“變形”與拋光后的“二次變形”現(xiàn)象
問:我公司新廠投產(chǎn)了一段時間的透晶微粉拋光磚,一直都存在熱磚泡水后變形大的現(xiàn)象(我們稱之為“二次變形”),雖然在窯爐方面進(jìn)行了大幅度的調(diào)整,但是效果不穩(wěn)定。
該產(chǎn)品燒成周期約70min,坯體吸水率在0.05%以下,我們測定“二次變形”的操作如下:將剛出窯的熱磚(約60~70℃)測量變形值后放入冷水中浸泡一段時間,再次測量其變形度,發(fā)現(xiàn)磚坯冷熱對比的平整度變化比較大,約在1.0mm或以上,如果拉慢窯爐速度或升高燒成溫度,則會出現(xiàn)毛孔及熔洞等缺陷。我公司原來在佛山的舊生產(chǎn)線也是用同樣的方法測量,當(dāng)時坯體的冷熱變化可以控制在0.6mm以下,如今由于工廠遷移,使用新的窯爐和原料礦,而且操作技術(shù)工人也有很多新人,不知出現(xiàn)的該生產(chǎn)問題是否與這些因素有關(guān)?具體又是發(fā)生在哪一個環(huán)節(jié)?
請問潘工,這是否由于我們在判斷方向上搞錯了,而導(dǎo)致這段時間的生產(chǎn)調(diào)試走了彎路?其次,窯爐出來的熱磚應(yīng)該怎樣測量變形才有參考價值?
答:這里首先要明確一下近年來在拋光磚行業(yè)中出現(xiàn)的一個新缺陷名詞——“二次變形”的含意。現(xiàn)階段拋光磚行內(nèi)普遍稱謂的“二次變形”,是指坯體經(jīng)過拋光深加工之后,測得該坯體的平直度在企業(yè)質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)控范圍之內(nèi),待放幾個小時或打包入庫一段時間之后,再次檢驗該坯體的平直度時,卻發(fā)現(xiàn)其平直度變大,超出企業(yè)質(zhì)量指標(biāo)的變形現(xiàn)象。因此,熱磚泡水后的變形,與行業(yè)中所講的“二次變形”性質(zhì)不一樣,若把它當(dāng)成是“二次變形”來調(diào)試,效果自然不理想。
(1) 將窯爐出口的熱磚(約60~70℃)測量其變形度后,直接放入冷水中浸泡,然后再測得的數(shù)值變化與行業(yè)中所稱的“二次變形”數(shù)值的變化完全不一樣,由此可知,這是根本上的判斷失誤,從而使反復(fù)調(diào)試沒有明顯效果。
(2) 眾所周知,任何物體都存在熱脹冷縮的現(xiàn)象,不同材料的導(dǎo)熱和熱膨脹系數(shù)有所差異,而現(xiàn)在的二次布料微粉磚,其底、面料在選材上亦有明顯的差異,其導(dǎo)熱和熱膨脹系數(shù)也不一致。當(dāng)不同出窯溫度的坯體泡水后,其平直度的數(shù)值變化也不一致,從而也有可能出現(xiàn)測量手法相同,但測量出來的變形值卻有著很大的區(qū)別,同樣也會誤導(dǎo)我們的判斷。所以窯爐剛出來的熱磚不適宜直接泡水測量,應(yīng)該讓其自然冷卻或用風(fēng)扇吹冷到常溫,再測量其平直度,記錄好,然后泡水或拋光后烘干再測量其平直度。將兩個平直度數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,如果平直度數(shù)據(jù)變化不大,一般在 0.2mm的范圍之內(nèi),通常情況下可以判斷該產(chǎn)品不會出現(xiàn)拋光后的二次變形。
(3) 測量坯體平直度時,最好以測量坯體的底部變形值為準(zhǔn),因為這樣拋光前后都可以進(jìn)行對比,可以清楚地看出坯體是否存在“二次變形”現(xiàn)象,同時又可避免因坯體表面布料不均而帶來的變形誤差,以免誤導(dǎo)我們的準(zhǔn)確判斷。
陶瓷色料使用中的常見問題分析及解決方法
由于受生產(chǎn)工藝或原材料質(zhì)量波動的影響,陶瓷生產(chǎn)常會遇到一些與色料品質(zhì)有關(guān)的質(zhì)量問題。當(dāng)然,也不排除有些“色不對板”現(xiàn)象是由于生產(chǎn)工藝不合理引起的,而與陶瓷色料本身的質(zhì)量無關(guān)。但對陶瓷廠家來說,由于其生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)模宏大,任何一個子系統(tǒng)出現(xiàn)問題,都會導(dǎo)致最終的瓷磚產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題,從而影響正常的生產(chǎn)秩序,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。筆者根據(jù)多年來在色釉料行業(yè)生產(chǎn)一線的研究開發(fā)與管理經(jīng)驗,對陶瓷色料使用中的一些常見問題進(jìn)行分析,提出個人見解,與大家分享,希望能給廣大同行帶來一定的參考借鑒價值。
案例一:
江西高安某廠,主要生產(chǎn)水晶磚,其花釉生產(chǎn)工藝為色料同熔塊一起球磨。最近新購進(jìn)一批釉用桔黃色料,投入球磨后,經(jīng)排版檢測不發(fā)色,釉面呈現(xiàn)未燒熟現(xiàn)象,抽取車間球磨好的白漿進(jìn)行檢測,未發(fā)現(xiàn)異常,并且其生產(chǎn)工藝和釉用原料也未發(fā)生改變。請問秦工,出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因何在?如何解決?
從以下方面進(jìn)行分析,逐個進(jìn)行排查:
(1) 首先檢測透明熔塊,單獨使用低溫透明熔塊,將前后批次的同編號貨物進(jìn)行對比,上生產(chǎn)窯爐試燒后發(fā)現(xiàn)基本對板。同條件下檢測色料細(xì)度也都合格,且發(fā)現(xiàn)本批次色料較上批次還略細(xì)。考慮到江西市場主要使用山東熔塊,于是首先考慮調(diào)整熔塊,經(jīng)過增減配方中粘土的含量,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加粘土可以提高釉面光澤,但還是未達(dá)到生產(chǎn)合格品的要求。
(2) 由于出現(xiàn)釉面未燒熟現(xiàn)象,考慮添加低熔點熔塊,以降低釉的燒成溫度,通過適當(dāng)減少配方中的鋯白熔塊,發(fā)現(xiàn)效果不明顯。
(3) 調(diào)整色料的球磨時間。按照生產(chǎn)工藝,將熔塊和色料進(jìn)行球磨時間對比試驗(熔塊:色料:水=100:3:40),結(jié)果如表1所示。
通過上述實驗發(fā)現(xiàn),隨著球磨時間的增加,釉面光澤度直線下降,且色料的球磨時間越長,其發(fā)色效果越差,這是由于色料細(xì)度本身已達(dá)到一定的指標(biāo),再進(jìn)行球磨時,過細(xì)的色料可能會同熔塊中的某些化學(xué)成分在高溫煅燒中產(chǎn)生反應(yīng)。因此,生產(chǎn)中出現(xiàn)的桔黃色料不發(fā)色的現(xiàn)象,很可能是由于工廠所采用的色料與熔塊混磨,色料球磨時間過長所引起的。
我們試將熔塊單獨球磨后,加入色料經(jīng)攪拌工藝處理,排版后上生產(chǎn)線檢測,結(jié)果完全合格。通過實驗室嚴(yán)格小試合格后,為保證大生產(chǎn)的一次性成功,必須經(jīng)過車間現(xiàn)有工具通過模擬大生產(chǎn)工藝進(jìn)行中試。首先使用花釉攪拌機(jī)攪動白漿,將色料用水?dāng)嚢柚梁隣詈笸度氲綌嚢枇鲃拥陌诐{中,攪拌至取樣無色點,再取樣排版試燒。經(jīng)生產(chǎn)線中試完全達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求,隨后轉(zhuǎn)入正常大生產(chǎn)。(其它案例待續(xù))
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創(chuàng)新信息
新型液體陶瓷產(chǎn)品
說起陶瓷,大家首先聯(lián)想到固體的瓷器,很少人聽說過液體陶瓷的概念。事實上,隨著新材料新技術(shù)的發(fā)展,各種新型陶瓷、功能性陶瓷隨之而來,陶瓷的領(lǐng)域已十分寬泛。
近年來,一種新型液體陶瓷產(chǎn)品——ARC高含量陶瓷涂層越來越受到工業(yè)企業(yè)的歡迎,這種陶瓷(ARC)類似于涂料,按照材料的結(jié)構(gòu)分類屬于復(fù)合材料,其基體是非收縮性液體物質(zhì),增強(qiáng)體是陶瓷顆粒。它的特點是使用方便,只需用刷子將液體陶瓷涂刷在清潔干凈的金屬表面,漆膜干燥后即可達(dá)到使用要求。同時,因液體陶瓷中陶瓷含量比傳統(tǒng)類似涂層的陶瓷含量要高許多,其各項性能也更優(yōu)越。
由于液體陶瓷具有諸多優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、火力發(fā)電、石化等行業(yè)。在流體設(shè)備上應(yīng)用的優(yōu)點更為突出:由于金屬一般相對較軟,未經(jīng)過處理的金屬管件在流體強(qiáng)大的沖力下很容易受到損傷或腐蝕,經(jīng)過液體陶瓷處理以后,直接受力的是耐磨涂層;而涂層因陶瓷含量高、耐磨性好、硬度大,并且表面光滑,降低了流體的阻力,從而減少了能量損失;同時,液體陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可以起到保護(hù)金屬的作用,從而減少了設(shè)備更新的成本。
另外,未經(jīng)處理的設(shè)備維護(hù)周期短、成本高,經(jīng)過液體陶瓷處理以后,因為陶瓷附著力強(qiáng),維護(hù)間隔時間比較長,大大節(jié)約了成本。經(jīng)過液體陶瓷處理過的設(shè)備涂層,表面即使受到損壞,也較容易修復(fù),僅僅是將受損部位重新涂刷一層液體陶瓷,經(jīng)數(shù)小時的干燥即可,不會延誤生產(chǎn)。
由于液體陶瓷產(chǎn)品可以滿足不同設(shè)備的要求,其應(yīng)用領(lǐng)域可跨多個行業(yè),目前已經(jīng)有很多應(yīng)用成功的實例,液體陶瓷的應(yīng)用必將越來越廣泛。