金剛釉生產工藝控制技術

查武華 楊濤 黃焱墉 熊勛旺 李清蓮 江健 方曉凱

摘 要：隨著普通拋釉磚的快速發展，其所帶來的生產技術問題也一一暴露，高平、高硬的拋光磚特點使其在建筑陶瓷的主流地位受到沖擊，為了追求“高平、高透、高硬”質感，技術不斷創新，金剛釉（超平釉、厚拋釉）的誕生成為建筑陶瓷史上一個必然的時代產物，其外觀效果能達到薄微晶產品的高平、高透屬性，配方引進剛玉粉的技術亮點也達到了消費者所迫切的高硬高耐磨的品質需求。

關鍵詞：配方；剛玉；工藝；生產問題

1 前言

金剛釉顧名思義是指其產品釉面能同金剛石一樣硬，突出產品性能檢測能達到莫氏硬度5級以上，金剛釉又名超平釉，是指其拋光后達到水平如鏡的表面效果。金剛釉系列產品的整個生產技術系統是建立在普通全拋釉的基礎上升級改造，流程：粉料→壓機→干燥窯→前鐘罩淋面釉→3D噴墨→小干燥→后鐘罩淋金剛拋釉→窯前干燥→大窯→拋光（硬拋），最終得到高平整、高透亮、高硬高耐磨的金剛釉產品。

2 金剛釉產品配方技術

2.1 金剛拋釉配方

（1）以普通全拋釉配方為基礎，為提高產品硬度和耐磨度，釉層在高溫燒成時需形成堅硬的玻璃相，相比石英和莫來石（高溫粘度大，針孔難控制）、輝石類及復合晶相（光澤度不夠，啞光）等，剛玉是最佳選擇，剛玉熔點和硬度很高，但量不宜過多，會影響透感，因此在制備金剛釉釉料時應使用研磨的剛玉粉，細度控制在300 ～ 600目最佳。以下為大致配方。

（2）金剛釉剛玉量的多少與硬度成正比，剛玉量越多，硬度越高，但其透明度越差，釉層底下氣泡越多，拋光后毛孔越多，拋釉量一般在800 ～ 1000 g/件。

2.2 坯體配方

（1）由于上述拋釉配方中引進了剛玉粉，燒成溫度提高，所以坯體配方溫度必須提高，鋁含量需在19 ～ 21%以上，必須保證兩者匹配，從而不影響坯體排氣，導致出窯磚面毛孔，甚至產品后期做急冷急熱性能檢測時出現裂紋。

（2）金剛釉釉量比普通全拋釉釉量多1 ～ 2倍，意味著磚坯承重大，在釉線傳動過程中容易震動造成裂紋，所以坯體配方需增加3 ～ 6%坭或加大增強劑（如PVA）用量來提高磚坯強度。

（3）在干燥窯不變或干燥溫度不足的情況下，盡量降低坯體粉料所含的水分，普通全拋釉粉料水分在6.7 ～ 7.2%，金剛釉粉料水分則在6.5 ～ 7.0%內。

（4）當生產通體金剛釉時，應注意各個顏色粉料的收縮，收縮率偏差會直接影響到出窯磚面效果，即格柵印明顯。

2.3 面釉配方

（1）同上述介紹一樣，也需提高面釉溫度，一般鋁含量在24 ～ 26%以上，使其能承受住坯體排氣造成的針孔，同時匹配坯體膨脹系數，可適當增加高膨脹熔塊或霞石；

（2）由于金剛釉施釉量大，水分也大，因此在普通面釉基礎下保證釉的流動性減少甲基用量；

（3）面釉配方體系中應減少石英用量，增加硅灰石用量，降低產品撓曲度，加入量為1 ～ 3%可避免釉面出現細小裂紋。

3 生產工藝技術

3.1 釉線工藝技術

金剛釉產品與普通全拋釉產品在釉線上最大的差別就是水分的多少，控制各階段水分含量是重之又重。

（1）制定合理的釉線干燥參數：金剛釉產品整體釉量遠比普通全拋釉釉量大，意味著引入的水分也多，所以要控制入窯前水分在0.6 ～ 1.0%內，必須要升高淋釉前溫度，加快坯體往外排水的速度，排水速度過快易產生邊裂，排水速度過慢易產生面裂，因此必須制定合理的干燥溫度參數。

（2）制定合理的釉線噴水參數：由于金剛拋釉屬于低溫熔塊釉且釉厚，在1080℃ 開始熔融，當淋拋釉時出現的針孔在高溫區就能熔平，所以在淋拋釉前就不需要噴水控制針孔，減少水分的攝入。

制定穩固的釉線傳動參數：金剛釉產品釉量大，特別在淋釉后一段時間，坯體強度最小時，釉線傳動水平需要嚴格要求。首先，釉線線架必須一米內加一組支撐架，減少坯體在傳送過程中的震動；其次，釉線傳動速度不可過快，當鐘罩淋釉釉量偏大時，應將釉斗閥門開度關小；最后，各皮帶傳動輪交接處水平高低必須完全一致，以及皮帶輪粉塵是否積粉結塊形成凸起造成裂紋等。

3.2 窯爐工藝技術

（1）窯頭K1、K2的溫度：淋800 ～ 1000 g/件金剛拋釉后，入窯水份會偏大到0.8 ～ 1.0%左右，窯頭溫度不能過高，否則進窯迅速排水而炸坯，窯頭溫度過低時，排水不充分而出現面裂缺陷，窯頭K1、K2溫度應定期用熱電偶檢測左中右溫差，避免出現裂紋；

（2）中溫區溫度曲線控制：中溫區的溫度曲線制定應考慮坯體配方的坭含量和金剛拋釉的始熔點，當坯體坭含量過高，坯體氧化越差，側面針孔黑點越多，甚至黑心；當中溫區溫度達不到金剛拋釉的始熔點，意味著拋釉在高溫區還在排氣，出窯磚面會存在類似豬毛孔氣泡，一般拋釉始熔點在1075 ～ 1085℃；

（3） 高溫區溫度曲線控制：最高燒成溫度過高，會使得坯體排氣沖破面釉層而形成穿底針孔降級，當燒成溫度處于最高范圍，而成品硬度耐磨檢測仍然偏低時，應考慮加大剛玉粉的用量或使用研磨更細的剛玉粉。

3.3 拋光工藝技術

金剛釉產品高溫煅燒后表面會形成一層堅硬的晶相層，一般全拋釉產品軟拋使用的彈性模塊無法拋深，需使用切削力強的金剛石模塊和樹脂模塊進行硬拋，拋后效果能達到高平的品質要求。拋光工序大致模塊排比見表5。

4 生產問題分析及解決技術

4.1 裂紋

（1）固定窯位的面裂：排煙抽力的分布不合理，也就是說，第一排、第二排、第三排開度分配不合理，造成磚在最前段沒有及時排走多余的自由水時，在升溫過程中出現裂紋，應及時跟蹤窯尾窯位裂紋數量調整開度；

（2）窯底爛磚爛棒需定期清理干凈，否則會造成窯內熱煙氣流動不暢；檢查底抽口是否有因炸磚爛磚屑造成抽口堵塞抽力不足問題；

（3）檢查窯爐前段傳動水平，磚坯進窯后開始排水的過程中磚坯強度是最差的時期，棒座的不平直接導致邊裂紋的產生； 窯爐內產生裂紋的因素有磚坯入窯水份過大、窯爐前段排水不充分、窯速過快（排水時間過短）以及前段擋火墻的高度、窯爐預熱帶是否有加裝底槍燃氣加熱管等，其它工藝產生裂紋的要點如下魚骨圖分析，就不一一介紹。

4.2 毛孔、針孔

（1）出窯磚面底層有密集小氣泡飄浮，拋光填蠟后有密集白點，拋釉釉料溫度過高或燒成溫度過低導致，可適當升高燒成溫度，當燒成溫度超過坯體溫度時，容易出現過燒穿底針孔現象，應在拋釉配方中適當加0.5 ～ 2.0%氧化鋅或碳酸鋇降低溫度；

（2）后鐘罩淋釉出現縮釉針孔，主要為干燥坯存在假顆粒現象，拋釉釉層較厚造成縮釉，出窯特征為穿底針孔，主要檢查原料漿料過篩篩余，加強過篩和定期更換篩網等；

（3）釉層太厚造成的邊部密集毛孔，應加強崗位員工檢測邊部釉量或跟蹤走磚是否傾斜；

（4）中溫區溫度不夠，導致拋釉還沒徹底熔融排完氣就進入高溫區，根據出窯產品氧化程度，調整中溫區溫度。

4 結語

通過上述幾方面可知，金剛釉產品生產需要很高的綜合性工藝控制技術，各個崗位工序標準的制定和生產過程的變量是每一個問題解決的出發點，但不可因為工藝技術難控制而忽視各細節的管理。