水晶玻璃馬賽克常見缺陷的分析

摘要 本文結合生產實踐，對水晶玻璃馬賽克兩種常見缺陷（色差和產品表面下凹）產生的原因作了較為詳細的分析，并提出了相應的解決辦法。

關鍵詞 水晶玻璃馬賽克，燒成缺陷，控制

1前言

水晶玻璃馬賽克如水晶般晶瑩剔透、色彩絢麗、光亮奪目，易清潔、不褪色、鋪貼靈活、裝飾效果獨特，是現代建筑裝飾工程的理想選擇。水晶玻璃馬賽克作為一種新型的高檔裝飾材料，可用于內墻、外墻、廚房和衛生間等，還可在酒吧等娛樂場所裝修中使用。由于水晶玻璃馬賽克色彩鮮艷、表面反光性強，特別是用于外墻裝飾時，在陽光的照射下顯得高貴華麗，所以近年來在歐美逐漸流行起來。國內玻璃馬賽克的生產廠家發展很快，由幾年前的十多家發展到現在的一百多家，慢慢形成了具有一定規模的以國外市場為主、國內市場為輔的水晶玻璃馬賽克市場。

水晶玻璃馬賽克和陶瓷相比，不僅生產歷史短，而且所用材料、燒成溫度及燒成調試等都有很大的區別。目前，從事水晶玻璃馬賽克生產的技術人員比較缺乏，生產中碰到的很多問題還不能很好地解決，其中常見的缺陷有色差和產品表面下凹等。

2色差產生的原因和解決方法

某廠生產水晶玻璃馬賽克，所用的窯爐是長21m、內寬1.2m的電燒輥道窯，燒成溫度為780～800℃，由于采用電作燃料，使窯內氣流比氣燒輥道窯相對平穩。產品色差產生的原因很多，既有工藝的因素，也有燒成的因素，后者主要是由于燒成溫度和窯內溫差造成。解決由于燒成溫度造成的色差，主要是總結運行經驗，盡量把同種規格、同種顏色或是最佳燒成溫度十分接近的產品放在一起燒成，以便能更好地控制燒成溫度、減小溫差。采用這種辦法可以減少色差20%以上，效果明顯。但由于生產大多是根據訂單來安排，這種操作的可行性受到一定的限制，因此我們主要解決由于窯爐內部溫差而造成的產品色差。對電燒輥道窯而言，影響窯內截面溫差的原因主要有：

（1） 窯墻兩邊，特別是高溫燒成區散熱不同；

（2） 窯頂散熱大，特別是擋板處密封不好造成的散熱；

（3） 預熱帶和急冷帶擋板兩邊高低不平，造成進入或流出燒成帶的氣流在窯爐兩邊差別較大，從而造成爐內截面溫差。

我們通過對窯爐進行全面檢查，發現窯爐兩邊輥孔的耐火棉由于運行時間太長，在輥棒的轉動摩擦下出現了松動和少量脫落；窯內擋板兩邊高低一致，此外，窯頂隔熱棉鋪貼良好，擋板縫也密封良好，但連接高溫區兩邊窯墻橫跨過窯頂的爐內壓力平衡管卻散熱很大，導致爐內高溫區兩邊產生較大的溫差；爐內壓力平衡管變成了散熱管，不僅起不到原設計的作用，反而使窯內產生較大的溫差，浪費能源。為此我們選擇停窯整改，把壓力平衡管拆除，輥孔重新塞好耐火棉。經整改后運行情況良好，色差缺陷得到很大的改善。

3表面下凹的產生原因和解決方法

水晶玻璃馬賽克產品表面下凹是很常見的。水晶馬賽克產生表面下凹和陶瓷外墻磚產生上拱的原理是一致的，都是由于產品上下表面冷卻不均，造成收縮不一致所引起。一般來說，水晶玻璃馬賽克允許有輕微的下凹現象，但如果能夠燒出表面平整甚至稍微有一點外凸的效果，那它的品質將更上一個檔次。因為若表面下凹，會產生聚光，而表面微凸，則像凸鏡一樣有散光作用，能更好地體現水晶馬賽克的裝飾效果。水晶玻璃馬賽克的規格很多，以11mm×11mm×4mm、23mm×23mm×4mm、47mm×47mm×6mm或47mm×47mm×8mm等規格最常見，比普通的陶瓷外墻磚更小、更薄，此外，玻璃在高溫下還會軟化，因此燒成時不能放在輥棒上直接裸燒，只能放在耐火板上燒成；它的釉面也和外墻磚不同，水晶玻璃馬賽克的釉色是通過印花機印在馬賽克的底面，而且由于玻璃的熔點很低（800℃左右）， 在給玻璃印花后必需對顏料進行封底才能放在耐火板上燒成。封底不僅可以對燒成后的產品的底色進行保護，防止它在燒成后的工序中由于產品相互碰撞掉色而產生透底缺陷，還能使玻璃馬賽克和耐火板隔離開來，不會因為玻璃熔化而與耐火板粘結。而正是由于封底的存在，使得玻璃馬賽克上下表面的冷卻收縮率不一致，因為封底料的收縮比玻璃小，所以下底面要比上表面收縮率小。耐火板也影響玻璃馬賽克上下表面的冷卻速度：馬賽克上表面和輥道上部的急冷風直接接觸，冷卻速度很快；輥道下面的急冷風先對耐火板直接冷卻，然后通過耐火板間接冷卻馬賽克的下表面，因而下表面冷卻得慢，而且由于剛剛經過高溫區的馬賽克上表面是處于微熔軟化狀態，在急冷風直接冷卻時受到一個風壓，很容易產生表面下凹缺陷。為了把產品下凹程度減到最小，我們重點對冷卻帶進行了調整：

（1） 重新調整了高溫區和急冷區之間的兩道上擋板的高度，使它盡量往下壓，減小高溫區的熱氣體從輥棒上方流向急冷區的空間，使輥上空間冷卻速度減小；

（2） 加大輥下急冷風的風量，同時使輥上急冷風開量處于微開狀態，這樣不僅可以減少上急冷風對產品的沖擊壓力，從而大大減小上表面產生的形變，還能使下表面先收縮，從而使產品產生一個收縮應力。因此時上表面還處于塑性形變，因而可以強制減小上表面的收縮率，使產品上下面收縮趨于一致；

（3） 加大窯尾抽熱風機的開度，增大抽熱風量。這是由于上急冷風的減少導致進入緩冷區的產品溫度有所升高，必需加大抽熱使窯尾進入窯內的冷風加大，保證產品的冷卻。這樣對冷卻帶進行調整后，出窯產品的溫度要比調整前高些。為了降低產品溫度、改善勞動條件，我們對產品出窯處加長了1m輥道，還在窯尾上方加裝了一臺正對產品的大風扇來加強冷卻。

經過上述調整，產品出窯溫度比調整前要低10℃左右，而產品的表面下凹情況得到了很大改善，獲得了接近平整的表面。但從經過調試后的運行情況來看，發現耐火托板的使用壽命會縮短，平均大約會減少運行幾十次，相應增加少量的燒成成本，因此各廠家應根據自己的產品品質要求，從經濟效益角度來考慮這種調試的可行性。

4 結論

色差和產品表面下凹是水晶玻璃馬賽克的兩種常見缺陷，對產品的品質有較大的影響。通過定期加強輥孔的密封可以更好地控制窯爐內部溫差，減小產生色差的幾率；通過加強輥下急冷可以使水晶玻璃馬賽克上下表面的收縮趨于一致，從而大大改善產品表面的下凹情況，得到接近平整表面的高品質產品。