高韌性陶瓷大板國產化配套生產技術(Ⅱ)
——廣東金牌陶瓷有限公司項目

張代蘭

(廣東金牌陶瓷有限公司 廣東 佛山 528131)

(續上期)

圖11 陶瓷大板燒成溫度曲線

上凸最大值下凹最大值四邊落差中心落差陶瓷大板平整度(mm)0.37-0.410.470.47普通瓷磚平整度(mm)0.39-0.260.500.49

注：陶瓷大板樣品規格為2 400 mm×1 200 mm；普通瓷磚樣品規格為900 mm×900 mm。

表10 陶瓷大板與普通瓷磚周邊變形比較

注：各取產品試樣100片，陶瓷大板樣品規格為2 400 mm×1 200 mm(以長邊為測量值)；普通瓷磚樣品規格為900 mm×900 mm。

“磚坯高平整度低變形量煅燒技術”是在行業現有輥道窯裝備制造水平及煅燒工藝技術的基礎上，通過多方面的改進和完善，實現從量變到質變的整體效果提升，磚面平整度(見表9)、周邊尺寸(見表10)誤差達到行業領先水平，實現綜合創新的目的。

5.3 磚坯高平整度低切削量拋光技術

陶瓷大板的生產，冷加工(磨邊拋光)工序也是一個很重要的環節，特別是拋光環節，在獲得良好平整度的前提下，盡可能減少拋光切削量，是本項目的另一個技術研究重點。

本項目在拋光處理方面的創新，主要集中在磚坯防反彈變形傳送、拋光磨塊選擇與配置等方面。我們的研發團隊在總結和分析行業經驗后，提出了防彈變形、減少切削量的工藝方案(見表11)，并得到了裝備供應企業的肯定和配合，將公司團隊提出的創新點應用于拋光設備結構之中。

表11 磚坯高平整度低切削量拋光技術措施

圖12 大規格陶瓷磚拋光受壓產生彈性變形

陶瓷大板的拋光加工處理，由于磚坯面積比較大，受壓后彈性變形的(見圖12)機會要比普通規格產品大得多，不但難以獲得良好的表面平整度，而且會增加局部切削量，造成磚坯的厚度偏差。

本項目創新了“壓輪防彈性變形傳送結構”(見圖13)。在原有傳輸方式基礎上，通過在兩個磨頭的間隙安裝了一個橫向的壓輪(軸)，壓輪通過皮帶(磚面)轉動，壓輪表面襯有高韌性橡膠套層，對磚坯縱向、橫向均起到良好的防彈保護作用。

圖13 本項目壓輪防彈性變形傳送結構示意圖

圖14 傳統拋光磚的“剛性拋光”工藝原理

“剛性磨塊與柔性磨塊混合搭配使用方案”的目的是在保證磚面平整度的前提下，有效地控制磚面的切削量。目前在行業中，針對不同的產品加工需求，陶瓷磚拋光加工技術總體分兩大類：第一類是針對拋光磚(無釉)的傳統拋光加工，俗稱“剛性拋光”、“硬性拋光”(見圖14)，切削量大(一般切削深度為1.0～2.0 mm)，對磚面有矯平作用；第二類是針對釉面磚的拋光加工工藝，俗稱“柔性拋光”(見圖15)，切削量很少(一般切削深度在0.3 mm以內)，對磚面沒有矯平作用。

圖15 釉面拋光磚的“柔性拋光”工藝原理

圖16 “剛性拋光”與“柔性拋光”磨塊結構

圖17 “柔性性拋光”磨塊工作原理

磨頭編號1#磨頭2#磨頭3#磨頭4#磨頭5#磨頭6#磨頭磨塊種類★★★★☆★磨頭編號7#磨頭8#磨頭9#磨頭10#磨頭11#磨頭12#磨頭磨塊種類☆★☆★☆★磨頭編號13#磨頭14#磨頭15#磨頭16#磨頭17#磨頭18#磨頭磨塊種類★☆☆☆☆☆

注：上表為第二道拋光(精拋機)的某款拋光產品的應用方案范例，★表示剛性磨塊，☆表示柔性磨塊。

表13 陶瓷大板與普通陶瓷磚平整度比較

注：陶瓷大板樣品規格為3 200 mm×1 600 mm，普通陶瓷磚樣品規格為800 mm×800 mm。

表14 陶瓷大板與普通陶瓷磚冷加工切削量比較

“磚坯高平整度低切削量拋光技術”是在行業現有拋光工藝技術基礎上，通過多方面的細節工作改進和完善，實現從量變到質變的整體效果提升，磚面平整度、切削量控制達到行業領先水平。

6 項目產品創新

本項目“高韌性陶瓷大板國產化配套生產技術”，成功地生產出3 200 mm×1 600 mm超大規格陶瓷大板，將行業的產品規格再上了一個新高度，突破了目前行業的局限，為市場提供了新的建筑材料，推動了陶瓷磚裝飾和應用新思路。利用該技術研發出3 200 mm×1 600 mm、2 400 mm×1 200 mm、1 600 mm×900 mm等多種規格，包括拋光磚類、拋釉磚類、仿古磚類等三大系列130多款花式品種。

6.1 高強度高韌性的產品性能

由于陶瓷大板規格大，對產品的物理性能要求更高。運用“高韌性陶瓷大板國產化配套生產技術”，生產出的“高韌性陶瓷大板”，強度高、韌性好，斷裂模數達到52 MPa，遠遠大于GB/T 4100-2015、GB/T 23266-2009規定的標準值。

本項目“高韌性陶瓷大板”屬于國家標準中“瓷質”類產品。經第三方機構檢測，產品其他各項尺寸、物理和化學性能指標均達到或優于國家標準GB/T 4100-2015(附錄G)《陶瓷磚附錄G干壓陶瓷磚E≤0.5%Bla類瓷質磚》、GB/T 23266-2009《陶瓷板》的各項指標要求。放射性達到GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》A類要求(詳見產品檢驗報告)。

6.2 產品應用領域更加多元化

3 200 mm×1 600 mm陶瓷大板的誕生(包括普通厚度和薄板)，為市場提供了更多元化的應用。為建筑裝飾業領域提供了更新、更為豐富的建筑材料，有力地推動了建筑裝飾施工方法改良。

產品可以整體應用，也可以切割應用；可以用于建筑裝飾，也可以用于室內裝飾如家具、家電的裝飾面板應用(例如背景墻、桌面、茶幾面、洗手臺面、廚臺面、柜門、爐面等)；可以用于地面，也可以應用于內墻、外墻裝飾；可以采用干掛施工，也可以采用傳統鋪貼施工。

6.3 整體自然的圖案裝飾效果

普通瓷磚與大板整體裝飾效果圖，如圖18～圖20所示。

圖18 普通800 mm×800 mm瓷磚組合鋪貼效果

圖19 3 200 mm×1 600 mm大板整體鋪貼效果

圖20 3 200 mm×1 600 mm大板切割組合鋪貼效果

3 200 mm×1 600 mm高韌性陶瓷大板的誕生，為陶瓷磚圖案裝飾帶來了新的視覺效果。圖案紋理連續、整體自然、宏觀大器，既可以整體鋪貼，也可以切割組織鋪貼，解決了普通規格陶瓷磚組合鋪貼時圖案細碎、重復呆板的缺點。

7 整體生產技術

“高韌性陶瓷大板國產化配套生產技術”(生產線)是在傳統干壓陶瓷磚生產線基礎上的創新，生產難點、技術核心在于成形工序，而為了滿足成形要求，幾乎每個工序都涉及了技術創新內容。

7.1 總體工藝流程

本項目總體工藝流程為：原料處理→配料→球磨→除鐵過篩→漿料均化→噴霧造粒→粉料陳腐→布料→干壓成形→升坯切邊→干燥→施底釉→噴墨印花→施面釉→高溫燒成→磨邊拋光→自動分選→包裝→入庫。

7.2 坯體基礎配方

技術人員研發出專門適合陶瓷大板的配方(見表15、表16)體系，與普通陶瓷磚配方比較，其最大的特點是高鋁、高鉀、低鈣鎂，低燒失量。為了更好地控制燒成收縮，使用了部分煅燒高嶺土(5%～8%)代替廣東黑泥。

表15 陶瓷大板坯料化學成分(質量%)

注：某款拋光類產品實際配方范例。

表16 陶瓷大板坯料配方(質量%)

注：某款拋光類產品實際配方范例。

7.3 主要工藝參數

產品的主要生產工藝參數如表17所示。

表17 主要生產工藝參數

注：表中數值以3 200 mm×1 600 mm規格仿古類產品為例。

8 結語

在廣東金牌陶瓷有限公司高層領導的大力支持下，在項目承擔人員的共同努力下，“高韌性陶瓷大板國產化配套生產技術”(生產線)項目于2016年7月正式啟動，2017年12月全面投入規模化生產，歷時18個月，按原定的工作計劃得到全部實施。先后完成了市場調研、技術分析、方案設計、核心技術攻關、裝備研制等一系時工作，不但獲得良好的經濟效益，而且也實現了良好的社會效益。

“高韌性陶瓷大板國產化配套生產技術”(生產線)是國內首家引進意大利西斯特姆公司3萬t干壓成形機的項目，廣東金牌陶瓷有限公司成為了國內目前能夠生產3 200 mm×1 600 mm超大規格陶瓷大板的企業之一。該項目的國內配套技術方面引領了陶瓷大板的創新水平，創造了許多個國內第一，擁有多項具有世界先進水平的自主配套技術。

本項目通過引進意大利西斯特姆公司3萬t陶瓷大板自動干壓成形機，以及雙帶無邊框布料平臺作為成形裝備的基礎平臺。然后通過自主研發的坯料配方優化技術、高性能粉料制備技術，以及吸收消化的成形工藝、布料工藝要點，形成了具有自主技術創新的國產化配套生產技術。除此以外，還有力地推動了生產線智能化、信息化水平，改善了陶瓷企業生產現場環境，實現了節能減排，帶動了行業技術進步，實現了良好的社會效益和經濟效益。

該項目投入資金總計超過1.5億元。其中引進國外關鍵設備0.76億元，國內配套設備0.32億元，其他研發費用0.42億元。項目于2017年12月批量投產。研制出的"高韌性陶瓷大板"產品，包括有拋光磚類、拋釉磚類、仿古磚類等三大系列330多款花式品種。到目前為止，已具生產能力6 000 m2/d，累計生產“高韌性陶瓷大板”60.3萬m2，實現新增產值1.8億元，新增利稅0.51億元。

整個項目的各項工作已按原計劃全部完成，同時達到了技術創新、經濟效益共贏的目的，獲得了良好的經濟效益和社會效益，目前生產技術及產品質量處于成熟穩定狀態，項目圓滿成功，實現了公司科技創新發展的戰略意圖。

(完)