張向衛(wèi) 陳維堯 林慶宗 葉春南 周少巖

(1 福建良瓷科技有限公司 福建 永春 362600)(2 福建科福材料有限公司 福建 永春 362600)

前言

2017年初，永春良福陶瓷有限公司(以下簡稱良福公司)成立，計劃投建衛(wèi)生陶瓷高壓蹲便器生產(chǎn)線。因工廠場地有限，提出了高壓泥漿生產(chǎn)由福建科福材料有限公司(以下簡稱科福公司)提供的方案。應(yīng)良福公司要求，科福公司組建項目團隊，進行高壓成形泥漿配方研發(fā)及生產(chǎn)。項目團隊根據(jù)高壓成形產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝特性，通過研究泥漿原料的物理性能、化學性能及性價比等情況，合理搭配，科學配比，研發(fā)出符合生產(chǎn)要求的高壓泥漿配方。自2017年10月開始高壓泥漿生產(chǎn)并供應(yīng)良福公司使用，保障了該新工廠的順利投產(chǎn)，使得在較短時間內(nèi)(試產(chǎn)4個月)達到高質(zhì)量(一次燒合格率到達90%)的要求。該配方的成功應(yīng)用，既是對配方合理性的肯定，也是伊利石型水洗瓷土(以下簡稱水洗瓷土)優(yōu)良性能的表現(xiàn)，是生產(chǎn)、供應(yīng)、使用衛(wèi)生陶瓷高壓成形商品泥漿的成功實踐。

該高壓泥漿配方為長石質(zhì)瓷。配方中所用原料除了水洗瓷土是科福公司自己生產(chǎn)加工的原料，其他原料按照在質(zhì)量合格前提下就近取材的原則，經(jīng)過篩選，確定了使用鉀長石、絹云母、葉臘石、水洗高嶺土、水洗球土。為提高成形生產(chǎn)效率，提高泥漿的吃漿速度，配方中充分使用硬質(zhì)原料和高嶺土，同時為了增加泥漿塑性，提高成形產(chǎn)品注坯、半成品合格率，在配方中大量使用水洗瓷土。整個配方中硬質(zhì)原料(鉀長石、絹云母、葉臘石)占比約55%，軟質(zhì)原料占比約45%，其中水洗瓷土占比約25%。

1 所用原料情況

1.1 所用原料

原料的產(chǎn)地、運距、進廠粒徑等情況見表1。

表1 所用原料產(chǎn)地、運距、進廠粒徑等

1.2 化學成分

所用原料的化學成分見表2。

表2 所用原料的化學成分(%)

1.3 物理性能

所用原料的物理性能見表3。

表3 所用原料的物理性能

2 高壓泥漿的性能

研發(fā)的高壓泥漿性能見表4。

表4 高壓泥漿性能

檢測項目數(shù)值彎曲變形(mm/20cm)19～23燒失率(%)7～8吸水率(%)0.1～0.4泥漿送泥性能耐熱(℃)≥ 110吸墨水(mm)0.1～0.5白度L值 75～80

3 高壓泥漿的生產(chǎn)工藝

高壓泥漿在科福公司配料生產(chǎn)，因場地、設(shè)備原因，采用一次性投料球磨生產(chǎn)工藝。由于水洗瓷土、水洗高嶺土、水洗球土的細度已經(jīng)達到了通常泥漿的細度要求，也可以采用“先磨硬質(zhì)料、再磨軟質(zhì)料”的二次入磨的工藝進行泥漿生產(chǎn)。

4 高壓泥漿的運輸方法

因科福公司距離良福公司只有3 km，所以采用罐車運輸泥漿。若泥漿生產(chǎn)工廠距離使用工廠(即客戶)較遠，可以采用將球磨泥漿壓濾成餅再裝車運輸。

5 高壓泥漿的使用和產(chǎn)品生產(chǎn)情況

5.1 產(chǎn)品特征

良福公司使用高壓泥漿生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多為帶S彎管蹲便器，如圖1、圖2所示。

圖1 生產(chǎn)的產(chǎn)品(帶S彎管蹲便器)側(cè)面圖

圖2 生產(chǎn)的產(chǎn)品(帶S彎管蹲便器)正面圖

5.2 泥漿調(diào)制

高壓泥漿運至良福公司，在原料車間進行精制、陳腐，過篩、除鐵各2次，調(diào)整好性能，送成形工序。

5.3 成形方法

成形工藝采用高壓成形設(shè)備，見圖1。每臺高壓成形機帶12套模具，注漿操作周期約30 min一次。成形出坯后，濕坯上下模進行粘接，成為完整的半成品。每天工作三班，每班8 h。

5.4 坯體干燥

半成品先在緩干區(qū)域存放24 h，再放入干燥房干燥。干燥采用天燃氣熱風干燥，干燥周期21 h。

5.5 半檢

干燥后的青坯，進行半成品檢修、查裂，合格品流入施釉線，不合格品進行返工處理或報廢。

5.6 施釉

采用流水線施釉，人工噴釉。

5.7 燒成

采用隧道窯燒成，燒成溫度為1 175～1 180 ℃(熱電偶溫度)，測溫環(huán)溫度為1 190～1 200 ℃。燒成時間為14 h。

5.8 質(zhì)量檢驗標準

按照《衛(wèi)生陶瓷》GB/T 6952-2015進行檢驗。

5.9 高壓泥漿使用數(shù)量及產(chǎn)品合格率

自2017年10月1日至2019年12月31日，科福公司共計生產(chǎn)和供應(yīng)高壓泥漿22 950 t，良福公司使用此高壓泥漿生產(chǎn)蹲便器。經(jīng)過不斷優(yōu)化，高壓成形產(chǎn)質(zhì)量逐步穩(wěn)定，高壓產(chǎn)品注漿合格率98.9%，半成品合格率97.5%，一次燒成合格率93%。

圖3 蹲便器高壓成形機

6 生產(chǎn)現(xiàn)場使用評價

此配方在使用中，來自生產(chǎn)現(xiàn)場的評價：

1)此配方的泥漿流動性能好，漿料放磨、精制時，易操作；

2)泥漿性能穩(wěn)定，成形使用、半成品干燥不易出裂，半成品合格率高；

3)窯爐燒成所需溫度較低，達到節(jié)能降耗效果；燒成過程中，產(chǎn)品開裂、風驚缺陷少，燒成合格率高。

7 結(jié)論

1)高壓泥漿的研發(fā)，就地取材，充分發(fā)掘和使用了伊利石型水洗瓷土的優(yōu)良性能。水洗瓷土具有出裂時間長可塑性好，干燥縮水性好，干燥抗折強度高的特性，在注漿、修整工序，坯體干燥階段不易開裂。

2)根據(jù)高壓成形生產(chǎn)的工藝特性，通過研究泥漿原料的物理、化學性能等情況，合理搭配，科學配比，研發(fā)出保障生產(chǎn)高良率的高壓泥漿配方。

3)該配方中所用的水洗瓷土、水洗高嶺土、水洗球土的細度已經(jīng)達到了通常泥漿的細度要求，可以采用“先磨硬質(zhì)料、再磨軟質(zhì)料”二次入磨的工藝進行泥漿生產(chǎn)。

4)若用戶所在地距離較近，將泥漿放磨，裝車，運輸至使用地點；若距離用戶所在地距離較遠，可以采用將球磨泥漿壓濾成餅再裝車運輸?shù)姆绞健?/p>