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劈开砖生产工艺概述


  劈开砖是一种新型的供建筑物装饰使用的建筑陶瓷产品。因为它具有很好的抗冻性与较强的粘接能力,而被广泛用于各类建筑物的外部装饰。在实际使用时,劈开砖可用于内墙、外墙、地面、台阶、街头公园以及游泳池等场所。再者,劈开砖的生产也比干压成型瓷砖的生产更加便捷。
   
  近年来,由于先进的制作工艺与技术的发展与提高,劈开砖生产技术有了新的突破。生产劈开砖所使用的原料与瓷砖原料非常接近。但是,瓷砖成型工艺方法采取了压制成型。而劈开砖的成型工艺特点为采用挤出成型方法。另外劈开砖经过烧成之后还要经过劈开分离加工,才能成为正式的产品,因此,顾名思义被称做劈开砖。 
    
  与普通瓷砖相比较,劈开砖具有许多优点。(一)劈开砖的背面通常附带有燕尾槽,背纹比较深,因此与墙体粘结牢固,特别适用于高层建筑的外墙装饰使用。(二)由于采用立体挤出成型工艺,劈开砖产品可以制作成各种曲面的产品形状,如圆弧形、直角形、钉子形等,非常方便于特殊建筑部位的施工粘贴。(三)劈开砖采用挤出成型技术工艺,生产效率高,产品成本低,经济效益好。一、劈开砖产品使用的原料 
    
  近几十年来的实践证明,几乎所有能够容易挤压成型的黏土,都可以用来生产劈开砖产品。在地球上生产劈开砖产品的原料资源十分丰富。如果黏土干燥收缩与烧成收缩较小的话,可以生产大块的劈开砖产品。但是各类黏土在配方时,必须加入一定的非可塑性原料。劈开砖使用原料与制作工艺与产品的质量密切相关,因此有必要逐一进行介绍。 
    
  劈开砖产品所用原料,多为伊利石质和高岭石质的原料。为了使劈开砖产品在1150度左右实现烧结与玻璃化,原料中应该含有一定的氧化钾,而且含量应该高一些。为保证烧成后的产品质量,游离态石英的含量应该低于混合原料中的二氧化硅量的30%。游离态石英分布要均匀,颗粒度要小于2毫米。另外为减少劈开砖烧成及干燥中的过量收缩,应该在原料中适当引入一些瘠性的非可塑性原料。最好能够加入一些废耐火性的原料,如熟料、沙子或废弃的瓷砖粉末等。 
    
  在原料中,氧化钙、氧化镁的含量均应控制在较低范围水平。连者之和加起来应该小于5%。这样可以保证产品符合吸水率的要求。制作白胎劈开砖时,需要严格好控制原料中氧化铁的含量。氧化铁含量必须低于1%-2%。这样有利于加入其它类型的色料,以制成各种颜色及图案的劈开砖。如果属于呈现红色的劈开砖或上釉产品,氧化铁含量可以适当高些。劈开砖的化学成分基本如下:二氧化硅:65-70%;三氧化铝:22—27%; 
    
  三氧化二铁:白色者低于1%、红色者3-6%;二氧化钛:0.5-1.5%; 
    
  氧化钙〈3%;K2O:1-3%; 
    
  氧化钠〈2%;S:0.04-0.06%; 
    
  烧失量为6-9%。
    
  二.制作工艺流程 
    
  生产劈开砖产品时,应该根据不同的原料,采用不同的制备方法进行原理处理与精制。即使是特性系统的原料也应该采取不同的方法对原料进行精细加工处理。 
    
  (一),采用软质粘土为主要料生产劈开砖的生产工艺流程: 
    
  配料-对辊粉碎-过滤对辊-细粉碎对辊-湿化塔-搅拌机-挤出成型机-切分坯机-干燥-施釉-烧成-劈离-包装出厂; 
    
  配料-对辊破碎-高速细碎对辊-搅拌机-陈化仓-搅拌机-挤出成型机-切分坯机-干燥-施釉-烧成-劈离-包装出厂; 
    
  其中(1)号工艺适用于原料中含有硬质礓石或其他杂草类杂质物料时采用。这类原料一般情况下可塑性好,制备时不需要陈腐。但是必须采用过滤对辊除去杂草或杂质,以使坯体泥料获得净化。(2)号工艺适用于原料中杂质含量小,但原料可塑性低的原料种类。为了提高泥料的可塑性必须进行陈腐与搅拌处理。 
    
  (二),采用硬质原料生产劈开砖的工艺流程 
    
  硬质原料主要为页岩矿物,经常使用的生产工艺如下: 
    
  当原料水分含量较高时,采用下列生产工艺: 
    
  配料-通斯塔-高速细碎对辊-搅拌机-筛式圆盘供料机-贮料库-搅拌机-筛式圆盘供料机-挤出成型机-切分坯机-干燥-施釉-烧成-劈离; 
    
  原料自然水分含量低时采用的生产工艺: 
    
  配料-颚式破碎机-雷蒙磨机-搅拌机-贮料库-搅拌机-挤出成型机-切分坯机-干燥施釉-烧成-劈离
    
  三.生产工艺控制 
    
  劈开砖原料配料 
    
  在采用软质原料进行配料时,必须保证配料的精度,提高原料的可塑性,降低干燥敏感性系数,减少干燥收缩与烧成收缩。使用硬质原料进行生产时,除了精确配料之外,还要严格控制原料的颗粒级比。较为理想的原料颗粒级比见下表: 
    
  级比配料颗粒度大于65时为1-15%;颗粒度在65-23之间为3-10%;颗粒度在23-6.5为8-11%;颗粒度在小于2.2时为50-78%。 
    
  劈开砖的泥料制备 
    
  泥料制备的质量如何直接关系到劈开砖产品半成品的质量,必须控制适当的水料比例,让粉料与水混合均匀。一般采用双辊式搅拌机搅拌均匀。然后进入贮料库进行陈腐,通过陈腐提高泥料的熟化性能。经过陈腐后的泥料再进入搅拌机进行混合、均化,送到圆盘筛式喂料机内进行处理,然后进入双轴搅拌机中,加入一部分水后进行再次搅拌处理。陈腐搅拌时一定要加入50-60%的成型水分,陈腐后再次搅拌时则应该加入30-40%的成型水分。 
    
  产品挤出成型 
    
  劈开砖成型的特点是采用挤出成型工艺,生产技术看起来简单,但是对产品质量却要求非常高。挤出成型表面看起来很象烧结红砖生产工艺,但是产品的形状与所要求的质量有很大差异。主要表现在劈开砖的厚度一般要求为11-14毫米,产品外观不得有裂痕,也需要防止变形缺陷的发生。现在高质量的挤出成型机完全可以满足各项技术指标的要求。普通劈开砖产品要求使用的挤出机泥缸的长度要大于600毫米,真空度必须达到9.6千帕。成型水分要控制在16.5-17%的范围。成型压力需要达到2.5千帕。此外,一般采用多钢丝切割机进行坯体的切割,以保证产品坯体的尺寸规格。 
    
  劈开砖坯体的干燥 
    
  劈开砖坯体的干燥不同于彩釉墙地砖与普通烧结瓷砖的干燥方法。由于劈开砖成型时水分多、厚度小、因此相应地对坯体干燥的技术要求与干燥质量要求均高。干燥时必须控制好干燥温度曲线与干燥室进出口的热风温度。一般采用的干燥方法是采用室内干燥室与吊篮式干燥室。因为室内干燥方法非常适合劈开砖多品种、小批量以及不同干燥制度要求的需要。而且也很利用随时对干燥曲线进行适当调整。 
    
  劈开砖的施釉方法 
    
  劈开砖产品分为施釉与无釉产品两种。无釉劈开砖可以直接进入窑炉内进行产品烧成。施釉劈开砖则需要将经过干燥的坯体送入施釉线上进行施釉。劈开砖整个外表需要施釉,施釉必须厚度均匀,釉层薄厚一致。进行施釉的劈开砖坯体一般是以直立状态模仿在施釉线上进行施釉的。施釉方法均采用喷釉法,而不使用传统的淋釉法。主要为了防止釉料流入到劈开砖产品的内表面上。也可以采用干法施釉、离心施釉与喷枪施釉相结合的方法。 
    
  劈开砖的烧成方法 
    
  劈开砖由于属于两片合一、背面对分的结构形状,因此产品的坯体较厚,一般的厚度达到25-30毫米之间。因此应该尽量避免采用快速烧成工艺。现在劈开砖可以使用连续型窑炉烧成,也可以使用梭式窑炉进行产品的烧成。大批量生产时最好采用隧道窑或辊道窑型炉;小批量时采用梭式窑炉即可。劈开砖的装烧与烧成采用液化气烧成,装烧使用裸烧方法。此种烧成方法可以提高热效率,节省大量的能源消耗,同时缩短产品的烧成时间,减轻操作者的工作劳动强度。而且,使用液化气烧成时,操作方便,便于随时进行调节,确保产品质量。 
    
  劈开砖的分离 
    
  劈开砖产品属于背面对分的结构,无论是施釉劈开砖还是无釉劈开砖,均需要在烧成之后进行分离,才能使其成为正式的产品。在进行分离时,可以使用专门的劈开砖劈离机械进行劈离操作。根据产品要求不同,一般有水平劈离与立式劈离两种。可以视产品情况不同而选择分离的方法。 
    
  目前,随着我国城市建设的需求扩大与劈开砖生产技术水平的不断提高,传统的许多黏土砖将被取代。同时,由于劈开砖产品大量使用的是当地粗原料,其生产也很符合当前国家提倡的节能减排政策要求,因此,在新一代装饰建筑陶瓷产品领域,劈开砖即将担当起大任。