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1、沈阳化工大学本科毕业设计开题报告题 目： 年产200万平方米渗花砖陶瓷工厂设计院 系：材料科学与工程学院专 业：无机非金属材料科学与工程班 级：无非0903学生姓名：黄亚丽指导教师：马晶开题报告提交日期:2013 年 4 月 26 日、文献综述1.1 建筑陶瓷概述1.1.1 建筑瓷的种类性能及应用建筑陶瓷1是指用于建筑饰面或作为建筑构件的陶瓷制品。建筑陶瓷可分为陶瓷 墙地砖、饰面瓦（西式瓦）、建筑琉璃制品和各种陶管。 陶瓷墙地砖指由粘土和其他无机原料生产的板状陶瓷制品，用于覆盖墙面或地面。通常是在 室温下通过挤、压或其他成型方法成型，然后干燥，再在满足性能要求的温度下烧成。 墙地砖分类： 按材
2、质分类瓷质砖：平均吸水率不大于 0.5%，含有一定的玻璃相，透光性较好，断面细腻 呈贝壳状。半瓷质砖：吸水率0.5%10%，晶相含量比瓷质砖高，玻璃相含量比瓷质砖低，断面呈石状，透光性差，但强度高，热稳定性好，耐腐蚀性较好。陶质砖：吸水率大于 10%，一般小于 20%，坯体烧结程度低，玻璃相含量少，断 面粗糙，不透光，机械强度较低。 按成型方法分类挤压法：砖坯在可塑状态下于挤压机中成型为泥柱，随后再按预定的砖坯尺寸进 行切割而制得的制品。干压法：将混合好的砖坯粉料在模器中于高压下压制成型所得到的制品。湿压法：将可塑状态下的泥片放在模器内给予一定的压力，压制成型所得的制品。辊压法：将可塑状态下的
3、泥料经练泥机制成泥段，泥段在对辊机内压制成所需厚 度的泥片，将泥片切割成所需尺寸而制得的制品。 按用途分类内墙砖：用于内墙装饰的精陶制品，外观质量、尺寸精度都比较高。 外墙砖：吸水率一般小于 10%，寒冷地区要求吸水率更小的用于外墙装饰的砖。 地砖：用于地面铺贴的砖。 饰面瓦指以粘土为主要原料，经混练、成型、烧成而制得的陶瓷瓦，用于装饰建筑物的 屋面或作为建筑物构件。饰面瓦分类： 按制造方法分类釉瓦；熏瓦；无釉瓦。 按形状分类和式饰面瓦：基本形为波形瓦，还有檐瓦、筒瓦、背瓦、盖瓦等异形瓦。S 形饰面瓦：基本形为波形瓦，还有半圆瓦、筒瓦、 7 寸盖瓦等异形瓦。 建筑琉璃制品只用于建筑构件及艺术装
4、饰（有强光泽）的色釉陶器。 按用途可分为三类：瓦类（板瓦、滴水瓦、筒瓦、沟头）；脊类；饰件类（吻、 博古、兽）。 陶管 指用来排输污水、废水、雨水、灌溉用水、碱性废水及其他腐蚀性介质所用的承 插式陶质管及配件。按形状可分为两类；直管和弯管。弯管有30、45、60、90； 90三通管；Y型 三通管；异径管等。1.1.2 建筑陶瓷行业发展现状 规模的发展变化1921年发展至1949年，全国陶瓷墙地砖年产量为2310 速度十分缓慢。 新中国成立后到20世纪70年代末的30年时间里，建筑陶瓷进入了持续发展的阶段。 在 20 世纪 50 年代的 10 年里，建筑陶瓷砖产量迅速增加，生产工艺技术取得了长足
5、 的进步，发展至I960年，全国陶瓷墙地砖年产量达到了 211万川。从1961年到1978 年是我国建筑陶瓷工业曲折前进的 18 年，因“文化大革命”的影响，这期间没有什么 大的发展。 1978年，全国建筑陶瓷企业只有38家。进入 20 世纪 80 年代，建筑陶瓷工业得到迅猛发展。 1980 年全国陶瓷墙地砖年产量 达到了 1216万川。1983年，佛山耐酸陶瓷厂从意大利引进中国第一条全自动陶瓷墙 地砖生产线。据统计，19912003年的10多年时间里，中国的建筑陶瓷产量从2.72 亿川猛增至32.5亿川，平均年增长率为22.9%。2001年建筑陶瓷砖产量超过21亿川， 约占世界总产量的2/5
6、。2003年，产量达到32.5亿m?。 品种的发展变化远在商代，我国劳动人民就开始用陶管做建筑物的地下排水道，西周初期已能烧 制板瓦、筒瓦。战国初期，开始制作精美的铺地砖、栏杆砖和凹槽砖，还出现了陶井 圈。秦代大量营造宫殿，使建筑用砖的生产技术进一步向前发展，无论是制品的品种、 质量以及烧制技术都比战国时期前进了一大步。汉代的画像砖，题材广泛，装饰独特。 用于建筑装饰的琉璃瓦始于北魏，盛于明清。1921 年我国第一批赴美学习硅酸盐工艺的技术人员回国后，创办了全国第一家 生产外墙砖的工程浙江嘉善地区的泰山砖瓦股份有限公司。1926年二分厂试制成 功泰山牌毛面砖(无釉外墙砖)。 1939 年由民族
7、资本家吴百亨创办了全国第一家生产 釉面砖的工厂是温州的西山窑业厂。新中国成立后到20世纪70年代末的30年时间里，建筑陶瓷进入了持续发展的 阶段。进入20世纪80年代，建筑陶瓷工业得到迅猛发展，打破了只生产日用陶瓷的 局面，转产或部分转产建筑卫生陶瓷。 1 技术的发展变化 工艺方面陶器是人类最早的手工业制品，陶器的出现也标志着人类文化开始从旧石器时代 跨入新石器时代。最早出现的陶器大都是泥质和加砂红陶、灰陶和夹碳黑陶。河姆渡 的夹碳黑陶使用的是含Fe2O3量较低(1.5%1.8%)的绢云母质粘土，烧成温度为800 900C。到新石器时代的晚期，已发展到以彩陶和黑陶为其特色的史前文化。据测定，
8、早期仰韶文化的彩陶其年代距今约6400 年。河南仰韶村夹砂红陶器孔隙度27%，莫 氏硬度4，氧化气氛烧成。大约开始与公元前4000年，早期以红陶为主，均用手制， 彩陶有红、白、黑、赭数种，至中后期使用了陶车，晚期以灰陶为主。从公元前2000 年到进入青铜时代的时期，陶器的制作已有较大发展，并有明显的时代风貌，其中最 突出的为龙山文化的陶器。龙山黑陶在烧制技术上有了显着进步，它广泛采用了轮制 技术，因此，器形浑圆端正，器壁薄而均匀。黑陶中最精致的制品，表面打磨光滑， 乌黑发亮，薄如蛋壳，厚度仅1血，人称“蛋壳陶”。山东城子崖龙山文化薄胎黑陶， 孔隙度15%,莫氏硬度3,通体墨黑，烧成温度1000
9、C左右。在河南安阳曾发掘出距 今约3000 年的商代刻纹白陶，后在郑州和辉县都有发现。郑州二里冈殷代硬陶，颜 色土红带黄，烧成温度（118020）C，说明陶器的烧成温度不断提高。商代陶器从 无釉到有釉，在技术上是一个很大的进步。周代在釉陶方面继承了殷商时代的传统， 出土的釉陶数量很多，器形均为豆式，釉色略呈青色。西周张家坡陶碎片中KNaO含 量高，达4.79%，烧成温度（120030）C，气孔体积分数7.22%；山西侯马东周釉陶 的孔隙度为0.14%，烧成温度（123030）C，胎内结构较细，孔隙较少。两汉是我 国陶器制造很发达的时代，这时各地已设置陶工场，大量生产陶器，尤其时釉陶，已 发展到
10、很高的水平，釉陶在两汉末年已成为了一种正常的生产。汉代釉陶的釉色有翠 绿、赭黄、铜绿、青灰等，基本上都属于铅釉，只是含有不同含量的氧化铜或氧化铁。 铅釉的熔融温度低，较适宜于烧成温度不高的陶器。汉代末期的釉陶已向胎质更致密、 釉层更光亮、透明而均匀、胎釉结合更好的瓷器过渡。经汉魏至北宋，尤以汉魏南方 青瓷为代表，釉面晶莹明彻，光润如玉”，釉层厚度由0.01 mm增长到0.1 mm左右，并 进行通体敷釉。由极薄的釉发展到形成一定厚度并且表明致密光润具有近代瓷感的 釉。宋代景德镇湖田、湘湖窑的影青瓷的胎的白度和透明度都很高，瓷器由半透明釉 发展到半透明胎。 3 设备方面改革开放以前，我国建材机械工
11、业十分弱小，附属于几个产瓷区的陶瓷机械厂是 在修理厂的基础上发展起来的国有企业，生产设备落后，产品质量低、产量小。原料制造装备：建筑陶瓷的主要原料制造设备包括： 粉碎机械，如：颚式破碎机、轮碾机、施磨机、雷蒙机、球磨机等。制浆、制粉机械，如：各种搅拌机、喷雾干燥塔、增湿造粒机等；其他辅助设备， 如喂料机、自动称量设备、泥浆泵、振动筛、除铁器等。以上各类设备已国产化，其中细牙颚式破碎机、30t以下球磨机、6000型以下喷 雾干燥塔、直径100200 mm泥浆柱塞泵及干法造粒机等已达到国际先进技术水平， 价格仅为进口设备的1/2 左右，国内市场占有率在90%以上。网带式泥浆压滤机，处 理能力强，速
12、度快，为陶瓷企业解决了环保问题。目前，我国仅有少数独资或合资企 业用进口的原料制造设备。成型装备：近年来，随着建筑陶瓷市场对高档、精细、大规格墙地砖的需求日益 增加，厂家对压机的需求正由小吨位转向大吨位，如 2000t 以上压机（简称“大吨位 压机”）。以前大吨位压机只能进口，1999年，具有世界先进水平的KD3200型国产全 自动液压压砖机研制成功，填补了国内大吨位压机的空白，宣布了我国现代陶瓷墙地 砖技术装备已全部实现国产化。目前，我国已经能够生产 7800t 的全自动液压压砖机。窑炉是陶瓷工业生产的关键设备，在陶瓷工业的发展中起着举足轻重的作用。我 国从20 世纪80 年代初全线引进国外
13、窑炉生产线，通过消化、吸收，现已成为我国建 筑陶瓷装备国产化率最高的设备之一。到目前为止，国产辊道窑市场市场占有率已达 80%以上，其价格仅为进口设备的 50%60%，主要技术性能指标达到国际先进水平。 调查统计资料显示，在我国现仍在生产的 2900 条建筑陶瓷生产线中，拥有各种类型 的窑炉总量为3400 座左右，其中辊道窑约1800 座，隧道窑约950 座，梭式窑约320 座，其他窑炉约320 座。随着我国陶瓷工业技术的不断进步，以降低生产成本、节省 能耗、减少环境污染为发展方向的现代化陶瓷烧成设备将具有较大市场发展空间。瓷质砖抛光设备：截至 2000 年底，我国现在仍在生产的 2900 条
14、建筑陶瓷生产 线中，瓷质砖抛光线580 条，其中进口线约占30%，大多进口线为1997年以前引进， 其余70%为1995 年开始投放市场的国产线。在广东地区984 条建筑陶瓷生产线中， 瓷质砖抛光线有 387 条，约占全国瓷质砖抛光线总量的 70%左右。 1992 年中国第一 台陶瓷磨边机诞生， 1994 年中国第一台陶瓷刮平定厚机诞生， 1995 年中国第一台陶 瓷抛光机诞生。 1996 年开始，由以上产品组成的具有国际先进水平的国产陶瓷抛光 线开始大量替代进口产品，并以其良好的价格性能比优势，开始小批量出口南美、中 东、东南亚、中国台湾等地。瓷质砖抛光设备的国产化，极大地推动了我国建筑陶瓷
15、 抛光砖市场的发展。对我国瓷质砖生产厂家新建、技改的需求统计分析，我国建筑陶瓷企业1999 年对瓷 质砖抛光线的总需求量约 110 条，2000 年总需求量为 125 条。目前，我国建筑陶瓷 企业产品结构调整的主要方向是向高档有釉砖或中高档抛光砖调整，厂家对抛光线设 备和高水平釉线设备的需求保持着稳定增长的态势。随着陶瓷工业的发展，抛光机不 仅用于瓷质砖抛光，还可以用于瓷砖釉面抛光、微晶玻璃抛光。深加工设备：近年来，为解决建筑陶瓷厂家成品抛光砖破损率居高不下的难题， 以及为适应市场对抛光砖时装化、个性化、艺术化的需求，国内外一些具有较强研发 能力的机械厂家开发了一些了对抛光砖进行深加工的设备，
16、如水刀切割机、连续切砖 机、磨弧开槽机等。据调查数据显示，这种能将成品抛光砖和破损抛光砖切割成高附 值拼花系列产品及提高废品利用率的设备，市场发展空间巨大。智能化自由布料系统：近年来，随着陶瓷墙地砖生产的个性化、时装化、多样化 发展，使得二次布料、多管布料设备系统也随之应运而生。目前，这种集计算机控制 技术、光感技术、自由布料工艺技术、机械制造技术、CNC技术及图形处理技术等为 一体的高科技、创新性产品，正创造着国内建筑陶瓷新的市场需求。11.2 渗花砖概述1.2.1 渗花砖的定义和品种规格及性能特点渗花砖定义：渗花砖是瓷质砖的一种。渗花砖表面颜料的着色机理与通常颜料不 同，常用的陶瓷颜料多为固体颗粒，它是附着在制品表面，而渗花砖用的
