锂辉石在卫生瓷釉中的应用研究--《陶瓷研究》2000年03期
锂辉石在卫生瓷釉中的应用研究
【摘要】：利用锂辉石在卫生瓷釉中的应用及其优点。在釉中添加一定量的锂辉石替代部分熔剂 ,可以降低热膨胀系数 ,增强坯釉适应性 ,改善釉面质量。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TQ174【正文快照】：
1　前　言我国制瓷业有着辉煌的历史 ,瑶里釉果、明砂高岭、南港瓷石等都是我国有名的制瓷原料。近年来 ,随着卫生瓷行业的发展 ,一些新的原料如碳酸钡、碳酸锶、超细锆英粉和锂辉石得到了广泛应用。尤其是含锂矿物由于其独特的性能 ,无论在日用瓷 ,还是在建筑卫生瓷行业都引
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按字母分类 ：在卫生陶瓷生产中发现一种釉面毛孔缺陷，经长时间排查发现是碳化硅砂纸杂质混入泥浆所致。笔者详细描述了该缺陷的外观特征及排查过程，分析了杂质来源及预防方法，可为卫生陶瓷企业解决此类缺陷提供参考。
笔者在生产中发现一种釉面缺陷，该缺陷外观类似毛孔或棕眼，但放大后发现是一小簇小毛孔聚合在一起。该缺陷曾困扰我们很久，对企业造成不小的经济损失，后经过大家不懈努力，终于发现是因碳化硅杂质混入泥浆产生的缺陷。
在卫生陶瓷生产企业中，碳化硅是一种常见的材质，它主要用作窑炉耐火材料，如碳化硅窑板、碳化硅横梁等，也存在于砂纸等辅助材料中。笔者所经历的这次事故，就是因碳化硅砂纸使用不当所致。
现就该缺陷产生及排查过程叙述如下，供业内同行参考借鉴，也可为解决此类缺陷提供一种思路。
缺陷产生的初步原因分析
1.1 “毛孔”缺陷的外观
该缺陷外观很像毛孔缺陷，为下面叙述方便，就称之为“毛孔”。该毛孔缺陷尺寸在1.5mm以内，用放大镜看是多个开口气泡聚合在一起，有时毛孔中间发黑，有时不发黑。从缺陷出现的产品结构上看，既有连体坐便器的大件产品，也有小便器、台下盆、柜盆等小件产品。从产品型号看也无规律可循，连体的大件和小件各个型号的产品都存在此缺陷。从窑炉方面看，在同一部窑车上，该毛孔缺陷的分布也毫无规律可循；不同窑车之间也无规律。该毛孔缺陷每天对产品优等品率的影响在2%~5%不等，给我公司带来较大的经济损失。
“毛孔”缺陷的初步分析
该“毛孔”缺陷产生后，经过反复观察分析，认为可能引起该缺陷的因素有：
1）窑炉落脏。窑顶落脏，棚板或者横梁的落脏，在高温下与釉料发生反应产生此缺陷。
2）窑炉烧成制度不合理。如坯体氧化不完全，升温过快等导致“毛孔”缺陷产生。
3）坯体中某种原料杂质偏高，在高温下分解产生气体，导致“毛孔”缺陷产生。
4）浆池、浆罐、浆管未进行彻底清理，杂质含量超标导致缺陷产生。?
5）泥浆过筛除铁次数不足。泥浆中粗大颗粒偏多，铁含量超标等，也会造成釉面“毛孔”缺陷。
6）釉料配方不合理，釉料偏粗，釉始熔温度偏低，烧成范围太窄等，易出现此缺陷。
7）坯体过湿、入窑水分偏高所致。
试验与分析
2.1 排查试验
为了判断“毛孔”缺陷产生的准确原因，笔者从上述分析的几个原因入手分别进行了如下排查试验：
2.1.1 窑炉方面
1）彻底清扫窑头进车处窑墙、窑顶的浮尘，3?d后该缺陷未见减少；
2）将所有窑板、横梁打磨、清扫干净，窑板全部重刷一遍氧化铝，该缺陷未见减少；
3）强化所有窑车的清洁、吹尘，该缺陷略有减少，但仍批量出现；
4）调整窑炉烧成曲线，加大排烟，加大空燃比增强氧化，延长氧化带窑车运行时间，放缓氧化带升温速度，窑车车速从150车/d降低到140车/d，该缺陷未见减少；
5）考虑可能是碳化硅窑板落脏导致毛孔，所以把前后相连的30部窑车的碳化硅窑板全部换成堇青石窑板，并确保这些窑车所用碳化硅横梁清洁无结渣，连续跟踪一周时间，该缺陷未见减少；
6）喷釉前确保素坯水分含量小于1%，然后将喷釉后的坯体，再次放入干燥房进行烘干。窑炉装车时把这些釉坯全部装在换成堇青石窑板的窑车上，烧后该缺陷未见减少；
7）近似密封、扣烧的台下盆类产品，产品全部装在堇青石窑车上，烧后釉面也出现批量“毛孔”缺陷。
1）把釉料细度325目筛余从0.15%加细到0.05%，该缺陷未见减少；
2）使用高温电炉试烧，釉料的始熔温度在1100℃以上；调整釉料配方，把釉料始熔温度调整到1140℃，烧后产品釉面仍存在该缺陷；
3）把球磨机内的球石全部从球磨机内倒出，彻底清洗干净；球磨的釉浆单独过筛除铁，单独使用塑料桶送釉到喷釉班，烧后该缺陷未见减少；
4）把我厂釉料送到其他厂试烧，未产生此类缺陷；把其他厂釉料拉到我厂试烧，仍出现该缺陷。说明釉料不会导致此类缺陷，坯体出现问题的可能性较大。
1）把筛网从80目换成100目，过筛次数从3次提高到5次，该缺陷未见明显减少；
2）清洗所有的浆池、楼顶浆罐、车间内浆缸和上浆浆管，半月后该缺陷未见减少；
3）将所有泥浆用原料做单一原料检测，未出现此类缺陷；
4）只使用出球新浆进行注浆，试烧后仍有此类缺陷出现。
从上述2.1排查试验可以判断：窑炉和釉料不是导致毛孔缺陷的原因，浆料是导致毛孔缺陷的主要原因。单一原料排查正常，但全部使用新浆注浆却仍出现“毛孔”缺陷，怀疑是泥浆加工工艺过程出了问题，如水质、电解质等。
经排查原始记录，发现有一重大工艺因素改变：为节约水资源，球磨泥浆所用的自来水部分换成了改洗回用水。经核对日期后推算，自从更换水源后此“毛孔”缺陷就出现并一直居高不下。初步判断是改洗回用水水质有问题，所以安排了如下试验：
1)重新换成自来水球磨泥浆，经粗略陈腐后再次使用新浆进行注浆，半个月后试烧，结果终于有了可喜的变化，“毛孔”缺陷没有出现。
2)将大量改洗回用水过500目筛，把筛余按5%比例掺入到生产用泥浆中混合均匀，注浆试烧，结果产品全部出现严重的“毛孔”缺陷。
以上验证试验说明：改洗回用水中混入了某种杂质，该杂质导致了“毛孔”缺陷的出现。
杂质来源排查
回用水来源于成形工序，所以对成形工序所有的辅助材料进行了逐一排查，如海绵、百洁布、绿砂、刀具、各种网状砂纸等，结果发现砂纸的可能性最大。
在所用的砂纸中，除白色氧化铝砂纸烧后釉面正常外，其余砂纸烧后均会出现类似的毛孔缺陷，其中尤以黑色碳化硅砂纸最为严重。
将少量的碳化硅砂纸颗粒撒入泥浆表面后，烧后釉面出现严重的“毛孔”缺陷。
该缺陷与大生产所产生的缺陷完全一致。这充分证实：碳化硅砂纸是导致“毛孔”缺陷的主要原因。
“毛孔”缺陷产生原因分析
经查物料领用记录发现，碳化硅砂纸是在更换球磨用水工艺之后才用的。在做更换球磨用水试验时，该砂纸并未应用到成形工序，改洗回用水相对水质比较干净，所以更换球磨用水试验结果较好，工艺评价认为可以使用改洗回用水球磨泥浆，对产品质量无影响。
碳化硅砂纸在采购前试用时，成形员工反映使用性能很好，所以相关部门就进行了批量采购。但该砂纸未经工艺试验检测，未考察其对釉面质量的影响。成形工人在大批量使用碳化硅砂纸后，砂纸上脱落的碳化硅颗粒或者进入到坯体中、或者散落到改洗水中，更为严重的是有些工人直接把报废的砂纸丢弃到回坯泥中，最终导致泥浆中碳化硅杂质偏高，引发批量“毛孔”缺陷的发生。
这次“毛孔”缺陷给我们以警示，对于辅助材料的进料检测不可轻视。除了测试使用性能，工艺安全性更应该检测。对于辅助材料必须评估，其一旦混入到泥浆中对产品质量的影响。
预防碳化硅污染釉面的措施
鉴于碳化硅对卫生陶瓷釉面质量有重大影响，在日常工作中应重点做好以下几个方面工作：
1）对各工序所用砂纸进行工艺排查，有重大质量隐患的砂纸停止使用；
2）成形工序禁止使用碳化硅材质的砂纸，并加强日常检查；
3）新进批次的辅助材料，在大生产使用前应进行工艺性能检测，确保对产品无影响；
4）加强回坯泥管理，严禁混入砂纸杂质；化浆工应及时拣选出泥浆中混入的砂纸；
5）碳化硅窑板应每日进行清理，发现破损及时更换；
6）使用碳化硅窑板的窑车，要加强检查及窑车吹尘，及时补刷氧化铝；
7）对于氮化硅窑板也要重点关注，该窑板一旦破损，也会产生严重的“毛孔”缺陷；
8）碳化硅窑板之间尽量留有空隙，减少摩擦，以防脱落的碳化硅颗粒污染釉面；
9）碳化硅横梁出现结渣后，应及时清理，否则该落渣也会产生“毛孔”缺陷。
砂纸是卫生陶瓷企业常用的辅助材料，在成形的修坯、改坯工序中经常会用到。此次质量事故告诉我们，任何一个小的疏忽都可能造成较大的经济损失。碳化硅材质的砂纸在生产过程应禁止使用，碳化硅窑板应加强检查和清扫，有破损要及时更换，只要做好检查预防工作，就可以减少甚至杜绝碳化硅导致的“毛孔”缺陷。
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