CN113400442B - 采用实心粉料制作釉面砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷砖生产技术领域，特别是一种采用实心粉料制作釉面砖的方法；包括以下步骤：S1、将实心粉料置于压机内，在模具作用下进行压制，形成砖坯基层；S2、对砖坯基层进行干燥，使其含水量不大于0.3%；S3、将陶瓷泥浆均匀淋覆在砖坯基层的上表面，形成砖坯面层，得到砖坯；S4、对砖坯进行干燥；S5、在砖坯表面施底釉；S6、表面装饰；S7、施面釉；S8、烧制；通过在砖坯基层均匀淋覆厚度为0.2mm～1mm的陶瓷泥浆，形成砖坯面层，由于砖坯面层是采用淋浆的方式得到的，其表面光滑细腻，有效地解决了实心粉料压制的砖坯表面粗糙的问题；使釉面砖的表面有更好的光滑度和平整度，提高瓷砖釉面色彩及图案表现力。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷砖生产技术领域，特别是一种采用实心粉料制作釉面砖的方法。
背景技术
目前在陶瓷行业，已经在生产中实际运用的制粉工艺主要分湿法制粉、干法制粉和集成制粉工艺。
湿法制粉即喷雾干燥制粉，喷雾干燥制粉工艺在陶瓷砖生产中的应用已有四十余年历史。喷雾干燥制粉的工艺流程是：原料破碎→称量配料→湿法球磨→浆料过筛除铁→浆料均化→喷雾干燥→粉料。喷雾干燥制粉主要生产设备是喷雾干燥塔和热风炉，热风炉一般以水煤浆（或块煤、水煤气、天然气）为燃料，热风炉为喷雾干燥塔提供热风，热风与喷雾干燥塔内雾化后的泥浆进行热交换，将含水率33%-40%的泥浆干燥为含水率6%-8%粉料。该工艺生产的粉料具有流动性和均匀度好，粉料质量稳定的优点，在陶瓷砖生产企业获得广泛应用。喷雾干燥制粉工艺的主要缺点是“高能耗、高排放、高成本”。
干法制粉：典型干法工艺流程是：原料破碎→称量配料→干法粉碎（如立磨）→加水造粒→干燥优化→粉料。干法制粉由于减少了喷雾干燥塔这一个主要的耗能设备，因此耗能少，可以明显增加经济效益。且由于耗能降低导致污染物排放减少不需要配置专门的污染物治理设施就能实现超低排放。干法制粉没有庞大的泥浆池，固体粉料无法像流体泥浆那样实现高度均化，对原料的品质和稳定性要求更高。且干法制粉制得的粉料配料混合均匀度差、生产过程粉尘大、含铁杂质和粗颗粒杂质不易去除、粉料流动性和颗粒级配差等，导致产品质量稳定性较差、产品合格率较低，这影响了干法制粉工艺的应用。
集成制粉工艺的主要流程是：原料破碎→称量配料→湿法球磨→浆料过筛除铁→浆料均化→压滤脱水→泥饼切割→泥料干燥→造粒→优化→合格粉料。该工艺的泥浆制备过程与传统工艺的泥浆制备过程基本相同，泥浆经压滤脱水获得含水率20%-21%的泥饼，泥饼被切割成小泥块后经干燥器干燥获得含水率10%左右的小泥块，将小泥块破碎、造粒及优化获得含水率7%-8%粒径符合要求的粉料颗粒。与球磨-喷雾干燥制粉工艺和立磨-干法制粉工艺相比，球磨-集成制粉属于湿法工艺。
集成制粉工艺可充分利用烧成窑炉余热，克服喷雾干燥制粉工艺“高能耗、高排放、高成本”缺点，同时克服了干法制粉工艺“配料混合均匀度差、生产过程粉尘大、含铁杂质和粗颗粒杂质不易去除”的缺点，该工艺结合了传统喷雾干燥制粉工艺和干法制粉工艺的某些优点。
下表为上述的3种制粉工艺中所制得粉料的形态对比：
| 湿法制粉 | 干法制粉 | 集成制粉 | |
| 粉料形态 | 空心、近于球形 | 实心、较不规则 | 实心、较不规则 |
从上表中可知，粉料主要有两种形态即空心粉料和实心粉料。与湿法制粉的喷雾造粒后表面光滑、规则的球状空心粉料相比，干法制粉和集成制粉得到的实心粉料，表面不规则，表面粗糙，球形度较差，粒子为实心强度较高，对压制成型提出更高的要求。这导致无法简单实现制粉工序干法替代湿法，需要后续整个工艺流程的改变。
在制作釉面砖上，湿法制粉得到的空心粉料表面光滑，流动性好，颗粒相互间的摩擦力小，当施加一定的压力在坯料上，空心粉料开始向受力方向移动，粉料间的气体受到排挤被挤出，随着压力的增加，粉料颗粒均匀收缩，形成紧密堆积，坯体表面光滑平整；而干法制粉或集成制粉得到的实心粉料颗粒表面凹凸不平且有棱角，颗粒不规则，流动性差，颗粒间的摩擦力大，不施加一定的压力在粉料上，粉料颗粒开始向受力方向移动，粉料间的气体受到排挤被挤出，随着压力的增加，粉料颗粒会变形和破裂，粉料颗粒收缩不均匀，坯体表面形成细小凹坑和凸起，粗糙度大，坯体表面不光滑也不平整。为解决实心粉料压制的砖坯表面粗糙的问题，目前有以下两种处理方式：
一是：申请号为CN2018105787454的中国发明专利：一种干法制粉的砖坯及釉面砖的生产方法，通过对压制成型的砖坯进行抛切、打磨来提高素坯表面的平整度和光滑度，使得瓷砖表面有更好的平整度、光滑度和更好的装饰效果。
二是：在施釉时加大底釉的厚度，以掩盖砖坯表面的缺陷。
但上面这两种做法都存在某些问题，对于第一种做法，其主要的缺点是工艺复杂，且该专利虽然提高了素坯的表面质量，但由于实心粉料颗粒在压制时内部容易形成孔隙，因此素坯即使其表面平整度和光滑度较高，但烧制后，其表面依然容易产生凹陷。对于第二种做法，加大底釉厚度一来提高了产品的成本，釉料的价格在2000元/吨（2021年价格），成本较高，二来，厚的釉料由于与砖坯的成分差异大，导致结合性不佳，容易出现其它表面缺陷。
因此，有必要研发一种新的实心粉料制作釉面砖的工艺，使釉面砖性能得到提高、成本进一步降低。
发明内容
本发明为了解决目前实心粉料在生产釉面砖上存在的上述因素，而提供的一种采用实心粉料制作釉面砖的方法。
为达到上述功能，本发明提供的技术方案是：
一种采用实心粉料制作釉面砖的方法，包括以下步骤：
S1、将实心粉料置于压机内，在模具作用下进行压制，形成砖坯基层；
S2、对所述砖坯基层进行干燥，使其含水量不大于0.3%；
S3、将陶瓷泥浆均匀淋覆在所述砖坯基层的上表面，形成砖坯面层，得到砖坯；
S4、对所述砖坯进行干燥；
S5、在所述砖坯表面施底釉；
S6、表面装饰；
S7、施面釉；
S8、烧制，得到釉面砖。
优选地，所述陶瓷泥浆包括按重量份数的如下组分：
高钾砂26～30份，铝砂8～12份，钾石粉24～28份，钠石粉24～28份，滑石坭3～5份，釉用水洗高岭土8～12份，烧高岭土1～3份。
优选地，所述陶瓷泥浆还包括按重量份数的如下组分：
水玻璃0.1～0.5份，三聚磷酸钠0.1～0.2份。
优选地，所述砖坯面层的厚度为0.2mm～1mm。
优选地，所述砖坯基层的厚度为6mm～10mm。
优选地，步骤S1中采用的实心粉料的粒径小于12目。
优选地，所述陶瓷泥浆的细度为250目筛网筛余0.2wt%～0.4wt%，浆料比重为1.7～1.85g/cm3，流速为30～45秒。
优选地，所述制作釉面砖的方法还包括以下步骤：
S9、对釉面进行抛光。
优选地，所述步骤S9中采用四段进行抛光，四段抛光磨具分别为弹性磨块、哑光磨块、研磨擦和抛光片；磨料的细度分别为120～250目、260～360目、340～400目、360～6 00目。
本发明的有益效果在于：
1、通过在成型的砖坯基层的表面均匀淋覆厚度为0.2mm～1mm的陶瓷泥浆，形成砖坯面层，由于砖坯面层是采用淋浆的方式得到的，其表面光滑细腻，有效地解决了实心粉料压制得到的砖坯基层表面粗糙、凹凸不平的问题；使后续施釉、烧结、打磨后得到的釉面砖的表面有更好的光滑度和平整度和更好的装饰效果，提高瓷砖釉面色彩及图案表现力；
2、由于砖坯面层采用淋浆的方式得到，因此在成型砖坯基层时，我们可以采用粒径较粗的，从而降低粉粒颗粒的成本；
3、由于淋覆砖坯面层所需的陶瓷泥浆或色浆的用量较少，因此，同一批调配的陶瓷泥浆或色浆能满足生产一大批次釉面砖所需的量，因此能保证同一大批次生产的釉面砖砖坯没有色差，从而确保最终得到的釉面砖成品几无色差；
4、采用本方法生产得到的釉面砖砖坯表面细腻，因此能减少后续生产釉面砖时施底釉的釉量，从而节约釉料成本。
附图说明
图1为实施例一的生产方法的流程图；
图2为实施例二的生产方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2对本发明作进一步阐述：
实施例一：
本实施例所采用的粉料为干法制粉或集成制粉得到的实心粉料，这两种制粉工艺为现有技术，在此不再展开叙述。如图1所示，本发明的采用实心粉料制作釉面砖的方法，包括以下步骤：
S1、将实心粉料置于压机内，在模具作用下进行压制，形成砖坯基层；
S2、对所述砖坯基层进行干燥，使其含水量不大于0.3%；
S3、将陶瓷泥浆均匀淋覆在所述砖坯基层的上表面，形成砖坯面层，得到砖坯；
S4、对所述砖坯进行干燥，使其含水量不大于0.3%；
S5、在所述砖坯表面施底釉；
S6、表面装饰；
S7、施面釉；
S8、烧制，得到釉面砖。
粉料的原料我们可以采用废矿、尾矿和“低品位”原料，实心粉料的粒径为小于12目，含水量为7%～9%，通过选用廉价的原料以及选用较大粒径范围的粉料，能节约原料成本和造粒成本。目前在采用实心粉料压制砖坯时，一般采用粒径大于80目，小于30目的粉料，其目的就是为了使后续得到较好的砖坯表面。在本发明中由于砖坯表面的质量主要由淋覆在砖坯基层上的陶瓷泥浆所决定，因此形成砖坯基层的粉料的粒径范围和原料的选择可适当放宽，从而降低粉料的制作成本。另外，占砖坯体积占80%以上的砖坯基层采用较低等级的廉价原料（白度较低、杂质的含量较高的陶瓷原料）进行生产，在保证产品相同外观的基础上，极大的降低了生产的原料成本。
一般地，砖坯面层的厚度为0.2mm～1mm，砖坯基层的厚度为3mm～20mm。在本实施例中，砖坯基层采用的粉料的粒径为120目～20目，厚度为10mm，砖坯面层的厚度为0.8mm。
在本实施例中，陶瓷泥浆包括按重量份数的如下组分：
高钾砂26～30份，铝砂8～12份，钾石粉24～28份，钠石粉24～28份，滑石坭3～5份，釉用水洗高岭土8～12份，烧高岭土1～3份，水玻璃0.1～0.5份，三聚磷酸钠0.1～0.2份。
上述各组分加入约50份的适量的水进行球磨，得到的陶瓷泥浆的细度为250目筛网筛余0.2 wt%～0.4wt%，浆料比重为1.7～1.85 g/cm3，流速为30～45秒。我们采用钟罩淋浆，将陶瓷泥浆均匀淋覆在砖坯基层的上表面。
由于陶瓷泥浆的组成成分与砖坯基层的是同一配方体系，因此陶瓷泥浆淋覆的砖坯面层与砖坯基层，在烧结时可以很好的结合；而砖坯与釉料的配方体系是不一样的，导致两者存在坯釉适应性的问题，所以施釉量不能太多，如果为了要覆盖砖坯粗糙的表面，使其平整而施厚底釉，会导致成品龟裂等问题。本发明通过淋覆陶瓷泥浆，既解决了砖坯表面粗糙的问题，又可降低施底釉量。
砖坯表面的白度对色料的发色有着重要的影响，在坯体化学成分中，Fe2O3和 TiO2对坯体白度影响最大。当Fe2O3和TiO2含量较高时，坯体白度较低，在引入色料烧成后发色往往不纯正，色彩的鲜艳度差。在本发明中，砖坯表面的白度主要由砖坯面层所决定，因此这部分陶瓷泥浆我们采用低Fe2O3和TiO2 的原料进行生产，并对球磨后的陶瓷泥浆进行除铁处理，由于在本发明中，陶瓷泥浆的用量不大，因此能在成本增加不多的情况下，极大限度改善砖坯表面的白度。
采用本发明的生产方法生产的陶瓷砖坯的表面光滑、细腻，因此在后续工艺中基于该砖坯生产的陶瓷砖具有更好的效果。
以釉面砖为例，基于该砖坯在生产时可减少装饰性釉料即底釉、的用量，且其获得的釉面砖的釉面光滑平整，而且釉面图案有更丰富的表现力，有效提高了釉面砖的品质。一般的，采用湿法制粉得到的空心粉料制作的砖坯，底釉的厚度为0.5～0.8mm；在本发明中，底釉的厚度为0.2～0.4mm即可达到相同的效果，从而节约了釉料的成本。
另一方面，由于采用本发明的生产方法生产的砖坯时，砖坯的坯体的面层淋浆时使用的陶瓷浆料的用量较少，因此采用同一原料生产的淋浆用的陶瓷浆料够一大批次（普通陶瓷厂几天的生产量），而这一大批次的砖坯的表面的颜色是由陶瓷浆料决定的，从而保证这一大批次的砖坯表面颜色一致、色号相同、基本无色差。
在施底釉之前，可在砖坯的表面行喷水湿润。
步骤S6中的表面装饰是指在底釉的表面进行喷墨打印或平面印花处理得到装饰图案。
实施例二：
如图2所示，本发明采用实心粉料制作釉面砖的方法，其主要步骤与实施例一相同，主要区别点在于：
为了获得更光亮的瓷砖表面，我们还可以对烧成后的釉面砖的表面进行抛光，最终得到抛釉砖。
在本实施例中，对釉面的抛光，采用四段抛磨：
第一段：使用弹性磨块作为抛光磨具的抛光机，抛光介质使用金刚砂磨料，磨料的细度为120～250目；
第二段：使用哑光磨块作为抛光磨具的抛光机，抛光介质使用树脂粘结碳化硅和氧化镁磨料，磨料的细度为260～360目；
第三段：使用研磨擦作为抛光磨具的抛光机，研磨擦的刷毛使用碳化硅和硬质塑料，磨料的细度为340～400目；
第四段：使用抛光片作为抛光磨具的抛光机，抛光片是将碳化硅磨料嵌入纤维中，通过压实或粘结压实获得，磨料的细度为360～600目。
通过上述抛光，使陶瓷产品的图案效果逼真、光泽柔和。
采用本发明的方法制作釉面砖，克服了实心粉料制得的砖坯表面粗糙，或表面经过抛光处理虽然形式上光滑但加热后依然容易在表面形成小孔的问题，使得釉面砖的釉面光滑平整，不逊于采用温法制粉得到的空心粉料制得的釉面砖，从而有利于干法制粉、集成制粉技术的推广。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将实心粉料置于压机内，在模具作用下进行压制，形成砖坯基层；
S2、对所述砖坯基层进行干燥，使其含水量不大于0.3%；
S3、将球磨除铁后的陶瓷泥浆均匀淋覆在所述砖坯基层的上表面，形成厚度为0.2mm～1mm的砖坯面层，得到砖坯；
所述陶瓷泥浆的组成成分与所述实心粉料的组成成分是同一配方体系；所述陶瓷泥浆包括按重量份数的如下组分：
高钾砂26～30份，铝砂8～12份，钾石粉24～28份，钠石粉24～28份，滑石坭3～5份，釉用水洗高岭土8～12份，烧高岭土1～3份；
S4、对所述砖坯进行干燥；
S5、在所述砖坯表面施底釉；
S6、表面装饰；
S7、施面釉；
S8、烧制，得到釉面砖。
2.如权利要求1所述的采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：所述陶瓷泥浆还包括按重量份数的如下组分：
水玻璃0.1～0.5份，三聚磷酸钠0.1～0.2份。
3.如权利要求1所述的采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：所述砖坯基层的厚度为3mm～20mm。
4.如权利要求1所述的采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：步骤S1中采用的实心粉料的粒径小于12目。
5.如权利要求1～4任意一项所述的采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：所述陶瓷泥浆的细度为250目筛网筛余0.2 wt%～0.4wt%，浆料比重为1.7～1.85 g/cm3，流速为30～45秒。
6.如权利要求5所述的采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S9、对釉面进行抛光。
7.如权利要求6所述的采用实心粉料制作釉面砖的方法，其特征在于：所述步骤S9中采用四段进行抛光，四段抛光磨具分别为弹性磨块、哑光磨块、研磨擦和抛光片；磨料的细度分别为120～250目、260～360目、340～400目、360～600目。
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