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(jiǎn)稱良福公司)成立，計(jì)劃投建衛(wèi)生陶瓷高壓蹲便器生產(chǎn)線。因工廠場(chǎng)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(jiǎn)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行高壓成形泥漿配方研發(fā)及生產(chǎn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)高壓成形產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝特性，通過(guò)研究泥漿原料的物理性能、化學(xué)性能及性價(jià)比等情況，合理搭配，科學(xué)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(kāi)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(shí)間內(nèi)(試產(chǎn)4個(gè)月)達(dá)到高質(zhì)量(一次燒合格率到達(dá)90%)的要求。該配方的成功應(yīng)用，既是對(duì)配方合理性的肯定，也是伊利石型水洗瓷土(以下簡(jiǎn)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(shí)踐。

該高壓泥漿配方為長(zhǎng)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(guò)篩選，確定了使用鉀長(zhǎng)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(shí)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(gè)配方中硬質(zhì)原料(鉀長(zhǎng)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(yùn)距、進(jìn)廠粒徑等情況見(jiàn)表1。

表1 所用原料產(chǎn)地、運(yùn)距、進(jìn)廠粒徑等

1.2 化學(xué)成分

所用原料的化學(xué)成分見(jiàn)表2。

表2 所用原料的化學(xué)成分(%)

1.3 物理性能

所用原料的物理性能見(jiàn)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(jiàn)表4。

表4 高壓泥漿性能

檢測(cè)項(xiàng)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(chǎng)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(xì)度已經(jīng)達(dá)到了通常泥漿的細(xì)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(jìn)行泥漿生產(chǎn)。

4 高壓泥漿的運(yùn)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(yùn)輸泥漿。若泥漿生產(chǎn)工廠距離使用工廠(即客戶)較遠(yuǎn)，可以采用將球磨泥漿壓濾成餅再裝車運(yùn)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(yùn)至良福公司，在原料車間進(jìn)行精制、陳腐，過(guò)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(jiàn)圖1。每臺(tái)高壓成形機(jī)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(jìn)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?xì)鉄犸L(fēng)干燥，干燥周期21 h。

5.5 半檢

干燥后的青坯，進(jìn)行半成品檢修、查裂，合格品流入施釉線，不合格品進(jìn)行返工處理或報(bào)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(cè)溫環(huán)溫度為1 190～1 200 ℃。燒成時(shí)間為14 h。

5.8 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

按照《衛(wèi)生陶瓷》GB/T 6952-2015進(jìn)行檢驗(yàn)。

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(jì)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(guò)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(jī)

6 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用評(píng)價(jià)

此配方在使用中，來(lái)自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的評(píng)價(jià)：

1)此配方的泥漿流動(dòng)性能好，漿料放磨、精制時(shí)，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(dá)到節(jié)能降耗效果；燒成過(guò)程中，產(chǎn)品開(kāi)裂、風(fēng)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(shí)間長(zhǎng)可塑性好，干燥縮水性好，干燥抗折強(qiáng)度高的特性，在注漿、修整工序，坯體干燥階段不易開(kāi)裂。

2)根據(jù)高壓成形生產(chǎn)的工藝特性，通過(guò)研究泥漿原料的物理、化學(xué)性能等情況，合理搭配，科學(xué)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(xì)度已經(jīng)達(dá)到了通常泥漿的細(xì)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(jìn)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(yùn)輸至使用地點(diǎn)；若距離用戶所在地距離較遠(yuǎn)，可以采用將球磨泥漿壓濾成餅再裝車運(yùn)輸?shù)姆绞健?/p>