湿法加工，没有粉尘污染，任务环境较好；n2 变粉体保送为液体保送，降低了劳动强度；n3 喷雾枯燥制得的粉料流动性好，有利于压制成型；n4 粉料水分均

49、匀，稳定；n5 能耗大，是干法的3倍以上；n6一次性投资大，维修费用高； 3.3 造粒 造粒是指将真颗粒经过一定的手段、方法制备成具有一定 粒度和流动性的聚会颗粒假颗粒，造粒的好坏在直接影响到 成型质量。3.3.1 传统造粒方法 所谓的传统造粒方法是先将泥料加工成泥浆，经过压滤后得到含水2224%的泥饼，然后将泥饼进展枯燥，枯燥至一定含水率后，进展破碎，以到达一定的粒度，用筛分的方法进展控制。一、枯燥 枯燥的目的是使含水2224%的泥饼排出1619个百分点的水，成为含 水为58%的枯燥泥饼，供后道破碎工序运用。二、造粒打粉 将枯燥好的泥饼和泥段经过一定的方法粉碎到成型时所需的颗粒料即由众多的真

50、颗粒组成的聚合体。 其方法1、 轮碾造粒 枯燥后的泥料轮碾机碾压刮板过筛送陈 腐。 特点：1 由于轮碾机任务时存在着剪切力、挤压力，因此轮碾制得的粉 料为实心颗粒，容重较大。2 颗粒外形为异形颗粒，容易产生拱桥效应。3 消费速度快，效率高，投资不大，易为中小型工厂所采用。2、 锤击式打粉 枯燥后的泥料锤击粉碎机破碎过筛送陈腐。 特点：1 简单、快速、产量大；2 颗粒存在应力，全部为异形颗粒，细粉多，易于出现开裂景象；3 粉尘大，劳动条件差。3.3.2 喷雾枯燥造粒 指将加工好的泥浆，在通入热空气的枯燥塔内雾化成细滴，使雾滴与热空气进展换热传质，瞬时完成枯燥而成颗粒状粉料的技术。一、喷雾枯燥设备

51、系统 通常由下面几个部分构成：1、泥浆保送、供应、雾化系统有筛网、柱塞泵、管道、喷咀等。 2、热风发生、保送系统热风炉、配风机、管道、分风器等。3、枯燥系统枯燥塔。 4、粉料搜集系统干粉搜集安装、筛分安装、提升安装等。 5、 尾气净化系统旋风除尘器，袋式除尘器等。二、喷雾造粒工艺流程 贮浆池 泥浆泵 塔 内 喷 咀 热风炉 热 风 热风管 枯燥塔 雾化换热传质 枯燥 沉降 筛分 入料仓 陈腐。 废气 尾气管 旋风除尘器 湿式除尘器 排风 机 排空。三、喷雾枯燥过程中的几个关键工序的选择 一雾化方式的选择 按照喷雾枯燥的现有的雾化方式来选择，目前有三种：1、 离心式雾化利用高速旋转的离心盘的离心

52、力作用把泥浆撕裂成雾滴。2、 气流式雾化利用高速气流使泥浆吹散成雾滴。3、 压力式雾化利用压力使泥浆从喷咀中旋转喷出成雾滴。三中雾化方式的特点： 1、离心式雾化：l 顺应性强，对泥浆的粘度没有很严厉的要求；l 处置量允许无级变化；l 制造离心机的要求高，造价高，易损坏高速旋转可达400020000rpm；l 离心雾化造得的粉料粒度分布很狭窄、细小，流动性差。 2、气流式雾化：l 易于雾化，不需高压27个大气压即可；l 动力耗费大；l 颗粒细小；l 枯燥过程中需耗费额外的热能去加热吹进塔内的冷空气。 3、压力式雾化：l 对泥浆机械加压，易于获得高压大于20kgf/cm2；l 雾滴的大小可以经过调

53、整压力、喷孔大小等加以控制；l 粉料的流动性好；动力耗费小。比较后可以发现，三种雾化方式以压力式雾化为最好。二热流与物流的运动方式 普通有三种运动方式，即： 1、顺流式热流与物流的方向一致，均是由上向下； 2、逆流式热流与物流的方向相反，为一上一下； 3、混流式热流与物流既有逆流也有顺流，普通是先逆后顺。三种运动方式的特点 顺流式运动：l 物流一进入枯燥塔就处于最高温度区内，物料瞬时进展枯燥，假设颗粒较大，那么会出现外面成硬壳，里面是软泥的情况，只适宜于枯燥雾化颗粒极小的物料。 逆流式运动：l 枯燥物料的搜集在塔顶，热风的送进也在塔顶，导致构造复杂，同时假设是物料的动能缺乏，那么物料不能够被分

54、别出塔。 混流式运动：l 将上述两种运动进展综合，即先逆流后顺流，既防止了物料外表结硬壳，又降低了塔身高度，充分利用塔高，使物料胜利地进展了二次枯燥。 比较后可以清楚地看到，运动方式以混流式为最好。 三热风的分配 热风的分配能否适宜，直接影响到粉料的质量和产量。 为了使热风在塔的横截面上平衡分布，并且与泥浆的雾化 方式配合得当，以保证雾滴在飞扬到塔壁之前曾经枯燥好，不 构成粘上塔的内壁的缺陷，因此，在塔顶的进风囗处设有分风器。 分风器的作用是： 使进入塔内的热风从塔中轴线沿径向逐渐减小。 详细措施是： 将风分成几股旋转进入塔内； 将风分成假设干小股平行向下运动。四换热传质 换热热风携带进的热能

55、以对流传热方式加热雾滴，热风降 温，比重增大，向下沉。 传质雾滴被加热后，内部的水分汽化，当雾滴外表的水蒸 汽分压大于周围介质中的水蒸汽分压时，在分压差的 推进下，水分不断地由外表蒸发进入介质中去。 为了使这个过程能充分进展，就要求塔内的热空气分布状 态与雾滴的分布形状一致。即越是接近塔中心，热流愈强，雾 滴愈多。四、提高喷雾枯燥造粒效率的途径 喷雾枯燥是陶瓷工厂能耗大忘掉户之一，其燃料耗费约占陶瓷产品燃料耗费的20%，占粉料制本钱的30%左右。因此，提高效率，节约能耗显得很重要。 1、 提高泥浆浓度 对于一定大小的枯燥塔，在一定的枯燥条件下操作，基蒸 发水分的才干也就根本不变。因此，要提高造

56、粒的消费效率， 就必需从提高泥浆的浓度着手。很显然，泥浆浓度越高，在同 样蒸发水量才干下，得到的枯燥粉料就越多，同时能耗就会下 降。 然而陶瓷消费上，泥浆浓度的提高意味着粘度添加，流动 性降低，雾化效果变差。为此需选择适宜的减水剂，保证既可 提高泥浆浓度，又具有良好的流动性能。1目前常用的陶瓷减水剂 。l 浓度提高10个百分点，产量添加6080%；或者，浓度提高10个百分点，蒸发水量下降5060%；l 浓度提高10个百分点，能耗下降3040%；浓度提高后： 干粉容重提高，紧缩比下降由于空心粉料减少；粉料大颗粒百分量添加，排气性能提高由于雾滴收减少；流动性得到改善，休止角可以小于16度由于球形程

57、度高 2、提高泥浆温度 利用喷雾塔排出的尾气或窑炉的余热与泥浆进展换热，使 泥浆温度升高。 留意点： 换热的热空气排气温度不能低于露点，否那么冷凝水回到泥 浆中，降低了泥浆浓度。 作用： 降低泥浆中气体的含量 。 降低泥浆的粘度,提高泥浆的流动性。 3、添加塔顶辅助喷咀 由于压力式喷雾枯燥塔是热风从上进入塔内，物料从下面往上喷，导致塔顶上部有1.52m高的热空间没有雾滴进入，因此，可在塔顶上部增设辅助喷咀。 4、改良塔的分风机构，提高塔的蒸发强度 蒸发强度是指塔的单位容积内每小时蒸发水分的才干，在热风温度、流量、泥浆浓度、供浆压力不变的条件下，蒸发强 度越大，就意味着塔的产量越大。5、控制进风

58、温度与排风温度 1进风温度 在其他工艺条件不变的情况下如浓度、流量、压力等： 提高进风温度，那么粉料含水率下降，也即增大进料量可以保证粉料含水率恒定。提高进囗温度对流动性无明显影响，但容重稍有下降。普通450500 2排风温度 当压力不变，喷咀组合量不变，泥浆比重不变的情况下， 排风温度愈高干粉含水率就愈小。 只需控制排风温度，就可以控制含水率。 6、喷雾压力及喷咀孔径 喷雾压力加大，喷雾高度添加，雾滴变小； 喷雾压力下降，喷雾高度下降，雾滴变大； 喷咀孔径减少，颗粒变小； 喷咀孔径增大，颗粒变大。 3.3.3 大颗粒造粒 目前建筑陶瓷消费日新月异，新的方法层出不穷，为了使建筑陶瓷制品更接近天

59、然石材，大颗粒仿花岩砖应运而生，为此，首先必需制备出大颗粒料。一、干法制备 1、 分步造粒法 即首先利用压机可以是液压压砖机，也可以是老式的磨 擦压砖机将需求加工的粉料压制成块，然后利用旋转式粉碎 机或辊式粉碎机将料块破碎成大颗粒，过筛，粗颗粒前往 重新破碎，过细的颗粒那么前往重新压块。2、 延续造粒法 即将压块与造粒连为一同，由保送安装将粉料保送到设在 料仓顶部的压块机液压或等静压，压块后立刻进入粉碎机， 造粒后，落入料仓。3、 多色颗粒造粒法 即先用前面的方法造粒，然后在颗粒外表喷上少许水分， 使其产生粘性，将另一种细粉料喷入，使其吸附在颗粒外表， 从而构成多色的颗粒。二、湿法制备 即将泥

60、浆用榨泥机压滤成泥饼， 然后经过筛网里挤出大颗粒，落入链板枯燥器进展枯燥得到大颗粒。第四章第四章 成型成型Forming 4.1成型和成型方法一、成型 指以某种方法把精制好的坯料加工成具有预定外形、尺寸 和一定性能的坯体。二、成型方法 根据坯料的特性通常有： 可塑法、注浆法、压制法。 1、 可塑法成型含水1724% 运用的坯料是具有可塑性的泥团，方式有： 挤压消费split tile 辊压消费大面积的平板制品 轧膜消费小规格、厚度薄(小于3mm)的制品，无线电陶瓷 印模消费日用紫砂器、部分雕塑制品 旋压消费大规格、深度大的制品 滚压消费具有旋转面的碗、盘、碟等制品 拉坯花瓶等的消费 2、 注浆