关于渗花抛光砖出现中心裂的答疑等

1、关于渗花抛光砖出现中心裂的答疑等关于渗花抛光砖岀现中心裂的答疑问：我厂是北方的一家陶瓷厂，牛产渗花砖。今年三月以来，窑炉 烧出砖出现中心裂。对此原因我厂的技术人员意见有分歧，主要有两种观 点：一是配方强度不够，由于使用的是北方原料，我厂600mmx600mm砖 的生坯强度在1. 01. 3mpa；另一种观点是认为窑炉排烟段拱顶结构设计不 合理，造成靠窑炉主动边的砖容易出现中心裂。请问程工，此问题到底出 在哪里？该怎样去处理？答：处理生产问题要保持客观的认识，尽可能多地找出生产问题存 在的规律性，在判断不准的情况下，也可以通过规律性，釆用“排除法” 來逐一对应处理。渗花抛光砖中心裂的产生形式表现

2、为三种：机械性中心裂、热应力式 中心裂、花釉特性式工艺裂。机械性中心裂产生的重点环节在料车布料、 压机压制、翻坯机与车昆台、釉线、干燥窑醍棒、印花喷水后釉线、窑炉预 热段辗棒等等；热应力式中心裂产生的重点环节在干燥窑的前中段供热排 湿分布、渗花后窑外干燥过程、窑炉排烟预热排烟段的干燥排水分布等。 而花釉式工艺裂，影响的重要环节是花釉本身的渗透特性、花网的图案设 计、花网目数、印花温度、喷水分布等等。贵厂的生坯干燥强度在l0l3mpa,且靠窑炉主动边的砖容易出中 心裂，这就说明在需要调整配方之前，要尽可能地减少窑炉排烟段环节的影响因素。要检查窑炉主动边与被动边两对应位置的辘上侧温度、辗下侧 温度

3、，平衡性是否达到较好的状态。调试窑炉必须以具体参数作指导，并 且是前后分别对比参数变化。此外，坯料配方整体强度增加，对解决相对 长裂纹大裂口的屮心裂有显著益处。窑炉排烟段设计为拱顶式，可能设计人员是为了减小排烟段的烟气 阻力，增大截面烟气流通面积（最终有利于减轻排烟风机的选型负荷，降 低装机容量）。但不容忽视的是，因渗花抛光砖入窑砖坯水分大，窑炉排 烟段极容易产生“水纹裂”即小边裂，也容易产生中心裂。所以要求在排 烟预热段，窑炉左中右横截面上烟气气流尽可能平衡，对应的3件600mm x600inm砖坯干燥排水速度同步为好。可见，在牛产渗花砖时，窑炉排烟 段设计拱顶是不大合理的（在不考虑窑炉排烟

4、段施工因素的影响而言）。（程昭华）微粉抛光砖在窑头预热段出现缺陷的预防措施（二）问：我厂有一条380m的车昆道窑，采用水煤气作为燃料，主要生产800mm x800mm规格的微粉透晶产品，很容易出现边裂和曲裂。如果长时间空窑, 再进砖生产，稍微操作不当，也容易出现炸砖现象。请问潘工，我们在日 常操作屮，应该如何掌控和预防这些问题的发生？答：上期专家门诊栏目已经分析了透品微粉抛光砖坯体经过辘道窑预热阶段（室温至350°c）的主要特征、相关缺陷及其预防措施，这一 期谈谈透品微粉抛光砖坯体经过辘道窑第二阶段（35（t700°c）的主要特 征。（1）主要特征1）此阶段坯体中各种有机物

5、开始烧除，碳化物、硫化物开始分解、 挥发和发生脱水反应；2）坯体中的品体重组，分子间的“结晶水”被排除，坯体收缩，气 孔率增多。坯体失重迅速增加，粘土结晶体结构遭到破坏，强度降低；3）在573°c时，坯体中的b 石英向a 石英晶型转变，并伴有约8%10%的体积膨胀。如果此阶段升温速率控制不好，比较容易产生裂纹;4）形成新的硅酸盐类及复杂的硅铝酸盐相物质；5）各种不同成分的矿物开始分解，产生游离的cao及艙0；6）由于透晶微粉坯体中，通常情况下坯体表层面料当中含有30%50% 左右的低温透晶料，这种原料含k或h的化学成分比较多，相对同一坯 体中其它的粉料的温度要低3050°c

6、，此原料进到这一温度区间吋，开始 出现较多的液相；7）此区段后期会因石英转换又出现体积膨胀，如果坯体挤压过密时, 会出现裂纹或崩边角缺陷；8）这一区域坯体前后排间距过小时，也会造成坯体出现前边或后边 的裂纹现象。（2）控制耍求及注意事项。1）在500600°c之间应缓慢升温，以保证石英品型安全转变而不产生坯裂;2）在负压氧化气氛中操控，使坯体得以充分氧化分解，严禁在正压 状态下操作；3）此阶段常设置了一道挡火墙/板，生产过程中，可根据所生产产 品性能的需求而灵活地升高或降低，原则上入窑坯体含水量较大时，该挡 火板需降低些，使z缓慢升温，避免产生裂纹（如渗花砖类型产品）。如 果入窑产甜

7、含水率较低（如微粉抛光砖）时，该处的挡火板可以去掉，有 利于提高单位时间产量；4）此阶段的挡火板，可根据窑内温差的大小及边裂、曲裂等实际情 况，调节单件陶瓷纤维板的高度；5）此阶段烟气中的湿气或s02废气也较多，对辘棒的腐蚀性也较大, 容易结瘤造成运行中的坯体走偏，而引起局部变形；6）此阶段的辗棒头被腐蚀后容易断裂，引起堵塞事故，需要重点检 查；7）这阶段坯体会出现膨胀现象，前后排之间必须保持不低于12cm 的距离，否则会出现挤砖而引起变形或者裂纹现象；8）由于目前各企业都追求单位时间内的产能最大化，为减少辘道窑 预热、氧化阶段的缺陷，在设计时应尽量升高该区域窑道的有效空间，这 样既可以保证有

8、足够量的热气对快速运行的坯体进行均匀加温，同时又可 降低烟气流速，减慢烟气排出窑外的时间，更大化地提高热利用率，降低 单位产品的能耗量。例如：萨克米宽体窑炉预热段比较低，引进到中国使 用，当产量拉大时就会出现裂纹或者氧化不良现象，经过改进可以解决上 述缺陷;9）坯体在573°c石英品型转换阶段应缓慢升温，避免晶型转换过快 而产生裂纹缺陷；10）这一区域由于是强负压控制，特别是现在的加长窑炉要求的产 量很大，所以窑炉排烟风机的抽力也会相应增大，如果该区域的断棒抽出 来后未及时更换或堵上保温棉，很容易吸入冷风而造成坯体裂纹。11）这一阶段的坯体强度比较低，不能加入“人工造钉”的异形棍 棒

9、，否则会引起坯体出现开裂现象。（潘雄）关于硅酸鉛与超白砖的探讨问：韩工,请您核实一下，您在佛山陶瓷2010年第9期专家门诊 栏目发表的文章“对越南某公司抛光砖二次反弹问题的答疑” 一文屮，硅 酸错的化学成分氧化铝冇41.36%,氧化错才0. 57%,而烧失量则达到 33. 89%o答：蔡工，很感谢您的指正，在这里也向佛山陶瓷读者致歉，由 于疏忽造成氧化链和烧失质量百分比的对调，给读者造成了误导，在此表 示歉意。问：韩工，越南某公司的硅酸错存在一定问题，铝含量高达41.36%, 这是严重掺假的硅酸鉛，掺假率高达45%,正常值应该小t l%o针对越南 某公司出现的问题，请您谈谈超白陶瓷砖的出路。答

10、：谢谢蔡工，发表于佛山陶瓷2010年第9期的文章“对越南 某公司抛光砖二次反弹问题的答疑” 一文中，硅酸错的铝含量确实是 41.36%。针对这样的问题，我们既痛恨商家发不义之财的恶行，也为硅酸 错暴涨所导致的“超白砖”之尴尬。对陶瓷砖增口问题，您和孔海发高工都做过这方面的深入研究，佛 山陶瓷2008年第2期孔海发做了 “关于加入石英能否提高抛光砖白度的 答疑”；您在佛山陶瓷2010年第6期也做了 “关于抛光砖用超白水洗 泥问题的探讨”。针对硅酸链“出轨”问题，其实有两个缘由：一是硅酸 错价格高涨、缺货；二是硅酸错屡屡导致放射性指数超标，尤其是内放射 指数。硅酸链作为一种陶瓷增白剂，并非不可替代

11、。“超白砖”增白的途径 其实很多，分析起来大概有以下几种：（1）降低铁、钛含量。影响抛光砖口度最主要的因素是原料中的氧 化铁和二氧化钛的含量，特别是氧化铁的含量。生产抛光砖的原料主要分 为两部分，一是包括长石和高温砂在内的占80%左右的非塑性原料，另一 就是占20%左右的具有塑性的粘土类原料。包括长石在内的非塑性原料中 的氧化铁含量一般可控制在0. 2%以内，精加工（如水磨）的非塑性原料甚至 可以将氧化铁含量控制在0. 08%以下；而塑性原料由于氧化铁呈胶体状态, 它们和粘土胶体交织在一起，靠物理方法很难去除，所以氧化铁含量一般 较高，原矿粘土氧化铁含量约在1.2%1.8%,个别甚至在3.0%

12、以上；经水 洗的粘土氧化铁含量在1.2%左右；经过酸洗精加工后的超白球土，氧化铁 含量才会控制在0.8%以内。氧化铁含量小于0.5%的球土属于超白球土， 电炉烧成白度可能大于90。o除了选择超白球土外，选择高塑性粘土原料 和高效增塑剂也是控制铁、钛含量的关键。此外，少用铁含量高的原料也 是降低铁、钛含量的好途径。有些公司利用塑性更高、铁含量更低的钠基 膨润土替代铁含量高、塑性低的球土，也取得了较好的成效。(2) 改变铁、钛价态。高价的铁氧化物比低价的铁氧化物对陶瓷坯 体白度的影响更大；而钛刚好相反，低价态呈黄色，高价的钛呈白色，如 何使陶瓷体泛青和泛阴，避免泛红和泛黄，既要从配方角度，也要从窑

13、炉 烧成制度角度，通过改变铁、钛的价态来提高陶瓷坯体的白度。在 9501120°c,保证充分氧化分解；在1120、1220°c,减少空气中的氧含量, 使燃烧气氛略呈还原态，使高价铁转化为低价铁，再通过保温使得这些氧 化物与硅酸盐形成的结合体稳定存在，是解决高铁陶瓷体白度的必耍途 径。而针对低铁、高钛陶瓷坯体，却要在11201220°c增加空气中的氧含 量，使燃烧气氛略呈氧化态，使得高价钛稳定不变，再通过保温使得这些 氧化物与硅酸盐形成稳定的结合体，是提高高钛陶瓷坯体白度的根本途 径。(3) 改变有色氧化物的晶体形态。不是所有高价铁都影响陶瓷坯体 的白度，fc3+在

14、硅酸盐玻璃相中以fe04四面体存在，有着较强的着色能 力；而在磷酸盐玻璃相中，则成fe06八面体，几乎不着色。引入一定量 的滑石，由于滑石中的 艙2+离子半径为0. 78a,能与fe2+(0. 82a)形成(mgfe()2)固溶体，能与ti()2形成(mgti()3j)固溶体，实际上也是改 变了铁在玻璃相中的晶体形态。除此z外，铁钛与锌、顿、肺、锂、钻、 锡、铢、碎等氧化物都能形成新的固溶体，改变了铁在玻璃相中的晶体形 态，可达到增白的目的。也就是说，并非硅酸诰是唯一的增白剂和最佳的增白剂，大家都知道 天然的硅酸错由于伴生辐射元素？、铀等氧化物，导致使用硅酸错的陶瓷 产品出现放射性。如果换用新

15、的增白剂如氧化锌、碳酸锂、氧化肺、碳酸 顿、氧化鶴、氧化碑也是可行的，但前提是要重新调整配方结构。在佛 山陶瓷2008年第2期专家门诊屮，孔海发做了 “关于加入石英能否 提高抛光砖白度”的答疑，孔工告诫在传统配方中加入石英并不能提高坯 体白度，反而残余石英晶体还会对烧成急冷造成不必要的麻烦。但是在选 用新的增白剂如氧化锌、碳酸锂、锂辉右时，由于锌、锂的固溶能力更强, 加入高白石英有利于提高锂、锌硅铝酸盐固溶体的产生，有利于提高陶瓷 体的白度。(4) 改变品相类别、数量、大小、形态和取向光照射在物体上，它 的能量分配有三个方面，sij：反射、吸收和透射。能量总体是平衡的，也 就是说三者的加和值恒

16、定，所以陶瓷体的白度在一定情况下受光泽度、透 光度影响，但是针对白色是对七色光的等量吸收，而黑色是对七色光的全 部吸收，其它光是对七色光的选择吸收，因此光的吸收方式更影响陶瓷坯 体的白度。光具有波粒二象性，光的吸收、反射和透射与陶瓷体的表面有 关，更与陶瓷体的内部微观结构有关。作为陶瓷体，它是由玻璃相、晶相、 气相及杂质构成，相与相界是决定光的能量分配的根本要素，也是决定陶 瓷砖口度的最根本原因。硅酸鉛贵了，可以少用点，怎么少用？其实，其它含钻原料如钻英砂、 错英粉、超细粉等也都具有增白效果，其中低铁超细粉增白效果优于前两 者。如何增白、减量、降本、减辐是一个大课题。首先，笔者认为对传统以硅酸

17、错为增白剂的方式进行改良是必须的， 添加铝、铁等氧化物制品，使得硅酸链在高温烧制时晶体分叉、晶体变小、 数量增多、形态和取向等更有利于固溶铁钛有色物质，所以添加氧化铝从 技术角度讲是可行的。其次，改变配方结构，打破传统的长石、石英、高岭土原料组成结构 形成的玻璃相、莫来石品相的微观结构。莫来石品相体格粗大，钾钠硅铝 玻璃相透光率高，不利于浅色铁钛价态、浅色形态及浅色晶态的形成，也 不利于提高英他物理性能。如果在莫来石晶相上嫁接锂辉石、顿长石、硅 锌矿、错英石、硅灰石、透辉石、堇青石晶体，也就是在烧制时，通过固 溶、分相、析晶、晶体分叉、晶体变小、晶体数量增多、晶体形态改变和 品体取向改变，而达

18、到增白、增韧的目的。显然这比前者高了一级，起到 增白、减量、降木、减辐的作用。其三，从玻璃相上做文章。乳白玻璃和超白透明玻璃的白度也很高， 如何使玻璃相产生分相？如何使玻璃相更澄清、色更正？不外乎冇几点： 一是补色，在铁钛含量高的陶瓷体中添加微量的氧化钻，钻的青蓝色与铁、 钛尖品石的棕红色互为补色，可以调整吸收色谱；二是脱色，如氧化肺、 氧化僦、氧化种、氧化锡就有脱色作用，可以脱去氧化铁、钛的颜色；三 是分相，调整硅铝比，掺入易分相的物质，如氧化锌、氧化顿、氧化镁、 氧化钙、氧化锂、氧化磷，使得玻璃相分相，光在小液滴相的界面发生新 的能量分配，改变对光的吸收方式，从而达到增白的冃的。（韩复兴）

19、关于陶瓷色料生产用窑炉的选型问：某陶瓷色料厂家，主要生产釉用色料，目前有6m3梭式窑3条， 使用液化石油气为燃料。近期准备扩大生产规模并推出坯用色料，请问秦 工，目前色料生产主要应用哪几种窑炉，各自的优势如何？哪种窑炉适合 坯用色料的生产？答：目前，陶瓷色料的主要生产工艺还是固相合成法。陶瓷色料行 业经过近几年的高速发展，相关的配套设备也已成熟和专业化，较为成熟 的生产色料的窑炉有梭式窑、转窑、推板窑、隧道窑、电窑。以上几种窑炉的主要优点有：（1）梭式窑一次性固定投资较少，生产灵活性高，烧成产品范围广, 操作简单，可以根据牛产销售情况进行合理控制；产品质量控制稳定，所 生产的产品发色鲜艳，饱和度也较好，外观颜色也好于其他窑炉，单条窑 炉的日产量在2t左右。（2）转窜主要用于坯用色料的生产，产量控制灵活，可以通过控制 转速来控制产量，适合进行大量的连续性生产；温度控制相对稳定，生产