概述瓷質磚輥棒印控制方法

吳焱 熊勛旺 陳康 陳健 麥炳浩 楊濤 程津 謝名輝 李清蓮

摘 要：輥棒印是產品在輥道窯內的輥棒上行走時，高溫下坯體軟化后，在重力的作用下形成的，主要體現在距離平行輥棒的前后邊10-20公分處，當坯體軟化嚴重時整個磚面都會有明顯的棒印。瓷質磚的輥棒印是輥道窯燒成的難題，消除產品輥棒印是陶瓷行業生產技術人員不斷追求的目標。

關鍵詞：輥棒印;坯釉結合;燒成制度;化學組成

1 引 言

輥棒印是瓷質釉面磚生產中常見的缺陷，輥棒印分為凹棒印和凸棒印兩種，凹棒印寬度一般在3-6公分，深度在0.1-0.4mm，凸棒印主要體現在磚坯的邊部，表現為耷邊。本文針對輥棒形成的機理，主要從坯、釉、燒成、拋光四個方面進行分析，闡述輥棒印的控制方法。

2坯體對輥棒印的影響

2.1坯體的原材料選用

坯體對輥棒影響主要是坯體配方的始熔點高低的問題，始熔點高，坯體軟化點就高，對減輕輥棒印有幫助。在設計配方時，盡量多選用中溫砂坭，盡量少用或者不用低溫砂。避免使用含鋰元素的坭砂料，鋰的始熔點太低，造成坯體配方始熔點很低。鋰在自然界中以化合態存在，主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋁石等，江西贛南、贛西一帶較為豐富，所以江西本地坭砂大部分含鋰元素。

2.2坯體化學成分

表1是江西某廠的坯體化學成分，氧化鋰含量在0.05%以下。

由于江西本地坭砂金屬鋰含量較高，所以以上坯體配方使用的原材料大部分來福建、廣西等地，小部分使用本地坭砂，也會特別選擇鋰含量低的原料。因此坯體配方的鋰含量較少，坯體的始熔點在1100℃左右，磚坯走到高溫區前1-2倉附近時開始軟化，這對磚坯平穩渡過高溫區有較大的幫助。坯體軟化越早，形成的輥棒印越明顯。

2.3坯體粉料的控制要點

2.3.1漿料控制要點

坯體漿料球磨的細度，對燒成影響很大，顆粒度越小，比表面積越大，所需的燒結溫度越小。生產經驗表明，同種坯體配方，每150克漿料的篩余0.8-1.0克/250目比0.4-0.6克/250目的燒成溫度高10-15℃。坯體漿料細度越大，其燒結溫度越高，輥棒印越明顯。

2.3.2粉料控制要點

由于沖壓機布料大部分使用了格柵布料，粉料流動性差的粉料會影響到格柵片升起后粉料空虛。成型后坯體的致密度不均勻，燒成時坯體收縮不均造成明顯的波浪，這種波浪行業稱之為格柵印，格柵印越明顯，輥棒印也會隨之變明顯。如圖1中所示，凹凸狀的條紋即格柵印。

粉料的容重、顆粒級配、陳腐時間對粉料的流動性影響很大。粉料的陳腐時間保持48h以上，最佳陳腐時間 48-96h，陳腐后粉料的流速一般控制在40-80s（涂四杯粘度計檢測）。粉料容重需保證在0.9以上，顆粒級配見表2.

3 坯釉結合對輥棒印的影響

針對江西屬地的坯體原材料含有鋰的特點，釉料配方從始熔點、膨脹系數兩個角度進行試驗對比。用兩個不同體系面釉的配方如表3所示，對比其始熔點和膨脹系數，對輥棒印的影響，如下表4。

坯體和拋釉保持不變的前提下，坯體膨脹系數200左右，軟化點1100℃左右，拋釉的膨脹系數200-210，始熔點1120℃左右，對比以上四種面釉對輥棒印的影響。

1#和2#面釉做對比，膨脹系數相差較大，始熔點接近，但都與坯體的始熔點相差較大，試驗結果是兩種面釉的輥棒印均較差;

2#和3#做對比，膨脹系數接近，但都與坯體的膨脹系數接近，兩者的始熔點相差較大，3#面釉的始熔點與坯體的始熔點，試驗結果是3#面釉的輥棒印明顯好于2#;

3#和4#做對比，膨脹系數相差較大，始熔點接近，但都與坯體的始熔點接近，試驗結果是兩種面釉的輥棒印均較好。

結論：面釉的始熔點接近或略低于坯體的始熔點，對改善磚坯的輥棒印有較大幫助，膨脹系數對輥棒印效果影響較小。當面釉的始熔點接近或低于坯體時，坯、釉收縮點接近，可防止磚型在窯爐氧化帶過凹或者過凸，如果磚型在窯爐氧化帶過凹或者過凸，進入高溫區后，磚軟化后在磚坯重力和輥棒的作用下，磚的邊角下耷，從而形成波浪形或棒印。

4窯爐的燒成對輥棒印的影響

4.1窯爐輥棒的直徑的大小

當坯體軟化后，在輥棒上行走時，如果輥棒間隙較大，坯體下耷，容易形成凹陷的棒印。減小輥棒之間的間距，可根據產品的大小、重量等因素，選擇合適的小直徑輥棒，比如把輥棒Φ50換成輥棒Φ40，可以把磚距控制在3cm范圍內，減小棒印的寬度。

4.2磚坯在窯內的走位

輥棒在轉動時在離心力和重力的作用下會有輕微晃動，輥棒轉速越快，晃動越大。如果磚坯的前后坯之間的間隙有輥棒沒有磚坯壓著，那么該輥棒的晃動會更大，晃動大了后直接作用在磚坯上，形成棒印。為了讓所有的輥棒都有磚坯壓制，磚在入窯前調整入窯角度，使磚30°-45°傾斜入窯，確保每一根輥棒都有磚壓住，防止輥棒跳動。常見的擺磚方法如圖2。

4.3窯爐燒成溫度控制要點

在燒成制度方面除了燒成帶溫度，氧化帶同一截面底面溫差大小也是一個是關鍵控制點。在燒成過程中，當窯爐的底面溫度高時，磚坯下表層先行收縮呈凸變形狀態，溫差越大凸變形越大;反之釉層提前進入熔融狀態，釉層的軟化收縮、釉的表面張力作用拉伸坯體出現凹變形，最佳上下溫差控制15℃以內。可根據釉料的始熔點和坯體的軟化溫度點，通過調整氧化帶的底面溫差，可以控制磚的平整度，讓磚形平直或微翹進高溫區，可減輕輥棒印的形成。

5拋光對棒印的影響

拋光模塊的選擇主要根據燒成后釉層厚度來定，普通拋的厚度一般在0.2mm左右，需用普通彈性模塊，可拋光深度小于0.15mm，只能稍微減輕棒印;厚拋釉的釉層厚度一般在0.4mm左右，可使用4-6組120目-240目的樹脂模塊，可拋去0.2mm左右的釉層，對棒印較大改善作用;干粒拋產品的釉層厚度可達到0.6mm左右，使用15-20組的平板模塊，目數120-600目之間，可拋去0.4mm左右的釉層，可解決棒印的問題，使釉面磚達到微粉磚的釉面平整度。

6小結

輥棒印是釉面磚的一個痛點，本文主要從坯體、坯釉結合、燒成曲線、拋光深度四個角度去分析，綜上所述，輥棒印的形成在燒成，但其根本在坯釉結合，拋光深度只能彌補。制定合理坯釉配方，配合合適的燒成曲線，加上拋光的遷就，定能把輥棒印控制在可接受的范圍內。