摘要在生产实践的基础上,结合科学数据的测试从理论和实践两方面分析了陶瓷业界热潮的玻化仿古砖产品的变形和放后变形的问题,并提出了如何采取措施来调节生产。

　　从2004年下半年开始涌起的一股玻化仿古砖的开发和生产热潮持续至今,仍有愈演愈烈的势头,很多企业看到这一发展趋势,纷纷改造生产线或建造全新的仿古砖生产线。企业从做抛光砖、瓷片转型做玻化仿古砖,一切从头做起,引进釉料,引入产品开发,在试生产和大生产的过程中,或多或少都出现过产品烧成变形、放后变形等问题。笔者主要从近几年的生产、开发经验及科学检测数据来探讨产品的变形问题,并从烧成理论、配方工艺原理来探讨,但不涉及窑炉运转所产生的扭曲、波浪边等变形。

　　玻化仿古砖是一种有釉砖,一般企业生产的砖不上底釉,只是坯体和面釉的结合,其变形控制难度要比普通的吸水率大的仿古砖难得多,而且产品入库后易出现产品放置不同时间平直度的变化,在这里将产品的变形分为产品出窑后的烧成变形和产品分级入库后出现的变形即放后变形。

　　烧成变形是指产品出窑后所测量的砖坯的四边和中心的平直度。对于有釉的产品来说其变形主要来自2个方面:①由于坯、釉的热膨胀系数匹配不合理而产生的上翘、龟背变形。②由于生产工艺控制不当造成的变形,这里主要指烧成工艺控制不当引起的变形。1.1.1 由坯、釉的热膨胀系数不匹配而产生的变形

　　此类变形分为两种:一种是由于面釉的热膨胀系数大于坯体的热膨胀系数而产生的上翘变形;另一种是由于面釉的热膨胀系数小于坯体的热膨胀系数而产生的龟背变形。这两类变形达到一定程度后依靠窑炉烧成曲线的调整比较困难而且易被调节成扭曲、翘角、搭角变形。对于玻化仿古砖来说,一般坯体的热膨胀系数比较大,面釉的热膨胀系数相对要小,所以出现的变形多为龟背变形。

　　龟背变形是由于坯体的热膨胀系数大于面釉的热膨胀系数,且差异达到一定程度使产品烧后出现整体龟背变形超出分级的标准。对于玻化仿古砖而言,这种差异更敏感也更难调整,这从本公司生产调整的过程和坯、釉的膨胀系数测定数据及变形数据可以看出,见表1。

　　3注:数据是以600»×600»的砖为例来测定的,热膨胀系数的单位为×10-6/K。

　　从表1可看出,旧坯和面釉A的热膨胀系数差异 最大,在实际烧成过程中龟背变形较大,大部分产品超

　　出分级标准(±0.6»)难以调控;更换新的坯体配方后,用面釉A生产的砖龟背变形勉强能够控制,靠近分级标准边缘,且容易波动。根据生产情况在坯体短时间内难以调整的情况下,对面釉配方进行了改善调整,使用面釉B进行生产,产品平直度好于面釉A,车间的烧成比较好控制,波动较小。在本公司生产线作调整的同时,也对某品牌厂的产品作了技术探讨和数据测定。从表1可以看出,该品牌厂坯、釉的热膨胀系数相近,变形在可控范围内。

　　从以上的数据分析可看出坯、釉的热膨胀系数差异对产品变形有较大的影响,而且是基础性的,特别对玻化釉面来讲,少许的变化反映在砖的变形上都很明显,可见合理控制坯、釉的热膨胀系数差异是控制好成品砖平整度的关键。当然,要想达到较好的效果还需各生产工序特别是烧成工艺的配合才能做好。

　　1.1.2 工艺控制不当引起的变形这里主要是指烧成工艺控制不当引起的变形,主

　　1)烧成曲线不合理引起的变形。在生产过程中发现,调整不同阶段的上、下温差和冷却速度对出窑的成品砖平直度有明显的影响。在釉开始融化前(约1100

　　℃前),上、下温差对砖的平行辊棒方向变形较明显,而高温区上、下温差的调整则与辊棒垂直方向砖的平直度影响明显。实践发现冷却温度和冷却速度的调节对出窑产品平直度的影响也较明显,如在调整龟背变形时,减小缓冷段的冷却梯度(关小闸板)使冷却变缓,后段稍开大闸板,砖会平直一些,但这些措施只能起到辅助作用,如果产品龟背现象较多,还需从坯、釉的热膨胀系数入手作根本调整。

　　2)烧成温度对坯、釉的膨胀系数会带来变化,从而影响砖坯烧成的平整度。笔者在生产的过程中发现同一基础面釉的成熟度即融化的状态不同砖坯产生的变形度也不尽相同,差异明显。在面釉成熟度不够时(微融,但不吸污)砖坯往往会产生上翘变形或较直,釉面熔化良好时,砖坯会变得平直甚至出现龟背,这说明釉中的许多组分随着釉料浓度的增加或者烧成温度的升高,釉料玻化更加充分,热膨胀系数也会随之变化,在不同窑炉试烧同一面釉,经测定的热膨胀系数变化如表2所示。

　　窑温度最高,样品表面也最光亮。从表2可以看出,热膨胀系数随着窑炉温度的变化而变化,其趋势是随着温度的升高而略为下降,从而影响着产品的变形。

　　放后变形是指产品出窑后经分级合格包装入库的产品,放置一段时间后,产品的平直度发生了变化,超出分级标准的变形。这主要是指产品在冷却过程中产 生的应力释放后砖的平直度发生了变化 ,有的上翘 、有 的龟背 ,这种情况在很多生产玻化仿古砖的厂家出现 过 ,这是因为坯体从烧结到玻化后 ,弹性变差 。在烧成 过程中为调整砖形产生的上下温差和坯 、釉热膨胀系 数差异在冷却过程中产生的应力 ,这些应力的释放需 要一个时间段才能达到稳定 ,所以产品放后的平直度 或多或少发生变化 ,只是程度大小不同而已 。它的大 小主要有 2 个方面 : ①与坯 、釉的热膨胀系数差异有 关 ,差异越大 ,两者之间的应力越大 ,放后变形的可能 性就越大 ,幅度也就越大 。 ②放后变形还与烧成过程 中上 、下温差的大小 ,冷却的快慢有关 ,温差越大 、冷却 越快 ,放后变形也就越大 。下面以本公司生产过程中 的平直度数据为例来说明 ,见表 3 。

　　从表 3 可以看出 ,随着坯体和面釉的改变 ,坯 、釉 热膨胀系数差异的不同 ,产品的放后变形也不同 ,坯 、 釉的热膨胀系数差值越小 ,产品的放后变形就越小 。

　　由于玻化仿古砖的生产难度大 ,成品包装后有一 定的放后变形是很难避免的 ,这除了在 (下转第 31 页)

　　要求我们在车间照明布局上 ,采取总体照明及局部照 明相结合的设计思路 ,合理设计配置车间内总体照明 配电系统 ,局部照明配电系统 ,低压检修照明配电系 统 ,应急照明及安全出口照明指示系统 。灯具采用节 能型灯 ,采取集中控制及单灯分别控制相结合的控制 方式 ,借助动力主干线桥架敷设 ,支线以 ZR - PVC 支 管明配敷设为主 。

　　2) 实例 。厂房内设总体照明及局部照明 ,车间总 体照明选用 HGC261 D420 H490/ 400 W 型灯具 ,因属于 大面积照明 ,布置相对松散 ,集中控制与分控相结合 。 局部照明包括 : 沿设备生产线 (线槽吊架) 、设备平台 下 、设备控制柜及集中控制柜内安装荧光灯具 。一方 面满足局部照明照度要求高的特点 ,另一方面方便电 控设备监护 、检修 。低压检修照明采用 36 V 工作电 压 。

　　1) 概述 。新型三相五线制供配电系统已普遍使 用 ,原有三相四线制配电系统已基本被淘汰 ,同时接地 电阻也被要求在 1～4 Ω 之间 , PE 标志线已在电气施 工中大量使用 。

　　2) 实例 。本次设计采用三相五线制供配电系统 。 接地装置以利用建筑物接地为主 ,以人工接地体为辅 , 各接地系统接地电阻 ≤4Ω。

　　随着现代科学技术的飞速发展 ,工艺设备的自动 化程度越来越高 ,陶瓷企业对全厂供配电系统的可靠 性 、安全性 、节能性提出了更高的要求 ,同时 ,先进 、可 靠 、节能的供配电技术和装备也层出不穷 ,为工厂的供 配电设计提供了更大的选择余地 。利用好现有电气新

　　(上接第 26 页) 坯 、釉配方方面进行调整来减小变形的 幅度 ,还需要根据产品的变形规律性作出相应的补偿 措施 。

　　目前大多数的生产厂家采取从产品出窑到入库 , 每隔相应的时间对产品的变形度进行测量并记录好数 据 。我公司采取如下间隔周期对产品进行测量 : 产品 出窑后测量 →浸水 0. 5 h 测量 →磨边后分级测量 →入

　　库放置 1 周测量 →入库放置 2 周测量 →入库放置 1 个 月测量 →入库放置 2 个月测量 →入库放置半年测量 。 一般来讲 ,入库产品放置 2 个月后基本上就稳定了 ,可 从以上所测产品平直度的变化来说明 ,即从放置后产 品不在发生变形的平直度与出窑浸水后的差值 ,来确 定砖坯的反弹量 。

　　根据产品跟踪所测得的砖坯变形的反弹量和分级 标准 ,调整烧成的变形量来作出相应的补偿量 ,这样基 本可保证成品销售给客户使用是一个合格的产品 。当 然如果产品的反弹量太大就要从坯 、釉配方入手从根 本上调整减少反弹的幅度 。

　　玻化仿古砖在国内外市场分额不断增长 ,正在生 产和准备生产的厂家也越来越多 ,要想占领市场和站 稳市场 ,在注重砖外观效果开发的同时 ,更要关注砖的 整体质量 ,特别是砖的变形度 。因为玻化仿古砖变形 控制难度大 ,除应做好基础配方的调整和产品烧成外 , 还要做好产品的质量跟踪 ,加强品检和数据记录与总 结 ,做好防范措施 ,使客户得到满意的产品 。

　　1 中国硅酸盐学会陶瓷分会建筑卫生陶瓷专业委员会 编. 现代建筑卫生陶瓷工程师手册. 北京 : 中国建材工业出版 社 ,1998

　　2 素木洋一著. 釉及色料. 刘可栋 ,刘光跃译. 北京 : 中国 建筑工业出版社 ,1979