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(chǎn)品在輥道窯內(nèi)的輥棒上行走時(shí)，高溫下坯體軟化后，在重力的作用下形成的，主要體現(xiàn)在距離平行輥棒的前后邊10-20公分處，當(dāng)坯體軟化嚴(yán)重時(shí)整個(gè)磚面都會(huì)有明顯的棒印。瓷質(zhì)磚的輥棒印是輥道窯燒成的難題，消除產(chǎn)品輥棒印是陶瓷行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員不斷追求的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：輥棒印;坯釉結(jié)合;燒成制度;化學(xué)組成

1 引 言

輥棒印是瓷質(zhì)釉面磚生產(chǎn)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(xiàn)在磚坯的邊部，表現(xiàn)為耷邊。本文針對(duì)輥棒形成的機(jī)理，主要從坯、釉、燒成、拋光四個(gè)方面進(jìn)行分析，闡述輥棒印的控制方法。

2坯體對(duì)輥棒印的影響

2.1坯體的原材料選用

坯體對(duì)輥棒影響主要是坯體配方的始熔點(diǎn)高低的問(wèn)題，始熔點(diǎn)高，坯體軟化點(diǎn)就高，對(duì)減輕輥棒印有幫助。在設(shè)計(jì)配方時(shí)，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(diǎn)太低，造成坯體配方始熔點(diǎn)很低。鋰在自然界中以化合態(tài)存在，主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長(zhǎng)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(xué)成分

表1是江西某廠的坯體化學(xué)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(lái)福建、廣西等地，小部分使用本地坭砂，也會(huì)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(diǎn)在1100℃左右，磚坯走到高溫區(qū)前1-2倉(cāng)附近時(shí)開始軟化，這對(duì)磚坯平穩(wěn)渡過(guò)高溫區(qū)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(diǎn)

2.3.1漿料控制要點(diǎn)

坯體漿料球磨的細(xì)度，對(duì)燒成影響很大，顆粒度越小，比表面積越大，所需的燒結(jié)溫度越小。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)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(xì)度越大，其燒結(jié)溫度越高，輥棒印越明顯。

2.3.2粉料控制要點(diǎn)

由于沖壓機(jī)布料大部分使用了格柵布料，粉料流動(dòng)性差的粉料會(huì)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(shí)坯體收縮不均造成明顯的波浪，這種波浪行業(yè)稱之為格柵印，格柵印越明顯，輥棒印也會(huì)隨之變明顯。如圖1中所示，凹凸?fàn)畹臈l紋即格柵印。

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

3 坯釉結(jié)合對(duì)輥棒印的影響

針對(duì)江西屬地的坯體原材料含有鋰的特點(diǎn)，釉料配方從始熔點(diǎn)、膨脹系數(shù)兩個(gè)角度進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比。用兩個(gè)不同體系面釉的配方如表3所示，對(duì)比其始熔點(diǎn)和膨脹系數(shù)，對(duì)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(shù)200左右，軟化點(diǎn)1100℃左右，拋釉的膨脹系數(shù)200-210，始熔點(diǎn)1120℃左右，對(duì)比以上四種面釉對(duì)輥棒印的影響。

1#和2#面釉做對(duì)比，膨脹系數(shù)相差較大，始熔點(diǎn)接近，但都與坯體的始熔點(diǎn)相差較大，試驗(yàn)結(jié)果是兩種面釉的輥棒印均較差;

2#和3#做對(duì)比，膨脹系數(shù)接近，但都與坯體的膨脹系數(shù)接近，兩者的始熔點(diǎn)相差較大，3#面釉的始熔點(diǎn)與坯體的始熔點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果是3#面釉的輥棒印明顯好于2#;

3#和4#做對(duì)比，膨脹系數(shù)相差較大，始熔點(diǎn)接近，但都與坯體的始熔點(diǎn)接近，試驗(yàn)結(jié)果是兩種面釉的輥棒印均較好。

結(jié)論：面釉的始熔點(diǎn)接近或略低于坯體的始熔點(diǎn)，對(duì)改善磚坯的輥棒印有較大幫助，膨脹系數(shù)對(duì)輥棒印效果影響較小。當(dāng)面釉的始熔點(diǎn)接近或低于坯體時(shí)，坯、釉收縮點(diǎn)接近，可防止磚型在窯爐氧化帶過(guò)凹或者過(guò)凸，如果磚型在窯爐氧化帶過(guò)凹或者過(guò)凸，進(jìn)入高溫區(qū)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(duì)輥棒印的影響

4.1窯爐輥棒的直徑的大小

當(dāng)坯體軟化后，在輥棒上行走時(shí)，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(jù)產(chǎn)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(nèi)，減小棒印的寬度。

4.2磚坯在窯內(nèi)的走位

輥棒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在離心力和重力的作用下會(huì)有輕微晃動(dòng)，輥棒轉(zhuǎn)速越快，晃動(dòng)越大。如果磚坯的前后坯之間的間隙有輥棒沒(méi)有磚坯壓著，那么該輥棒的晃動(dòng)會(huì)更大，晃動(dòng)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(diào)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(dòng)。常見的擺磚方法如圖2。

4.3窯爐燒成溫度控制要點(diǎn)

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(gè)是關(guān)鍵控制點(diǎn)。在燒成過(guò)程中，當(dāng)窯爐的底面溫度高時(shí)，磚坯下表層先行收縮呈凸變形狀態(tài)，溫差越大凸變形越大;反之釉層提前進(jìn)入熔融狀態(tài)，釉層的軟化收縮、釉的表面張力作用拉伸坯體出現(xiàn)凹變形，最佳上下溫差控制15℃以內(nèi)。可根據(jù)釉料的始熔點(diǎn)和坯體的軟化溫度點(diǎn)，通過(guò)調(diào)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(jìn)高溫區(qū)，可減輕輥棒印的形成。

5拋光對(duì)棒印的影響

拋光模塊的選擇主要根據(jù)燒成后釉層厚度來(lái)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(duì)棒印較大改善作用;干粒拋產(chǎn)品的釉層厚度可達(dá)到0.6mm左右，使用15-20組的平板模塊，目數(shù)120-600目之間，可拋去0.4mm左右的釉層，可解決棒印的問(wèn)題，使釉面磚達(dá)到微粉磚的釉面平整度。

6小結(jié)

輥棒印是釉面磚的一個(gè)痛點(diǎn)，本文主要從坯體、坯釉結(jié)合、燒成曲線、拋光深度四個(gè)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(jié)合，拋光深度只能彌補(bǔ)。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(nèi)。