蔡彥英

(廣東健誠高科玻璃制品股份有限公司 廣東 潮州 515658)

日用玻璃陶瓷是由復合材料制成的日用微晶玻璃制品，其生產(chǎn)工藝與普通玻璃制品的生產(chǎn)工藝相近似。日用玻璃陶瓷的材料是通過熔煉制成玻璃漿，供制品成形生產(chǎn)使用。目前，日用玻璃陶瓷的顏色以乳白色為主，也有部分其它顏色的制品，如黑色、粉紅色等。當熔爐配制一種顏色材料后，再配制其它不同顏色材料時，顏色只能加深，直至配制黑色材料后，熔爐必須隨時大修消除污染后，才能重新配制淺色材料。當前，市場要求日用玻璃陶瓷制品為多顏色制品的配套，以乳白色制品為主，配套少量的其它顏色制品。生產(chǎn)企業(yè)很難具備很多座熔爐，而且是大小不同的熔爐來滿足不同顏色制品的生產(chǎn)。部分規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)，已對大熔爐配置多個出料道，以滿足同一顏色的不同器型制品的同步生產(chǎn)。通過對料道的技術改造，配制熔塊型著色材料，在料道中進行基礎玻璃和著色材料混和并進行著色，輸出色漿來制備顏色制品，這種方法，可避免在大熔爐中進行材料染色，而是由料道來進行材料染色，這種方法能延長大熔爐的使用壽命，也能使多顏色制品并舉生產(chǎn)。采用這種方法時，必須針對性地進行料道改造，增加一些裝置；同時也應對基礎玻璃配方，熔塊型著色劑的配方進行研究和試驗，并在料道著色工藝技術方面進行系統(tǒng)研究和實踐。

1 著色料道的研究

目前，應用于日用玻璃陶瓷生產(chǎn)的大熔爐是冷頂熔煉爐。這類熔爐容量可達到幾十噸，生產(chǎn)時從爐頂投料、爐下端出料、生產(chǎn)效率高、比較環(huán)保，適用于連續(xù)式生產(chǎn)。部分生產(chǎn)企業(yè)對大熔爐配置多道的出料道，方便不同規(guī)格制品的成形生產(chǎn)。對料道進行技術改造，使料道可進行材料著色，生產(chǎn)出不同顏色的制品，這種方法經(jīng)研究和實踐，證明是有效和可行的。經(jīng)技術改造的可著色料道的形式如圖1所示。

著色料道包括混色區(qū)和勻色區(qū)；混色區(qū)包含投料口4、下沉道3、混料池7、多層螺紋攪拌棒6、硅碳加熱棒5；其中投料口4位于下沉道3上方，下沉道3連接混料池7，混料池7上方設有多層螺紋攪拌棒6和硅碳加熱棒5；勻色區(qū)包含3個閘板、3個窯坎、3個硅鉬電極組、3個燃氣火槍、排渣孔17和単層螺紋攪拌棒20；其中所述閘板和窯坎依次排列，并且閘板離料道底部的距離等同于窯坎的高度，均為10 cm；以上所述窯坎位于燃氣火槍下方，第1硅鉬電極組11安裝于第2閘板12兩側(cè)，第2硅鉬電極組16安裝于第3閘板15兩側(cè)，第3硅鉬電極組21位于單層螺紋攪拌棒20和料盆22之間，排渣孔17位于第3窯坎18與第2硅鉬電極組16之間，單層螺紋攪拌棒20位于第3窯坎18與第3硅鉬電極組21之間。

1-熔化池 2-上升道 3-下沉道 4-投料口 5-硅碳加熱棒 6-多層螺紋攪拌棒 7-混料池 8-第1閘板 9-第1燃氣火槍 10-第1窯坎 11-第1硅鉬電極組 12-第2閘板 13-第2燃氣火槍 14-第2窯坎 15-第3閘板 16-第2硅鉬電極組 17-排渣孔 18-第3窯坎 19-第3燃氣火槍 20-單層螺紋攪拌棒 21-第3硅鉬電極組 22-料盆

圖1 著色料道示意圖

由圖1可知，著色料道生產(chǎn)時的操作: 將制備好的濃縮著色劑通過著色料道上的投料口按比例投入料道中與基礎玉玻璃液混合，根據(jù)所需玻璃顏色的深淺調(diào)整濃縮著色劑的投入量。為了達到較好的效果，濃縮著色劑的添加量一般應控制在料道出料量的10%以內(nèi)。濃縮著色劑由基礎玻璃液帶入混料池，再依次經(jīng)過著色料道的混色區(qū)和勻色區(qū)，經(jīng)攪拌混合、澄清均化，得到均勻著色玻璃液，最后經(jīng)料盆流至成形機成形;混料池溫度應維持在1 200～1 250 ℃，以使得濃縮著色劑能得到充分熔化；勻色區(qū)的第1硅鉬電極組的電流為175 A，隨后在其他電極組間以5～10 A的幅度遞減，控制著色玻璃液流至料盆區(qū)域的溫度為1 050～1 100 ℃。

2 相關材料配制

根據(jù)顏色玻璃的生產(chǎn)要求，配制基礎玻璃和濃縮著色劑?；A玻璃液由冷頂大熔爐熔煉而成，濃縮著色劑由熔塊爐預制而成。

2.1 基礎玻璃

按質(zhì)量百分比(%):氧化硅65，氧化鈉7.5，氧化鋁3.5，氟13.5，氧化硼4.5，氧化鋇0.25，氧化鈣5，氧化鋅0.75準確稱量各種原料后在冷頂電熔爐中1 400 ℃進行熔制，得到基礎玻璃液。

2.2 濃縮著色劑(以仿玉玻璃陶瓷為例)

按質(zhì)量百分比(%):氧化硅47.5，氧化鈉27.5，氧化鋁3，氟1.75，氧化硼4，氧化鈣7.75，氧化鉻8.5，準確稱量各種原料后在熔塊爐中1 200 ℃熔化4 h，經(jīng)雙輥軋機淬冷，研磨篩分后得到顆粒尺寸1～2 mm的濃縮著色劑。

2.3 使用

將濃縮的色劑按料道出料量的10%的比例投入著色料道，熔化后與玻璃基礎液充分混合、澄清、均化，利用壓制或離心的方式成形為所需產(chǎn)品形狀，隨后經(jīng)過480～530 ℃退火1 h，在605～610 ℃峰值溫度下鋼化得到仿玉玻璃陶瓷制品。

2.4 制品測試

對所得產(chǎn)品性能進行測試，包括 25～200 ℃溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)， 380～780 nm 波長范圍內(nèi)可見光的透光率，以 QB/T 4064-2010 標準測試耐熱溫 差性能，產(chǎn)品表面維氏硬度，表征結果見表 1。

表1 仿玉玻璃陶瓷性能

3 結語

利用出料道進行玻璃材料染色的方法具有實用性和可操作性，有利于大熔爐的多品種生產(chǎn)。生產(chǎn)企業(yè)可進行更多的探索和實踐，包括對原料配方的研究和改進，生產(chǎn)更多種類的產(chǎn)品。