葉耀果
(河源萬峰陶瓷有限公司,廣東河源528061)
在陶瓷企業生產過程中會碰到這種現象:工藝技術人員在做釉料小試驗時效果達到預定的理想要求,而配方投入大生產時,效果達不到要求,或是相同配方原料在同一個球磨機加工前后研磨兩球的釉漿,試燒后效果偏差較大(如釉漿的流動性變差,釉料試燒后釉面出現較多針孔等)。
1.1 釉料雜質的產生
球磨機運行時間越長,球磨機內襯、研磨介質(球石)、粘結內襯的水泥損耗越大,而磨損的SiO2和Al2O3直接影響到釉料的熔融溫度和燒成后的光澤度。粘結內襯水泥因含有CaSO4成份,滲雜到釉料中試燒后出現針孔。
氧化氣氛中分解反應:
還原氣氛中分解反應:
此分解反應同時釉料處于熔融玻化期,產生釉面針孔。
1.2 釉料顆粒分布狀況
1.2.1 球磨機操作方法改變高溫成熟溫度
球磨機操作不當,球磨時間越長則會導致釉料球磨過細,從而改變了釉料的高溫成熟溫度。
1.2.2 釉漿沒有放清形成細顆粒增加
球磨機作業是連續進行,通常情況可放出釉漿總量的90%~95%之間,如操作不當,在沒有放完釉漿的情況下,繼續進行下一輪研磨,剩余釉漿在球內反復研磨,釉漿會被磨得更細,導致釉漿中細顆粒比例增加,原料中鉀、鈉等堿性成分溶解度增加,從而影響釉漿流動性和釉漿觸變性,同時又影響球磨時間和釉漿顆粒合理分布,最終導致施釉工序操作較難控制和釉面針孔的產生。
2.1 研磨介質(球石)
球石應有合理的大小形狀和比重,球石和內襯應有足夠的硬度形成緊密堆積。球石允許最大直徑為d=D18~D24,而很少小于30mm。其中球磨機內徑以直徑為D的球磨機選用圓形球石為例:30mm的球石占50%,30~40mm球石占25%,大于40mm球石占25%時球磨效率較高。選用球石時,應該選用硬度高、比重大的高鋁球石及內襯,研磨效率高,損耗小,釉漿性能穩定。
2.2 球磨機選用
為得到較圓滑的顆粒形狀,提高釉漿的物理、化學性能,應該選用小直徑球磨機,通常選用球磨機0.5~2.5T的為宜。
2.3 球磨機轉速
球磨機應有合理的轉速,使球石所受到的離心力能把球石升到某一適宜高度后沿拋物線軌跡落下來,撞擊下面的物料,這時球磨機研磨效率較高(時間最短)。經反復實踐得出的合理轉速為:

2.4 加料方式
選用二次加料法,先將硬質原料或難研磨的原料,如:熔塊、長石、石英、燒滑石石粒等先磨,再加入粘土原料,這樣可大大提高研磨效率,縮短球磨時間。
2.5 球磨機應有合理裝載量
球石在球磨機轉動時,每層球石各按自己的拋物線運行而不與其它層球石亂撞,這樣才可以認為是最合理的裝載量(球磨機停止時,磨機中心至球石水平面距離為0.16R,至于裝入球磨機中原料總量就以充滿所有球石空隙,并稍超過為合理)。實踐證明,當球石與原料的裝入量為球磨機內總容積的55%時單位時間產生效果最高;濕磨時加水量決定于粘土的性質及生產工藝對釉漿比重的要求,料、球石、水三者加入總量應占球磨機內總容積的4/5。
2.6 研磨操作與保養
對每批新購入的球石,使用前要測定磨損率、形狀大小、硬度、裂紋空隙。合格球石先裝入球內加石英砂磨去表面雜質后方可進入大生產使用。
裝球方式:先裝入球石,其次裝水,最后裝入原料。
球石、原料、水按規定的重量裝入球磨機內(補加球石:補加球石的直徑應≥40mm,小于25mm的球石不能使用,更不能將幾種不同廠家生產的不同成份的球石混合使用)。
在裝球前,應有專人核對待裝原料與配方單一致后,方可裝入球內,裝入球磨機中的水的硬度、pH值及其含礦物質的種類對釉漿性能影響較大(當季節變更時,水質經常會發生變化,必須定期進行檢測,如pH值、水中可溶性離子含量等)。必要時調整配方單中的電解質,來保證釉漿性能。
對達到球磨預定時間的釉漿進行細度、比重、含水量、流動性測定,對不合格的釉漿進行及時處理。
每周檢查一次球石磨損情況,根據球石損耗情況進行補加,同時檢查球內襯有無破損,發現問題及時處理。
修理球磨機內襯后,在加料使用前必須裝入石英砂進行滾磨,除去粘附著的水泥雜質后,方可進行大生產使用。
釉料出現偏差除與原料本身質量波動有關之外;主要是由于球磨工序不合理操作造成,要對操作員工定時定期進行培訓;球磨工序操作不規范會造成釉漿顆粒分布、形狀不合理、雜質增多等,從而影響釉漿的物理、化學性能變化。要選用適宜直徑球磨機調試合理轉速、裝載量和合適的球石、球內襯,采用二次裝料方式。只有按照合理化操作規程進行操作,才能制備出良好性能、質量穩定的高檔仿古磚釉漿料。
1劉康時等.陶瓷工藝原理.廣州:華南理工大學出版社
2張慶今.硅酸鹽工業機械設備.廣州:華南理工大學出版社
3西北輕工業學院編.陶瓷工藝學.北京:輕工業出版社