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1、建筑陶瓷生产工艺建筑陶瓷生产工艺Manufacturing Technology of Construction CeramicsPh.D.,Prof.LiuYang建筑陶瓷生产工艺0.10.1绪绪论（论（Introduction）0.1建筑陶瓷的定义建建筑筑陶陶瓷瓷是指使用传统硅酸盐原料及部分化工原料，按一定的工艺方法，加工、成型、烧成而得到的铺贴于内外墙面、地面、屋面等主要起装饰作用的薄片状陶瓷制品。通常包括内墙砖、外墙（面）砖、地（面）砖、锦砖、瓦（含硫璃瓦）及陶管等。GB7637-87全国工农业产品分类与代码中将建筑陶瓷分类为：釉面砖、外墙砖、地砖、锦砖、耐酸砖、陶管、硫璃制品、异型配
2、件砖等。近年来国内外又出现了玻化砖、劈离砖、水晶砖、渗彩砖、弧形砖、多用途彩釉墙地砖等。建筑陶瓷生产工艺0.2建筑陶瓷的发展历史据考古学家的考证：人类历史上第一次把用火锻烧过的制品用作建筑材料的时间几乎和人类第一次制出陶器一样早，约在公元前5000年人们就已经制作出我们今天仍在使用的砖块（即brick是承重用的结构材料，而不是起装饰作用的tile）。止前世界上已知的最古老的砖（brick）是在巴勒斯坦耶利哥古城的城墙上发现的，估计为公元前6000多年，但是这样的砖仅仅是原始意义的，它是用留有稻根茬的粘土做成砖块，以阳光晒干而成。公元前5000年出现了经过焙烧的砖，其工艺与今天基本相似，把粘土制
3、成砖坯，然后在接近1000的温度下焙烧。公元前3500年，古埃及开始使用与我们今天使用的墙地砖类似的装饰面砖（tile）。建筑陶瓷生产工艺0.3我国建筑陶瓷发展简史1990年全国乡以上的建筑卫生陶瓷企业发展至745家。这年全国卫生陶瓷产量达1782.54万件，比1980年增长5.1倍；内墙釉面砖产量达11067.08万，比1980年增长15.1倍；外墙砖和地砖的产量达6852.96万，比1980年增长12.96倍。1993年，全国乡镇村办以上企业发展到近4000家，大中型企业近300家，卫生陶瓷产量达3341万件，建筑陶瓷产量达53282万m2，其中釉面砖产量为20282m2，墙地砖为万m2。
4、1996年:全国卫生陶瓷产量达5447.51万件，比95年增长11.17%；全国建筑陶瓷总产量达158410.13万m2(约15.84亿m2):其中釉面砖达65431.71万m2(约6.54亿m2),墙地砖达92978.42万m2(约9.30亿m2),墙地砖产量中包括外墙砖39294.27万m2(约3.93亿m2),锦砖11089.74万m2(约1.11亿m2),建筑陶瓷生产工艺0.4建筑陶瓷的现状和发展趋势0.4.1原料rawmaterials积极利用各种低品质原料及开发新型原料,包括各类尚未利用过的非金属矿物,工业废渣等。可以开发和加以利用的非金属矿物有：沸石、绢英岩、流纹岩、花岗岩、辉绿
5、岩、玄武岩、海绿岩等。可以利用的工业废渣有：高炉矿渣、金属矿浮选尾矿（如铜矿尾砂，硼泥）、硫酸渣、煤矸石、粉煤灰等。建筑陶瓷生产工艺0.4.2原料制备rawmaterialspreparationn一、原料标准化（由于建筑陶瓷使用的原料绝大多数是天然的矿物原料，因风化与开采等原因，批与批之间的原料在化学组成与矿物组成及工艺性能诸方面不可能做到完全一致，影响生产与制品的质量，故而必须进行原料标准化工作，即通过一定的加工保证每批提供的原料在化学组成、矿物组成、工艺性能等方面都保持相同）n二、原料粉碎n 积极开发和使用大吨球磨机进行细粉碎，已有1530吨的，正在开发35吨的n研制开发连续式球磨机，意
6、大利SCAMI公司已经研制出微机控制的连续球磨机，筒体直径2.23.5M,容积为24160M3n三、造粒n完善已有的喷雾造粒工艺；提高蒸发能力，意大利西蒂公司已开发出蒸发能力达到7000kg/h的喷雾干燥塔；萨克米公司的ATM100型喷雾干燥塔蒸发能力则高达12000kg/h建筑陶瓷生产工艺0.4.3成型 ( Forming technology)n积极开发大吨位全自动液压砖机不仅压制力大，而且有效工作循环增加（达15次/min）、节能（利用贮能器）、控制精确,适应性强，可以多用途使用，目前最大的全自动墙地砖压砖机已达7200吨（科达）。n为了获得特殊效果，在已有的压机上增加新的功能，比如，超
7、微粉布料、多层布料、多管布料、程序布料等，还可以发展一部分挤压成型、辊压成型工艺。建筑陶瓷生产工艺0.4.4品种和规格 Type and Specification规格趋向于大型化，由早期的152152发展到今日的200200、200250（280）、300300、400400、500500、600600、600900、10001000、10001200、15001500、1800800等规格。进一步开发新的材质，目前正在开发的有微晶玻璃砖，这属于第四代建筑陶瓷制品。建筑陶瓷生产工艺目前研制面世的新的建筑陶瓷品种有：n1、金属光釉砖：n 选用优级白色釉面砖为基材，使用热喷涂生产工艺，将含有铁、
8、钛、钴、铬、镍、钒等着色金属盐类溶液喷涂在釉面砖表面，从而使釉面砖形成金属光泽的外观n2、仿金瓷砖：n 以优质墙地砖为基材，利用磁控溅射技术原理及真空镀膜工艺，在真空条件下使钛离子与氮离发生化学反应，所形成的氮化膜在电极与负偏压作用下，以极高速率向瓷砖表面溅射，形成着色牢固的氮化钛仿金膜n3、金属复面瓷砖n 将高档瓷质砖嵌在致密结实或轻质高强的基板上，然后再包裹不锈钢，铜合金等金属板，经高压复合而成建筑陶瓷生产工艺4、双色立体感瓷砖： 该砖的外观，釉层呈凸起或凹下，形如菠萝状，其凸起的部分为白色釉层，凹下的部分则呈网络状釉面。能够制成双色、三色以至多色，装饰墙面后的效果呈现较强的立体感与空间感
9、，令人感觉新颖别致。其工艺技术的关键在于，将色料用丝网套板印在砖坯上后，再以白色透明釉进行二次施釉覆盖n5、荧光瓷砖： 荧光瓷砖是在瓷砖素坯上喷涂一种特殊的荧光釉料，经高温烧成后，具有发光的效果。荧光瓷砖经光线照射后，能在黑暗中保持较长时间表的发光，发光时间可达5小时以上n6、调湿功能砖：n 原料利用硅藻变质泥岩粉碎后，与粘土、石膏混合成型，再以800的温度低温烧制而成n7、耐酸防滑瓷砖：n 配料以硅质原料为主，高温烧成后在耐酸性、吸水率、抗弯强度及耐急冷急热方面，有很高的物理化学性能建筑陶瓷生产工艺0.4.5釉料 Glazen进一步开发具有强遮盖能力的新的乳浊釉，研制适应一次烧成的釉料，完善
10、新开发的水晶釉、堆花釉、渗彩釉、闪光釉、腐蚀釉、萤光釉、变色釉、金星釉、珠光釉、虹彩釉等釉种。n研制开发新材质的釉种、新装饰效果的釉种。建筑陶瓷生产工艺0.4.6施釉及装饰 Glazing and Decoration1喷釉（甩釉）和淋釉混合使用，发展多种施釉装饰方法：2二次布料施釉（即第一次布坯料，第二次布干釉粉，一次压制成型，既保证了施釉质量，又保证了坯釉良好的适应性。）3等离子施釉、激光施釉（将釉料加工成干燥的微粉，利用等离子喷枪或激光产生局部的高温（3000以上的高温）使釉料瞬时熔化，喷涂在工件表面，形成釉层。）4 静电施釉（湿法静电发生器电压，最高10万V，常用68万V，静电发生器电
11、流0.50.8mA，釉浆容重1.71.8g/cm3；干法让釉粉带负电、坯体带正电，在电场中利用静电吸引使釉粉沉积在坯体表面形成釉层，可以得到厚度均匀平坦光滑的釉面）5蚀刻装饰利用负压及射流技术使刚玉砂以高速冲刷被装饰的砖面，对砖面进行磨蚀、砖面上贴有预先设计好的耐磨橡胶膜，需刻蚀的部位不被遮掩，不需蚀刻的部位被橡胶遮掩。建筑陶瓷生产工艺0.4.7烧成 Firingn发展微机控制的宽截面（3.5m）、长通道(145m)、全自动控制的辊道窑（工厂化制造、现场装配）。n开发气垫窑。建筑陶瓷生产工艺0.4.8检选 Quality inspectionn引进行由微机控制的全自动检选包装装置；n开发适合国
12、情的自动检选包装装置。建筑陶瓷生产工艺0.4.9节能降耗n一、使用节能型的新型窑炉，提高窑炉的热利用率，降低产品的单位燃耗。n二、重新设计配方，在保证坏体内在质量的前提下，进一步降低制品的烧成温度。n三、改变燃料结构，在燃油成本不断提高的形势下，改烧煤气，但是要注意脱硫、脱芬、脱萘，保护环境。建筑陶瓷生产工艺0.4.10质量控制n尽可能实现在线控制与前馈控制建筑陶瓷生产工艺0.5我国“九五”期间建筑陶瓷的发展方向n国家建材总局提出建筑陶瓷在九五期间的发展方向是：n不再追求数量的增加，而重在提高产品的档次，产品向花色品种多样化、规格尺寸大型化、装饰效果天然化方向发展。n世界上建筑陶瓷的发展方向为
13、：自然化、空间化、艺术化、个性化。n我国建筑材料陶瓷企业分布及产品特点：n1、广东：企业经营性质逐步转化为民营，经济性质转化为私有化，企业规模趋向于大；产品花色品种齐全，质量为国内中上档次。积极发展产品外销。n2、山东：一段时间内仍以集体企业为主，规模较小，产品档次较低，95%产品为有釉制品。n3、四川：转制速度较快，以私人企业为主，起步晚，规模小，档次低，95%为红坯有釉坯砖。n4、福建：私人企业为主，规模大小不均，总体偏小，产品档次较低，以外墙砖、内墙砖为主。n5、长江三角洲：台资企业较活跃，企业规模较大，档次高，以内墙砖及地砖为主。建筑陶瓷生产工艺0.6墙地砖的分类n一、地砖（一、地砖（
14、Floortile）用于地面装饰的板状陶瓷建筑材料。nl制品的形状通常有方形、长方形、八边形、梯形、异型等多种多样；nl制品的材质通常是充分烧结的；nl制品表面通常不要求平滑，要有一定的凹凸感；nl表面一般不施釉，装饰可以是单色或饰以花纹图案；n技术要求：na、致密、气孔尽可能少，吸水率4%（玻化砖1%）；nb、耐压、耐磨蚀、抗冲击、耐磨性为1.02.2g/cm2；nc、耐化学腐蚀、耐酸度98%、耐碱度85%；nd、抗霜冻、风化；ne、尺寸准确。建筑陶瓷生产工艺二、锦砖（二、锦砖（Mosaictile）用于建筑上组成各种装饰图案的片状小瓷砖。Mosaic原意是指用鹅卵石、碎玻璃、碎瓷片，按照一
15、定的方法在墙面或地面上镶成图案，达到装饰的目的。后来发展为用专门设计的各种形状、颜色的装饰小规格片状瓷砖来实现。l制品完全烧结，几乎不吸水；l制品有色或无色（其色是通过添加各种色剂或原料本身所含着色氧化物形成）；l制品表面无釉的较多，少部分有釉（指较大的制品）或自出釉（小规格的制品）；技术要求：a、致密不吸水，吸水率0.2%；b、耐化学腐蚀、抗风化、耐霜冻；c、耐磨蚀（耐磨性0.1g/cm2）d、粘贴方便、颜色鲜艳； e、尺寸准确、误差小。 （最大规格50cm2）三、外墙砖（三、外墙砖（Exteriortile）用于外墙装饰的板状炻瓷建筑材料。nl制品多为炻质，烧结程度较高；nl制品表面既可以
16、施釉装饰，也可以无釉装饰；nl表面既可以是平面，也可以是曲面；技术要求：GB11947a、强度高，抗折强度250kg/cm2（即24.5MPa）；b、烧结程度较高，吸水率8%（有些制品2%）；c、耐急冷急热性高（15020水三次不裂）；d、抗冻性要好（-1510以上循环20次不裂）；e、易于洗涤，色调一致；f、不易剥落。建筑陶瓷生产工艺四、内墙砖（四、内墙砖（Interiortile）用于内墙装饰的薄片精陶质建筑材料。l制品形状通常为正方形、矩形及少量的异形配件等；l制品为多孔质，烧结程度差，吸水率较高；l表面通常施光泽乳浊釉或其他釉种，装饰以图案为主；l适用于建筑物内部墙壁；技术要求：GB4
17、100a、多孔，吸水率高22%；b、强度较低，抗折强度16.67MPa（即170kgf/cm2）；c、平整，不凸不凹；d、抗潮、抗化学腐蚀；e、易于清洗，易于粘贴。 综上所述,这些制品我们虽通称为墙地砖,但因各自的用途不同,瓷质不同,性能指标不同,进而导致生产上的不同。n建筑陶瓷生产与日用陶瓷生产的区别和相同点n相同点：nl都采用硅酸盐矿物、岩石、粘土为原料；nl都在有原料加工及坯料制备工序；nl都必须采用一定的方法成型；nl都须经烧成赋予它们的使用性能。nl一般都采用施釉的方法进行表面装饰。n二、不同点（原料广泛、瓷质、加工方法、成型、釉料、装饰、器型、使用环境、烧成等）建筑陶瓷生产工艺第一
18、章原料（Raw Materials）一、本章的学习目的和要求： 通过本章的学习，认识各类陶瓷原料在建筑陶瓷生产中起到的作用，理解为什么建筑陶瓷生产所用的原料具有广泛性。学完本章要求学生掌握建筑陶瓷生产对原料的要求以及怎样评估原料的质量。二、本章的重点与难点为什么建筑陶瓷生产所用的原料具有广泛性，如何评价陶瓷原料的质量。三、本章的教学方法 以课堂讲授为主四、作业：为什么建陶生产用原料具有广泛性？建筑陶瓷生产工艺1.1原料的分类（及作用)n与日用瓷相近,根据原料的作用分类如下：n1.1.1可塑料可塑料:（Plasticmaterials）n包括软质粘土(木节土、章州土、苏州土、界牌土等)n硬质粘土
19、（如叶蜡石、紫砂土、红页岩等）n1.1.2瘠性料：（瘠性料：（Non-plasticmaterials）n包括长石、熟料、废砖粉、长石、硅灰石、透辉石等n1.1.3熔剂料：（熔剂料：（Fluxagents）n包括长石、硅灰石英、透辉石、石灰石、滑石、霞石、珍珠岩、n伟晶霞长岩等。n包括两类1熔剂：能在较低温度下自身转变成液相，去溶n解其他物质的原料；n2助熔剂：能在较低温度下与其他物料形成低共熔n物，使坯料出现液相的温度降低。n1.1.4辅助料：（辅助料：（Auxiliarymaterials）n包括电解质、乳浊剂、色料及水等。建筑陶瓷生产工艺1.2 建筑陶瓷生产用原料的广泛性1、建筑陶瓷制品
20、有相当多的制品为陶质，少数为炻质或瓷质，对瓷坯没有透明的要求。2、建筑陶瓷的制品多数为扁平状、片状器型，采用半干压法成型，成型的动力来自于压力，因而对可塑性要求不高。3、建筑陶瓷制品的厚度较日用瓷大，单件制品消耗的原料多。同时由于量大，使用的原料就要多，为了节约成本必须要考虑廉价原料。4、建筑陶瓷注重外观质量和内在性能，对是否有悦耳动听的声音，是否有一定的透明度（微晶陶瓷砖除外），坯体是否很白等无严格要求。5、建筑陶瓷的表面通常以具有强烈遮盖能力的乳浊釉进行装饰。综上所述，可知建筑陶瓷可以使用日用陶瓷不用的陶瓷原料，因而具有广泛的原料使用性。建筑陶瓷生产工艺1.3 建筑陶瓷生产对原料的一些特殊
21、要求：1、要有尽可能小的干燥收缩和烧成收缩，以便保证产品尺寸准确平整不变形。2、加热过程中热变化要小，即差热曲线要尽量平缓。3、烧成前和烧成后的热膨胀系数要小，最好与温度变化的关系是直线关系，以利于快速升温和冷却。4、烧失量尽可能地小。 5、导热性要好，烧成时物理化学反应应能迅速进行。 6、烧成后获得的液相要尽可能是吸湿膨胀小的玻璃相。 7、只要不影响其他功能，原料中的钛、铁含量可高于日用瓷。 8、可以利用结晶程度差及风化不完全的原料。以便降低烧成温度。建筑陶瓷生产工艺1.4原料质量的评估n在工厂里、在生产过程中，经常会碰到下列问题：生产正常进行、工艺路线、工艺参数未进行变动，突然产品质量下降
22、；长期使用的某种原料因某些原因，而不得不停止使用或改用。原料购进厂内，如何判断它的质量是否合格。n针对上述问题，我们应做下列工作：检查所用原料是否发生了质量变化；将待用或替代的原料进行必要的理化及工艺性能的测试；作常规的理化及工艺性能的测试与分析。n由此可见，有必要制定出一个完整的工艺性能、理化性能测试方案。建筑陶瓷生产工艺1.4.1原料质量的评估项目：l外观质量检测l化学组成检测l矿物组成检测l有机物检测l可溶性阳离子检测l煅烧后颜色、硬度等检测l热性能、烧结性能l可塑性、结合性l粒度分析建筑陶瓷生产工艺1.4.2各项检测的具体实施一、外观质量检测1、检测手段通常是由人工完成，现在也有用仪器
23、完成的，比如硬度仪、色度仪、光泽度仪、水分测定仪等。2、检测的内容一般包括产状、硬度、脆性、颜色、光泽、杂质及干燥程度等。3、检测的意义建筑陶瓷生产工艺二、化学组成检测1、检测手段常规的化学方法测定（滴定法、EDTA络合法、比色法、重量法等）。X-ray射线荧光分析。原子吸收分光光度计测定。俄歇电子能谱仪测定2、检测内容通常测定SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O及IL。必要时需测定ZrO2、B2O3、PbO、ZnO、BaO、P2O5、SO3、F、Li2O等。3、检测的意义建筑陶瓷生产工艺三、矿物组成鉴定n1、检测手段nXray衍射分析测定；n电子显微镜
24、测定；n红外吸收光谱测定；n偏光显微镜分析；n差热分析、热重分析等。n2、检测内容n原料的矿物组成，晶体的发育状况、完整程度等。n3、检测意义：n根据矿物组成判断原料的纯度，并据此查清杂质矿物的种类及数量，由此推断出泥料的加工工艺。n例：若是原料中有较多的云母，则因为云母很难被细粉碎，故而在加工工艺中，采用过细筛的方法除去云母。n例：若是原料中有易于磁化的含铁矿物（如磁铁矿、赤铁矿等），则可在加工工艺中彩除铁工艺，除去铁质。n根据矿物组成，可以判断原料的工艺性能，通常粘土矿物有着类似的化学组成：nxAL2O3ySiO2nH2On但是它们的工艺性能并不相同。n例：高岭石耐火度高，烧结范围宽；n蒙
25、脱石可塑性好，干燥，烧成收缩大；n叶蜡石塑性弱，但干燥与烧成收缩小；n绢云母可塑性中等，但易于烧结。建筑陶瓷生产工艺四、有机物测定（主要用于粘土矿物的质量评估）1、测定手段产状比较，颜色比较，IL(Ignitionloss)比较，TG(Thermogravimetry曲线判断，浸泡法检测。2、测试内容定性测定有机物有含量。3、含量多的粘土可塑性好，结合力强，但不适宜于快速烧成。根据产状判断，含砂少的粘土原料有机物含量少，原生粘土比次生粘土的有机物含量少。原料煅烧前的颜色深，煅烧后的颜色浅，这表明有机物含量多。将粘土细分散于水中，充分搅拌后，静置24小时，然后检查水面，若有油状飘浮物，就表明有机
26、物存在。IL大或TG曲线下降得多，亦表明有一定数量的有机物存在于原料中。建筑陶瓷生产工艺五、可溶性阳离子测定（只适用于评估粘土）1、检测手段经验法、重量法、阳离子交换树脂吸附法、PH值测定法2、检测内容定性测定可溶性阳离子的含量。建筑陶瓷生产工艺六、煅烧后颜色、硬度测定n1、检测手段n肉眼、色度仪、硬度仪、比较法等n2、检测内容n烧后颜色、硬度等。n3、检测意义：nl根据煅烧后的颜色，可以判断原料的利用价值，或适用范围。n烧后颜色为白色，无斑点，则该原料可用于生产玻化砖、n锦砖等；n烧后颜色若不是白色为有色，但色调明快，视觉效果好，n则该原料可考虑用作无釉的单色地砖或外墙砖。n烧后颜色深且色调
27、暗淡，则该原料只能用作炻质或陶质制n品。nl根据煅烧后的硬度，可检查瘠性物料石英的破碎性能以及n滑石等原料的粉碎性能。煅烧得好的物料可采用急冷的方式让n原料内部产生巨大的内应力，硬度下降，以便于粉碎。建筑陶瓷生产工艺七、热性能、烧结性能等1、检测手段高温显微镜、差热分析仪、热重分析仪、热膨胀仪等。2、检测内容加热过程中的热量变化、重量变化、烧结性能、熔融性能、热膨胀系数的变化、气孔率变化以及相变等。3、检测意义判断矿物类型等。建筑陶瓷生产工艺八、可塑性、结合性、干燥性能等（专用于粘土测定）1、检测手段可塑仪、粘度计等。2、检测内容可塑性、结合性、干燥性能等。3、检测意义建筑陶瓷生产工艺八、颗粒
28、组成1、检测手段筛分法、直接测量法（光学显微镜、电子显微镜）、沉降法、光电法、X-ray射线衍射法等。2、测定内容粒度大小、形状及粒度分布。3、测定表示法1）筛余量2）筛目3）累积百分曲线4）中值表示法4、检测意义建筑陶瓷生产工艺总结：l在实际生产过程中，是否每种原料都需要进行上述各项的检测，视具体情况而定。l对于瘠性物料通常只要检测外观、烧结性能、矿物组成、烧后颜色等；l对于常用的粘土原料则主要检测化学组成、矿物组成、颗粒组成、烧结性能、可塑性等；l对于新开发的原料或正常使用的原料需要进行取代时需将上述各项检测项目全部进行。建筑陶瓷生产工艺第二章第二章坯体的组成和配方坯体的组成和配方（Com
29、positions and Prescriptions）一、本章的学习目的和要求通过本章学习了解不同瓷质的建陶制品的组成特点，以及配方特点，了解不同瓷质制品的常用原料种类。要求掌握为什么瓷质和精陶质坯体配方的原料种类较多，而炻质坯体使用的原料种类较少。二、本章的重点和难点不同瓷质的组成特点；精陶质坯体原料的多样性，硅灰石英、透辉石质坯体的特点。三、本章的教学方法课堂讲授。建筑陶瓷生产工艺2.1 瓷质坯体的组成和配方一、瓷质坯体的特点1、瓷质坯体的制品通常是玻化砖、锦砖和部分地砖，吸水率一般小于1%。2、瓷质坯体的烧成收缩较大，烧成过程控制要求高，难度大。3、瓷质坯体的表面可以施釉装饰，亦可以无
30、釉装饰或自出釉装饰。同时也可以进行印花装饰。4、瓷质制品强度高，耐磨蚀能力强，抗冻性好瓷质制品因吸水率低，铺贴困难。建筑陶瓷生产工艺二、瓷质坯体的组成一般地讲，建筑陶瓷中的瓷质坯料与日用瓷中的软质瓷相类似，即在坯体组成中熔剂的成份较高。其示性坯式为：0.40.5R2O(RO)Al2O35.58.3SiO2这样选择是基于下列几点考虑:1、降低制品的烧成温度，从而降低制品的生产成本。2、为了使不施釉制品表面具有玻璃光泽。3、制品厚度一般较大，若是采用硬质瓷配方，则不易烧结。墙地砖制品的强度既可以由瓷质来保证，又可以通过制品的适当厚度来保证。建筑陶瓷生产工艺三、瓷质坯体的原料组成一般情况下，瓷质坯体
31、的原料组成为：可塑性粘土1030%硬质粘土1040%瘠性原料030%矿化剂030%熔剂1550%建筑陶瓷生产工艺四、瓷质坯体的典型配方：n1n石英25n长石35n紫木节10n大同砂石10n章村土10n白色、传统型n2n石英35n长石24n叶蜡石18n桃红土2n混合粘土21n白色、叶蜡石改良型建筑陶瓷生产工艺2.2炻质坯体的组成和配方一、炻质坯体的特点1、炻质坯体的制品通常是彩釉砖、外墙砖和部分地砖。2、烧成收缩不大，尺寸公差易于保证，吸水率38%（GB规定10%）。3、烧成后的制品具有较高的机械强度（GB规定24.5MPa），较好的热稳定性。4、成型既可以是半干压成型,也可以是挤压成型。5、制
32、品规格多。6、大部分制品采用施釉装饰和图案装饰。7、铺贴性能优于瓷质坯体。建筑陶瓷生产工艺二、炻质坯体的组成 炻质坯体的组成，一般具有较低的硅含量，熔剂成份也较瓷质坯体的为少。0.250.5R2O(RO).Al2O3.1.84.5SiO2三、炻质坯体的原料通常炻质坯体使用的原料组成为：可塑性粘土5065%；熔剂原料1015%；瘠性原料1520%；着色剂等38%。主要使用当地的低质原料。比如红粘土、红页岩、紫页岩、煤矸石、粉煤灰等。建筑陶瓷生产工艺四、炻质坯体的典型配方1、红页岩50、紫砂土40、磷矿渣10浙江2、白花土55、宫湖土25、黄土20广东3、页岩30、紫砂土50、地砖废料20湖北4、
33、红泥60、黑泥5、页岩18、黄砂17山东5、页岩50、熟料30、粉煤灰20安徽6、紫砂55、熟料35、硫酸渣10山西建筑陶瓷生产工艺2.3陶质坯体的组成和配方一、陶质坯体的特点1、主要制品是釉面砖（内墙砖）。2、烧结程度差，是多孔质坯体，有较高的吸水率，GB规定为22%。3、烧成收缩小，不易变形，尺寸公差小。4、制品厚度小，多为二次烧成（目前正要发展一烧成）。5、表面施低温釉，常用图案进行装饰。6、铺贴方便，使用一般的水泥砂浆即可贴切牢。建筑陶瓷生产工艺二、陶质坯体主要种类的组成和配方n陶质坯体的组成比瓷质、炻质坯体的组成要复杂得多。陶质坯体是多孔质，不要求充分烧结，坯体中液相量少，不容易变形
34、，因而可以使用多种类的原料，从而形成多种系列的陶质坯体。建筑陶瓷生产工艺（一）、粘土型精陶坯体1、分类这类坯体一般包括：纯粘土型精典配方粘土+长石改良配方粘土+石灰石改良配方粘土+混合熔剂优化配方建筑陶瓷生产工艺2、不同类型坯体的特点：n1）纯粘土型n配方简单，属于精典配方，但是由于是全粘土，因而收缩n大，易于变形，开裂，已趋于淘汰。nn2）粘土+长石型坯体n该配方在纯粘土的基础上配长石，使烧成温度下降，同n时使烧成范围变宽，但是由于长石产生的玻璃相，具有较强的n吸湿膨胀性，因而易导致后期龟裂，目前，此种类型的坯体也n很少使用。n3）粘土+石灰型坯体n该配方采用的熔剂不是长石，而是石灰石。n该
35、配方的助熔作用不同于长石，在烧成过程中，这种坯体n发生下列的化学反应：nCaCO3CaO+CO2（1）nCaO+SiO2CaSiO2（2）nCaO+Al2O32SiO2CaOAl2O32SiO2（3）n反应（2）和（3）都是在较低的温度下进行的，可以促进n烧结。n在形成钙长石时会由于晶型转变产生体积膨胀，部分抵消n粘土在烧成过程中的收缩。n分解出的CaO起着矿化剂的作用，促进石英转化成方石英，n提高精陶坯体的热膨胀，改良坯釉结合。建筑陶瓷生产工艺(二)叶蜡石型精陶坯体n叶蜡石型精陶坯体是粘土型精陶坯体的改良型，在粘土型坯体基础上，将一部分粘土用叶蜡石取代,其最主要的作用是减少粘土型坯体的干燥与
36、烧成收缩，这是由于叶蜡石的工艺特性所决定。其一是：叶蜡石只含一个结构水，因此脱水收缩小。其二是：叶蜡石在10501150范围内因原有结构解体而膨胀，抵消了粘土烧成的收缩叶蜡石型的精陶坯体中的熔剂与粘土型相似，因此也是以采用混合型熔剂配方为好。建筑陶瓷生产工艺（三）硅灰石、透辉石型精陶坯体n这两种类型的坯体具有相似的特性。n这两种坯体使用的熔剂都有不属于传统原料，而是新开发的，它们具有许多优良的特性，为生产高品质的釉面砖提供了保证。n硅灰石、透辉石在釉面砖坯体中的作用：n1）降低烧成温度n原因：n通常粘土质、叶蜡石质坯体素烧温度高于1100，生成莫来石的反应温度高于1000；n硅灰石质坯体生成钙
37、长石、石英反应温度低于1000；n透辉石质坯体生成钙长石、堇青石、石英的反应温度也低于1000；n2）可以缩短烧成周期n所谓的缩短烧成周期，实际上就是说烧成过程中的n三个阶段，预热、烧成和冷却都能快速进行。n3）减少烧成收缩nA、两者都不含结构水和有机物，在烧成过程中，不发生由于脱水或氧化造成的收缩。B、两者均是瘠性料，在小于1200的温度下烧成不会产生分解或相变，自身不会产生收缩。n4）可以提高坯体的机械强度n5）降低吸湿膨胀建筑陶瓷生产工艺（四）以工业付产品、工业废料为主要原料的精陶坯体n1、磷矿渣的利用磷矿渣是制磷的副产品，其主要成分类似于硅灰石。2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C
38、6CaSiO3+10CO+4P一般情况下，产生一吨黄磷，可附生产出7.5吨磷矿渣，化学组成为SiO24144%，CaO4347%，可以用作生产釉面砖，当熔剂使用，山东、辽宁、浙江等地已使用。注意点：为了使上述反应能充分进行，一般情况下，添加的C会超过10mol，因此，磷矿渣中常含有未参与反应的C，会影响制品的质量，（这是由于C的氧化，会产生气体）。建筑陶瓷生产工艺2、高炉矿渣的利用n高炉矿渣是由炼铁时产生的废弃物，经水淬形成的废渣主要组成为：以玻璃相为主，并含部分钙铝黄长石，硅灰石和钙长石等矿物n主要化学组成为：nSiO2Al2O3CaOMgOFe2O3R2On34.5391314.53941
39、0.580.50.50.75n这类似于硅灰石的化学组成，我国的鞍山等地亦利用高炉矿n渣生产出优质的面砖。建筑陶瓷生产工艺3.煤矸石n煤矸石是采煤后的尾矿，化学组成与矿物组成由于煤矿的成因和地质条件的不同而有很大差异，一般以高岭石、伊利石和石英为主要矿物，细粉碎后有一定的可塑性。建筑陶瓷生产工艺4、粉煤灰n这是热电厂的排放物，一般燃1T煤，可产250300kg粉煤灰，预计到21世纪初，排放量全国达1.9亿T。n武汉青山热电厂的粉煤灰容重为639kg/m3，矿物组成为玻璃相7080%，石英少量，莫来石少量。n化学组成为：nSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2K2ONa2OILn53.9
40、25.424.53.01.160.960.910.317.19建筑陶瓷生产工艺 5、磷尾矿n是开采磷矿的付产物，其主要构成矿物为白云石、坯体中加入磷尾矿后，在烧成温度900时，白云石的分解物CaO、MgO与坯体中的SiO2反应生成透辉石，显著降低吸湿膨胀。建筑陶瓷生产工艺6、硼泥n生产硼砂排出的废渣，主含MgO、SiO2、IL大，主要矿物为蛇纹石、菱镁矿、硼镁铁矿、石英等，具有中等可塑性。某厂的硼泥化学组成为：nSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O+Na2OILn23.431.779.921.48432.5017.92建筑陶瓷生产工艺7、废匣钵的利用n废匣钵也可以用作釉面砖的原料，由
41、于传统使用的匣钵，其化学组成类似于陶瓷的组成，此外，由于它经过锻烧，几乎没有烧失量和收缩，可以保证制品的尺寸精度，辽宁沈阳陶瓷厂和海城陶瓷三厂都曾利用匣钵作为匣钵作为原料生产出合格的釉面砖。建筑陶瓷生产工艺8、铜矿尾砂n这是浮选铜精矿所废弃的一次尾砂，无可塑性，无收缩、n主要化学组成为：nSiO2Al2O3Fe2O3(Ca、Mg)OK2O+Na2OILn727411142.53.534.54535n可部分取代石英和熔剂。建筑陶瓷生产工艺9、荧石矿渣n荧石的主要化学组成是CaF。为白色、红、蓝、绿、紫等各种色调的透明岩石。自然界中存在的荧石多数夹杂有氧化物、碳酸钙、氧化铁和氧化铝。其熔点为123
42、0，具有较强的助熔作用，是釉料中助熔剂作用，是釉料中助熔剂原料。由荧石矿渣开采加工后形成的荧石矿渣，其化学成分为：SiO2TiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O+Na2OP2O5.IL42.760.127.581.0238.972.821.5451.691.36n从化学组成来年看，荧石的主要组成是硅酸钙，所以可以替代硅灰石，用于配制瓷砖的坯料，也可以用作瓷砖釉料的助熔剂材料。建筑陶瓷生产工艺10、其他练钒的废渣、炼锑的炉渣、练硫酸的废渣等均可用作生产釉面砖的原料。建筑陶瓷生产工艺第三章第三章坯料制备坯料制备一、本章的学习目的和要求通过本章的学习了解不同坯料的制备流程，了解对坯料性能的要
43、求。要求掌握常用的坯料制备方法，并掌握从何处着手去改善坯料的性能。二、本章的重点和难点粉料制备质量对墙地砖产品质量的影响，如何提高喷雾造粒的生产效率。三、本章的教学方法课堂讲授四、作业为什么建筑陶瓷生产中可以使用钠长石作熔剂，而日用瓷生产中不使用？建筑陶瓷生产工艺3.1坯料的定义及坯料的性能与影响因素3.1.1坯料定义：指按一定的工艺手段、方法加工、满足一定的工艺参数（如含水量、粒度、可塑性、流动性等），具有成型性能的多种原料的混合物。3.1.2坯料的性能及其影响因素：n一、坯料质量要求：n1、配方准确（对含水的原料要进行折算，将干基换算为湿基）；n2、各组分要混合均匀（不仅宏观上均匀，要争取
44、做到微观上均匀）；n3、坯料的粒度要符合要求；n4、所含的空气量要尽可能地少；n5、坯料的稳定性要好；坯料的各项工艺参数尽可能与预定目标相同。建筑陶瓷生产工艺二、可塑坯料（指用于挤压成型的坯料）n一）质量要求：n1、保证有足够的可塑性，通常南方地区可塑指标3，北方地区可塑指标5；n2、要有良好的成型稳定性，既不粘模，也不开裂；n3、干燥后的坯体要能具有足够的强度，以保证后道工序进行；n4、坯料要具有高的屈服强度。n二）影响坯料可塑性的因素：n1、粘土原料用量n2、粘土原料的种类n3、粘土吸附的阳离子种类n4、粘土颗粒的大小和形状n5、含水量的影响n6、陈腐与练泥n7、增塑剂（塑化剂）建筑陶瓷生
45、产工艺三、半干压用粉料一）质量要求：n1、含水量适中，水分分布均匀；n2、要有较大的堆积密度；n3、团聚颗粒成球形，表面光滑，流动性能好。n二）影响半干压粉料质量的因素：n1、含水量n2、水分均匀分布程度n3、真颗粒（一次颗粒）粒度n4、假颗粒（二次颗粒、粉料）粒度 n5、粉料的堆积性质 n6、粉料的形状n7、容重单位体积的粉料重n8、粉料的流动性建筑陶瓷生产工艺3.2坯料（粉料）制备工艺流程n3.2.1确定制备工艺流程的原则n1、必须保证制备好的粉料满足成型的要求；n2、根据所用的原料性质来制定工艺流程；n3、根据产品质量的要求来选择工艺流程；n4、根据本厂的条件来选择工艺流程；n5、在保证
46、质量前提下，尽可能地使用工序短、经济的流程；n6、要选择保护工人合法权益的流程。建筑陶瓷生产工艺3.2.2半干压粉料的制备工艺流程根据工艺条件的不同，可以分为干法制备和湿法制备。一、流程（干）1、配料粗碎细碎加水搅拌闷料造粒过筛闷料（颚破）（轮碾）2、配料粗碎细碎造粒筛分闷料（颚破）（轮碾）（造粒机）轮碾造粒在我国许多中小型工厂普遍使用，但粉料质量不太好。建筑陶瓷生产工艺二、湿法制备的流程n一、湿法制备的流程n1、流程：配料球磨过筛、除铁喷雾干燥闷料n2、全湿法流程的特点：n1）全湿法加工，没有粉尘污染，工作环境较好；n2）变粉体输送为液体输送，降低了劳动强度；n3）喷雾干燥制得的粉料流动性好
47、，有利于压制成型；n4）粉料水分均匀，稳定；n5）能耗大，是干法的3倍以上；n6）一次性投资大，维修费用高；建筑陶瓷生产工艺3.3造粒造粒是指将真颗粒通过一定的手段、方法制备成具有一定粒度和流动性的团聚颗粒（假颗粒），造粒的好坏在直接影响到成型质量。建筑陶瓷生产工艺3.3.1传统造粒方法所谓的传统造粒方法是先将泥料加工成泥浆，通过压滤后得到含水2224%的泥饼，然后将泥饼进行干燥，干燥至一定含水率后，进行破碎，以达到一定的粒度，用筛分的方法进行控制。一、干燥 干燥的目的是使含水2224%的泥饼排出1619个百分点的水，成为含 水为58%的干燥泥饼，供后道破碎工序使用。二、造粒（打粉） 将干燥好
48、的泥饼和泥段通过一定的方法粉碎到成型时所需的颗粒料（即由众多的真颗粒组成的聚合体）。建筑陶瓷生产工艺其方法1、轮碾造粒干燥后的泥料轮碾机碾压刮板过筛送陈腐。特点：1）由于轮碾机工作时存在着剪切力、挤压力，因而轮碾制得的粉料为实心颗粒，容重较大。2）颗粒形状为异形颗粒，容易产生拱桥效应。3）生产速度快，效率高，投资不大，易为中小型工厂所采用。2、锤击式打粉干燥后的泥料锤击粉碎机破碎过筛送陈腐。特点：1）简单、快速、产量大；2）颗粒存在应力，全部为异形颗粒，细粉多，易于出现开裂现象；3）粉尘大，劳动条件差。建筑陶瓷生产工艺3.3.2喷雾干燥造粒指将加工好的泥浆，在通入热空气的干燥塔内雾化成细滴，使
49、雾滴与热空气进行换热传质，瞬时完成干燥而成颗粒状粉料的技术。建筑陶瓷生产工艺一、喷雾干燥设备系统通常由下面几个部分构成：1、泥浆输送、供给、雾化系统有筛网、柱塞泵、管道、喷咀等。 2、热风发生、输送系统热风炉、配风机、管道、分风器等。3、干燥系统干燥塔。 4、粉料收集系统干粉收集装置、筛分装置、提升装置等。 5、尾气净化系统旋风除尘器，袋式除尘器等。建筑陶瓷生产工艺二、喷雾造粒工艺流程贮浆池泥浆泵塔内喷咀热风炉热风热风管干燥塔雾化换热传质干燥沉降筛分入料仓陈腐。废气尾气管旋风除尘器湿式除尘器排风机排空。建筑陶瓷生产工艺三、喷雾干燥过程中的几个关键工序的选择（一）雾化方式的选择按照喷雾干燥的现有
50、的雾化方式来选择，目前有三种：1、离心式雾化利用高速旋转的离心盘的离心力作用把泥浆撕裂成雾滴。2、气流式雾化利用高速气流使泥浆吹散成雾滴。3、压力式雾化利用压力使泥浆从喷咀中旋转喷出成雾滴。建筑陶瓷生产工艺三中雾化方式的特点：1、离心式雾化：l适应性强，对泥浆的粘度没有很严格的要求；l处理量允许无级变化；l制作离心机的要求高，造价高，易损坏（高速旋转可达400020000rpm）；l离心雾化造得的粉料粒度分布很狭窄、细小，流动性差。2、气流式雾化：l易于雾化，不需高压（27个大气压即可）；l动力消耗大；l颗粒细小；l干燥过程中需消耗额外的热能去加热吹进塔内的冷空气。3、压力式雾化：l对泥浆机械
51、加压，易于获得高压（大于20kgf/cm2）；l雾滴的大小可以通过调整压力、喷孔大小等加以控制；l粉料的流动性好；动力消耗小。比较后可以发现，三种雾化方式以压力式雾化为最好。建筑陶瓷生产工艺（二）热流与物流的运动方式一般有三种运动方式，即：1、顺流式热流与物流的方向一致，均是由上向下；2、逆流式热流与物流的方向相反，为一上一下；3、混流式热流与物流既有逆流也有顺流，一般是先逆后顺。建筑陶瓷生产工艺三种运动方式的特点顺流式运动：l物流一进入干燥塔就处于最高温度区内，物料瞬时进行干燥，如果颗粒较大，则会出现外面成硬壳，里面是软泥的情况，只适宜于干燥雾化颗粒极小的物料。逆流式运动：l干燥物料的收集在
52、塔顶，热风的送进也在塔顶，导致结构复杂，同时若是物料的动能不足，则物料不可能被分离出塔。混流式运动：l将上述两种运动进行综合，即先逆流后顺流，既避免了物料表面结硬壳，又降低了塔身高度，充分利用塔高，使物料成功地进行了二次干燥。 比较后可以清楚地看到，运动方式以混流式为最好。建筑陶瓷生产工艺（三）热风的分配热风的分配是否合适，直接影响到粉料的质量和产量。为了使热风在塔的横截面上均衡分布，并且与泥浆的雾化方式配合得当，以保证雾滴在飞扬到塔壁之前已经干燥好，不形成粘上塔的内壁的缺陷，因此，在塔顶的进风囗处设有分风器。分风器的作用是：使进入塔内的热风从塔中轴线沿径向逐渐减小。具体措施是：将风分成几股旋
53、转进入塔内；将风分成若干小股平行向下运动。建筑陶瓷生产工艺（四）换热传质换热热风携带进的热能以对流传热方式加热雾滴，热风降温，比重增大，向下沉。传质雾滴被加热后，内部的水分汽化，当雾滴表面的水蒸汽分压大于周围介质中的水蒸汽分压时，在分压差的推动下，水分不断地由表面蒸发进入介质中去。为了使这个过程能充分进行，就要求塔内的热空气分布状态与雾滴的分布状态一致。即越是靠近塔中心，热流愈强，雾滴愈多。建筑陶瓷生产工艺四、提高喷雾干燥造粒效率的途径喷雾干燥是陶瓷工厂能耗大忘掉户之一，其燃料消耗约占陶瓷产品燃料消耗的20%，占粉料制成本的30%左右。因而，提高效率，节约能耗显得很重要。1、提高泥浆浓度对于一
54、定大小的干燥塔，在一定的干燥条件下操作，基蒸发水分的能力也就基本不变。因此，要提高造粒的生产效率，就必须从提高泥浆的浓度着手。很显然，泥浆浓度越高，在同样蒸发水量能力下，得到的干燥粉料就越多，同时能耗就会下降。然而陶瓷生产上，泥浆浓度的提高意味着粘度增加，流动性降低，雾化效果变差。为此需选择合适的减水剂，保证既可提高泥浆浓度，又具有良好的流动性能。建筑陶瓷生产工艺1）目前常用的陶瓷减水剂（。）l浓度提高10个百分点，产量增加6080%；或者，浓度提高10个百分点，蒸发水量下降5060%；l浓度提高10个百分点，能耗下降3040%；浓度提高后：干粉容重提高，压缩比下降（因为空心粉料减少）；粉料大
55、颗粒百分量增加，排气性能提高（因为雾滴收缩小）；流动性得到改善，休止角可以小于16度（因为球形程度高） 建筑陶瓷生产工艺2、提高泥浆温度利用喷雾塔排出的尾气或窑炉的余热与泥浆进行换热，使泥浆温度升高。注意点：换热的热空气排气温度不能低于露点，否则冷凝水回到泥浆中，降低了泥浆浓度。作用： 降低泥浆中气体的含量。 降低泥浆的粘度,提高泥浆的流动性。建筑陶瓷生产工艺3、增加塔顶辅助喷咀由于压力式喷雾干燥塔是热风从上进入塔内，物料从下面往上喷，导致塔顶上部有1.52m高的热空间没有雾滴进入，因此，可在塔顶上部增设辅助喷咀。建筑陶瓷生产工艺4、改进塔的分风机构，提高塔的蒸发强度蒸发强度是指塔的单位容积内
56、每小时蒸发水分的能力，在热风温度、流量、泥浆浓度、供浆压力不变的条件下，蒸发强度越大，就意味着塔的产量越大。建筑陶瓷生产工艺5、控制进风温度与排风温度1）进风温度在其他工艺条件不变的情况下（如浓度、流量、压力等）：提高进风温度，则粉料含水率下降，也即增大进料量可以保证粉料含水率恒定。提高进囗温度对流动性无明显影响，但容重稍有下降。（一般450500）2）排风温度当压力不变，喷咀组合量不变，泥浆比重不变的情况下，排风温度愈高干粉含水率就愈小。只需控制排风温度，就可以控制含水率。建筑陶瓷生产工艺6、喷雾压力及喷咀孔径喷雾压力加大，喷雾高度增加，雾滴变小；喷雾压力下降，喷雾高度下降，雾滴变大；喷咀孔
57、径缩小，颗粒变小；喷咀孔径增大，颗粒变大。建筑陶瓷生产工艺3.3.3大颗粒造粒目前建筑陶瓷生产日新月异，新的方法层出不穷，为了使建筑陶瓷制品更接近天然石材，大颗粒仿花岩砖应运而生，为此，首先必须制备出大颗粒料。建筑陶瓷生产工艺一、干法制备1、分步造粒法即首先利用压机（可以是液压压砖机，也可以是老式的磨擦压砖机）将需要加工的粉料压制成块，然后利用旋转式粉碎机（或辊式粉碎机）将料块破碎成大颗粒，过筛，粗颗粒返回重新破碎，过细的颗粒则返回重新压块。2、连续造粒法即将压块与造粒连为一起，由输送装置将粉料输送到设在料仓顶部的压块机（液压或等静压），压块后立即进入粉碎机，造粒后，落入料仓。3、多色颗粒造粒
58、法即先用前面的方法造粒，然后在颗粒表面喷上少许水分，使其产生粘性，将另一种细粉料喷入，使其吸附在颗粒表面，从而形成多色的颗粒。建筑陶瓷生产工艺二、湿法制备即将泥浆用榨泥机压滤成泥饼，然后通过筛网里挤出大颗粒，落入链板干燥器进行干燥得到大颗粒。建筑陶瓷生产工艺第四章第四章成型（成型（Forming）4.1成型和成型方法一、成型指以某种方法把精制好的坯料加工成具有预定形状、尺寸和一定性能的坯体。二、成型方法根据坯料的特性通常有：可塑法、注浆法、压制法。建筑陶瓷生产工艺1、可塑法成型（含水1724%）使用的坯料是具有可塑性的泥团，方式有：挤压生产splittile辊压生产大面积的平板制品轧膜生产小规
59、格、厚度薄(小于3mm)的制品，无线电陶瓷印模生产日用紫砂器、部分雕塑制品旋压生产大规格、深度大的制品滚压生产具有旋转面的碗、盘、碟等制品拉坯花瓶等的生产2、注浆法成型（含水28%）成型时将泥浆注入多孔模型内，借助于模型的吸水能力使泥浆中的固体颗粒吸附在模型内表面而成型。具体的方式有：石膏模注浆、树脂模注浆、真空注射成型。3、压制成型成型时让含有一定水分的粉料在模型内受压压制而成型。具体方式有：等静压成型、半干压成型。建筑陶瓷生产工艺4.2成型的要求1、符合放尺图纸中形状和尺寸；是保证获得理想制品的先决条件。2、制备出的生坯具有一定的机械强度；方便后道工序的正常进行。3、坯体结构均匀、致密一致
60、；保证烧成、干燥不产生缺陷。4、坯体不能蕴藏有内应力；防止因内应力的释放，导致坯体的开裂或变形。5、整个成型过程必须是多、快、好、省；保证能取得良好的经济效益。建筑陶瓷生产工艺4.3成型方法的选择依据n1、根据制品的形状、大小及厚薄选择成型方法。n2、根据坯料性能选择成型方法。n3、考虑产量和质量要求来选择成型方法。n4、根据设备及技术能力选择成型方法。n5、考虑经济效益、劳动强度来选择成型方法。建筑陶瓷生产工艺4.4半干压成型指通过对填充于模腔中含一定水量的粉料，施加一定的压力，而获得稳定的形状、尺寸和致密度的坯体。n一、压制成型的目的n1、使分散的团粒粉料形成预先规定好的几何形状。n2、使
61、坯体具有一定的密度，使其能够承受机械和化学应力。n二、压制成型与可塑法成型比较具有的优点：n1、素坯具有较高的抗折强度；n2、粉料和砖坯输送自动化，具有较高的生产效率；n3、压制后的素坯，较易干燥，且干燥、施釉、烧结后；变形小；n4、容易得到具有确切尺寸和形状的产品。建筑陶瓷生产工艺三、半干压工艺n1、填料n一般地讲模腔的填料深度是制品厚度的22.5倍。n2、预压n以最大成型压力的1/31/6进行预压。要点是速度快、压力小，以便n能排除空气。n3、排气n预压时造成坯料中的空气被压缩，若不排除则导致坯体形成缺陷，此时，上冲模抬起12mm，短时间释压，让受压的空气膨胀排除。n4、终压n加压到最高压
62、力，并在最高成型压力到达后保压一段时间，借以将坯体压实。n5、出模n上冲模缓慢抬起，下冲模向上升起，加料器前进，推走压好的坯体，然后进入下一个循环。整个循环时间为34秒，自动压机的成型速度较快，目前的发展趋势是加快压制速度。建筑陶瓷生产工艺四、半干压成型过程中粉料的变化n在半干压成型过程中随着压力的增加，松散的粉料中气体被排除，颗粒被压紧、靠近，密度和强度不断地增大，具体可分为密度增加，强度增加两部分。n1、密度的变化（相对体积密度）分为四个阶段：n1）球形粉团压紧n球形粉团在压力作用下，产生相对滑动和位移，位置重新排列，孔隙减少，坯体密度增加迅速。n2）球形粉团发生塑性变形或被压碎、球形粉团
63、塑性变形，或者破碎成真颗粒，拱桥破坏，空隙度进一步下降，坯体密度增大。n3）粉团之间的空隙被填满，这时，坯体中宏观的大量空隙已不存在，颗粒间的接触由简单的点、线或小块面的接触发展为较复杂的点、线、面接触，在压力使颗粒变形和断裂前，不会再出现大量孔隙被填充和颗粒重新排列。因而，坯体密度变化很小。n4）真颗粒破碎以及（或）塑性变形n由于压力继续增加足以使真颗粒发生塑性变形或破碎，颗粒的棱角压平，微细孔隙继续填充。所以，坯体密度进一步提高。建筑陶瓷生产工艺2、提高半干压成型坯体密度的途径提高坯体的密度的实质就是要减少坯体中的孔隙，具体：1)提高粉料装填时的填充率（加大容重），降低粉料的孔隙率通过控制
64、粉料的形状、粒度和粒度分布，提高粉料的容重或采用振动加料法来实现。2)提高成型压力P，使坯体孔隙率减小。一般要求成型压力达到30MPa以上，得不超过50MPa，因为超过50MPa的压力对增加坯体的致密度不明显，且会消耗过多的动力，得不偿失。3）延长加压时间t延长加压时间可以减少坯体中压缩空气的反膨胀，从而提高坯体的体积密度，但是延长加压时间，肯定会使生产周期变长，牺牲生产效率。这是一个消极的方法，一般不予采用或推荐。4） 降低颗粒间的磨擦力、颗粒与模壁之间的磨擦力。5）降低压缩比建筑陶瓷生产工艺3、强度变化n在整个压制过程中，坯体的强度与体积密度一样，也是不断增加的。n第一阶段，强度不大但增速
65、很快这是由于此时成型压力较低，粉料颗粒位移，填充空隙，坯体中的空隙由大空隙转为小空隙，颗粒间的接触面小而且接触不紧。第二阶段，强度增大速度迅速n这是由于团聚的假颗粒变形破碎，颗粒间由简单的点、线、面接触发展为复杂的点、线、面接触，颗粒间接触面积大大增加，强度呈直线提高。n第三阶段，强度继续增加，但增速变小此阶段成型压力继续增大，真颗粒变形、破碎、棱角压平，颗粒间的范德华力作用增强，使强度进一步得到增大。建筑陶瓷生产工艺4、坯体中的压力分布n在压制过程中，由于内磨擦力和外磨擦力的存在，阻碍了n压力的传递：n受压面离开加压面愈远，则受到的压力愈小；n靠近模壁的压力损失高于模芯处的压力损失；n制品愈
66、是细长，则受压愈是不均。建筑陶瓷生产工艺为了更好地讨论阻力对压力传递的影响，通常用制品的厚度（或高度H ）与制品的等效直径D之比H/D值来加以分讨论。当H/D1时，压力损失特别大，分布不均匀；当H/D1时，压力损失较小，压力分布状态较好。由于压力分布不均匀，导致坯体各部分密度不一致，成时收缩不一致，易于引起制品变形和开裂。建筑陶瓷生产工艺为了消除或减少压力分布不均匀造成的缺陷，采用下面措施：降低内、外磨擦阻力；制品的厚度要尽可能地小；采用双向加压或多次双向加压的压制方法。墙地砖制品大多数是薄片状制品，H/D值很小，一般小于0.05，可以采用单面加压的方法压制。目前进囗的大吨位全自动压砖机可以自
67、动进行双向加压。建筑陶瓷生产工艺五、成型操作及加压制度对坯体质量的影响1、填料方式在整个成型过程中，填料是第一道工序，填料操作是否完好，会影响成型后坯体的质量。为了解决加料均匀性问题，可采用下述三种方法加以改善。加料完成后，下模迅速振动一次，或加料器带振动装置；模套在加料完成后，作一次振动；人工加料时，加料器向前推速度快，往回拉速度慢；改直线往复式加料为旋转式加料。意大利TecnoFerrari公司已研制出RotaryPress，并可用于坯釉一次成型。2、成型压力 1） 成型压力对坯体烧成收缩和吸水率的影响。 成型压力提高，制品的烧成收缩减小，吸水率下降。建筑陶瓷生产工艺2）成型压力与坯体含水
68、率对坯体干燥程度的影响成型压力提高，坯体的抗折强度增大；在一定的成型压力下，具适宜含水量的粉料压制后的坯体具有最高的机械强度；在保证坯体相同抗折强度的前提下，提高成型压力，则可以使用低含水率的粉料。3）成型压力与坯体烧成温度的关系提高成型压力，可以降低烧成温度。原因提高成型压力，坯体的体积密度提高，空隙率下降，颗粒间的接触面增加，根据烧结原理，可知有利烧结的。4）成型压力的确定 可以根据本厂的实际，对吸水率与压力进行相关分析，比如某厂求出的关系式为； Wa=0.27670.0016P P的单位是MP 得到上式后可以根据吸水率的要求，反求出成型压力。 建筑陶瓷生产工艺3、加压方式目前生产中常用的
69、加压方式有n单面受压上面受压（盖模）易造成受压面致密，另一面疏松。n下面受压（塞模）n双面受压坯体结构与致密度较为均匀。n下面受压上面受压双向受压建筑陶瓷生产工艺4、加压速度通常粉料颗粒间充满着空气，约为总体积的3040，因此，在控制成型过程中，保证空气顺利排出，就显得极为重要。粉料中空气能否顺利排出与加压速度有直接关系。建筑陶瓷生产工艺下图显示了较好的加压制度：t0时区加料阶段，要尽可能缩短该时区所用时间；t1时区预压阶段，此时，坯体疏松，排气通道较多，加压速度可快一些，但不能施以高压，否则在坯体表面形成一致密层，既影响压力传递，又影响气排出。t2时区排气阶段，上冲模作短暂的快速提起，释放压
70、力，使受压的空气释放出去。t3和t4时区为终压阶段，用高压使颗粒紧密靠拢，速度不宜太快，同时要有一定的保压时间，使坯料颗粒产生塑性变形，减轻坯体反膨胀。t5时区出模阶段，此时减压不宜过急，以防坯体中残留的空气急速膨胀，造成开裂的缺陷。工人总结的操作方法“一轻、二稳、三重、慢提起”就是这种加压制度的体现。t0t1t2t3t4t5建筑陶瓷生产工艺六、造成层裂缺陷的因素与对策1、粉料含水量1）水分过多粉料含水过多，导致粉团偏软。在较低的压强作用下，坯体表面被压实，气体通道被堵死，坯体内部的空气不易逸出，在压力撤去后，被压缩的空气膨胀，造成坯体层裂。2）水分过少粉料团粒表面的光滑程度偏低，压制过程中压
71、力损失大，有效压力较小，坯体的强度低，不足以克服残留在坯体中少量空气膨胀的斥力，而产生微小的裂纹导致层裂。2、粉料的粒度 如果粉料团粒中存在较多的细小的真颗粒，则会造成排气的通道狭窄，空气不易排除，造成层裂。一般要求粉料中的大颗粒量要达到50%。建筑陶瓷生产工艺3、粉料中的原料种类n1）如果粉料中含有较多的滑石或时蜡石，在压制过程中，有可能导致层裂。原因这两类原料是片状结构，在压力作用下，很容易出现取向排列，也即定向排列，同时，这两种原料没有结合性，只要坯体中残存一定量的空气，就会导致层裂。n2）若是坯体中的粘土原料过少，则成型后坯体的结合强度差，残存的被压缩空气膨胀使得坯体出现层裂缺陷。建筑
72、陶瓷生产工艺4、脱模操作n脱模时，如果上冲模减压过快，易形成层裂因为此时坯体仍在模型内，平面方向无法膨胀，只有上下方向自由，必然出现层裂。n脱模时，如果模套下降过快，易形成直裂因为此时坯体上下方向仍有冲模夹着，活动不自由，只有平面方向是自由的，因而出现直裂。建筑陶瓷生产工艺5、成型机械（原因）磨擦压砖机的压制动力是冲压力，冲量大，压制时间短；而液压压砖机的压制动力是静压力，压强大，压制时间长。比较两者可见，磨擦压砖机短时间内把坯体压实，排气不完全，易产生层裂；液压压砖机是缓慢加压，排气时间较长，排气较为彻底，不易产生层裂。建筑陶瓷生产工艺6、模具n目前墙地砖工业常用的模具形式主要有三种：即塞模
73、；盖模；混合模。前两种模具用于单面加压，第三种模具用于双向加压。n塞模的上、下冲模均作上下往复运动，且考虑出模，模具的上囗比下囗要大一些，但压制时坯体是从上向下运行的，即排气通道越压越小，因此不易排气。会导致开裂。n盖模是上冲模盖在模套上，压制时与模套一起向下运行，下冲模向上运行，排气效果优于塞模。建筑陶瓷生产工艺4.5挤压成型n一、挤压成型n指把精制好的满足一定工艺性能指标的可塑泥料，从具有一定横截面尺寸和形状的模具中挤出而成所需坯体的过程。n挤压成型主要用于生产劈裂砖（Splittile）。n30年代由德国首先研制出成套生产设备；n70年代以来，意大利、美国、日本、奥地利等国先后进行了再研
74、制和普及；n我国从80年代初开始引进，共引进了5条生产线，分别由厦门印华地砖有限公司、湖北襄樊合成建筑材料厂、石湾美术陶瓷厂、宜兴建筑陶瓷厂、北京南湖渠砖厂等企业引进。n咸阳陶瓷研究设计院研制的第一条生产线于1988.9.8在郑州通过了部级鉴定。建筑陶瓷生产工艺二、挤压成型生产常用的原料一般由粘土、页岩、耐火土、熟料（废砖和劈裂砖的筋条）等组成。由于劈裂砖的厚度较一般的墙地砖为厚，消耗的原料较多，故以使用劣质原料为主。一般的原料配比为：生料熟料=113（按重量计）；生料部分：粘土页岩耐火土=433坯料化学组成一般为：SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOK2ONa2OIL657022271
75、0.51.5313b时，釉层受张应力（Tension），若两者之差0.410-6/，则釉层会龟裂；3、当g(14)10-6/，则釉层会剥落；建筑陶瓷生产工艺釉中应力检查法1、直接测定法即分别测定坯、釉的膨胀系数的绝对值。 Ceramic tiles （EN ISO 10545-8:1996） 2、坯、釉膨胀系数的直接计算法分别计算坯、釉的膨胀系数（加和性）。 3、敲击法 用重物瞬时猛击制品，若受张应力，裂纹呈120角度叉 开；若受压应力，裂纹呈园圈状。 4、平版弯曲试验法 受压应力，坯体变形弯曲成凹状 受张应力，坯体变形弯曲成凸状 5、偏光显微镜法 釉层为蓝色时，表明釉层承受张应力； 釉层为黄
76、色时，表明釉层承受压应力； 釉层为桃花色时，表明釉层不存在应力； 6、应力环法（用坯做成直径8cm、厚1.25cm、宽2.5cm的园环，外侧施釉， 然后烧成，在环上做两个标记，测其距离，用锯从两个标记中间锯开。 若釉层承受张应力，锯缝张开；若釉层承受压应力，锯缝合拢。）建筑陶瓷生产工艺影响坯体膨胀系数的因素1、石英的晶型及数量1）石英的晶型及数量多孔质精陶受热膨胀时，气孔会抵消部分膨胀。因此，精陶坯体的热膨胀系数较小，为了提高坯体的膨胀系数，必须引入适量的大膨胀系数的物质。增加坯体中的方石英含量可以提高精陶坯体的热膨胀系数。在相同的工艺条件下，SiO2含量高的坯料比SiO2含量少的坯料，生成较
77、多的方石英。非晶质石英比晶质石英在高温下较易转换为方石英。在坯料中引进一定数量的CaO会起到矿化剂的作用，促进石英转化成方石英。2）石英的粒度根据固相动力学原理，晶型转化是从颗粒表面或界面开始的，细粉碎会使晶格活化和反应接触面增加，推动烧结进行。石英颗粒愈细，转化成方石英数量愈多，坯体的膨胀系数是随着坏料细度的增加而提高。建筑陶瓷生产工艺2、素烧制度提高素烧温度和延长高温保温时间，会加速石英转换成方石英，使多孔质的精陶坯体膨胀系数增大；反之，降低。但是素烧温度不宜过高，因为过高的素烧温度，会增加坯体中的玻璃相，不利于方石英生成。建筑陶瓷生产工艺影响釉的膨胀系数值的因素1、釉料的化学组成在釉中，
78、提高SiO2、B2O3和MgO的含量，可降低g；在釉中，减少长石的用量（降低K2O、NaO的含量），以硼酸代替部分硼砂，或引入锂矿物，可降低g；2、釉烧制度提高釉烧温度和延长釉烧高温保温时间，会使釉层的热膨胀系数降低。这是因为烧成温度愈高，釉料中的SiO2越易充分熔融，形成石英玻璃，增强网络结构，同时釉熔体能较多地熔解坯体中的SiO2。建筑陶瓷生产工艺二、坯釉中间层（缓和应力不利作用的条件）不能简单地从坯、釉膨胀系数准确判断坯釉适应性的好坏，因为陶瓷产品烧成时，釉的组成会发生变化，一部分熔剂挥发，更重要的是坯釉发生反应，从而使坯、釉的膨胀系数及其由此产生的应力也在变化。建筑陶瓷生产工艺坯、釉中
79、间层对坯釉适应性的影响的主要表现1、降低釉的膨胀系数，消除釉裂因为釉中Na2O、B2O3、PbO的挥发和向坯体扩散等。2、中间层中生成与坯体性质相近的晶体，则有利于坯釉的结合中间层中的晶体起着楔子的作用，加强坯釉的结合，例如：高铝质精陶坯体中间层生成的尖晶石。3、釉溶解坯体的表面，使接触面变粗糙，增加釉的附着力影响中间层的因素：烧成方式、素烧及釉烧温度、保温时间、坯体组成、釉层厚度等。建筑陶瓷生产工艺三、釉的弹性（缓和应力的不利作用）抵抗、缓和釉层应力的另一个因素是釉的弹性，它不仅能够消除因坯、釉之间的膨胀系数差所引起的缺陷，还能补偿受机械力应力作用而产生的危险。釉的弹性小（即弹性模量大），易
80、引起开裂。引入MgO、ZnO、BaO，能够改善釉的弹性，使坯釉适应性变好。建筑陶瓷生产工艺四、釉层厚度（影响应力的工艺因素）釉层薄则中间层的相对厚度增加，缓冲作用增强；釉层厚则中间层的相对厚度减薄，缓冲作用减弱。建筑陶瓷生产工艺 吸湿膨胀指制品在使用或存放过程中，吸收水分或与水作用产生的不可逆膨胀。由于吸湿膨胀的存在，使坯釉适应性变差，釉面砖的后期龟裂常常是由吸湿膨胀引起的，坯体的吸湿膨胀使得釉中的应力发生了变化，由压应力逐渐转化为张应力，当张应力大到一定程度，即超过釉面本身的弹性极限，导致釉面开裂。使制品的使用寿命缩短。建筑陶瓷生产工艺1、吸湿膨胀机理迄今为止，尚没有一种统一的理论来解释吸湿
81、膨胀的现象，吸湿膨胀机理的要点：坯体中存在着高吸湿膨胀的无定形物质和碱金属长石玻璃，它们在吸水后发生水和膨胀作用，而且是不可逆的。无定形物质，表面能高，比表面大，吸湿膨胀大。玻璃相的比表面积虽然不大，但是受到水浸蚀后，首先使水中的H+减少，PH值升高，接着OH-离子对玻璃浸蚀，存在网络结构中的碱金属Na2O、K2O被漂洗出来，增大了比表面积，生成了无定形石英同样的结构，也就具有较大的吸湿膨胀性。建筑陶瓷生产工艺2、影响吸湿膨胀的因素1）坯体物理性能的影响a)吸湿膨胀与精陶坯体中的显气孔率或内表面积成正比，即显气孔率增加，吸湿膨胀率增加，当大到大于15%时，吸湿膨胀率成指数倍增加。b)如果两种坯
82、体的显气孔率相近时，含有较多粗颗粒的精陶制品比含有较少粗颗粒的精陶制品的湿膨胀值要小，这是因为气孔的大小与颗粒的大小成正比。 工艺措施：a)在造粒时，要保证粉料有50%以上的粗颗粒。b)适当提高烧成温度，促进烧结，降低气孔率，减少吸水。 例如：添加CaO的坯体，若是烧成温度只有1000，则形成钙 铝黄长石(2CaOAl2O3SiO2)，极易水化，当烧成温度达到 10401050时，则钙铝黄长石转化为钙长石(CaOAl2O32SiO2)， 湿膨胀率下降。建筑陶瓷生产工艺2）坯体矿物组成的影响晶相具有很低的湿膨胀率，钾、钠长石玻璃相与无定形物质的湿膨胀率大。因此，坯体配方中要少引入钾、钠长石，多引
83、入含钙、镁的滑石、石灰石、白云石等矿化剂，促使坯体在烧成过程中生成较多的晶相。3）调节坯釉的膨胀系数。与后期龟裂相对应，还有前期龟裂，这是精陶釉裂的另一种情况。前期龟裂是指精陶在出窑时釉面的开裂（非冷却过快的开裂）原因：坯釉膨胀系数的差异、中间层的厚度等，这些因素取决于坯釉配方、工艺。建筑陶瓷生产工艺第七章第七章低温快速烧成低温快速烧成（fastfiringunderlowtemprature）7.1低温快速烧成一、低温快速烧成的定义凡烧成温度、烧成周期有较大幅度降低，且产品性能与通常烧成的性能相近的烧成方法称之为低温快速烧成。低温通常是指降80100以上；快速是这样认定的：烧成周期在10小时
84、以上为常规烧成；烧成周期在10小时以内为加速烧成；烧成周期在4小时以下为快速烧成。建筑陶瓷生产工艺二、低温快烧的作用1、节约能源我国陶瓷工业，燃料费用占生产成本的比例很大，一般在30%以上。2、充分利用原料资源建筑陶瓷常用的地方原料、劣质原料，以及一些新开发原料含较多的熔剂成分，来源丰富，价格低廉，很适合配制低温快烧坯釉料（如瓷土尾矿、低质滑石、硅灰石、透辉石、霞石正长岩、含锂矿物等）。3、提高窑炉、窑具的使用寿命低温烧成，可以显著减少匣钵等窑具的破损和高温荷重变形。同时对筑窑材料的要求也降低，减少了投资，延长了窑炉寿命，从发展方向来看，趋向于不用匣钵烧成。建筑陶瓷生产工艺4、缩短生产周期，提
85、高生产效率建筑陶瓷生产，以釉面砖为例：在隧道窑中素烧约需3040小时，在多孔窑中釉烧约需1520小时，由此可见烧成这一道工序就占用了两天的时间。要是改为在滚道窑中快速烧成，素烧60分钟，釉烧40分钟，总的烧成时间仅为2小时左右。5、有利于提高色料的呈色效果。在陶瓷生产中，高温色料品种较少，呈色也不丰富，而低温色料品种较多，色调丰富，呈色艳丽。建筑陶瓷生产工艺7.2降低烧成温度的工艺措施一、调整坯料的组成1、使坯体中的化学组成点靠近相图上的低共熔点。2、尽量使用复合熔剂，即把长石、滑石、石灰石、硅灰石等复合使用。3、坯体配方中的K2O、Na2O等，由长石、伟晶花岗岩、霞石正长岩，锂云母、锂辉石、
86、珍珠岩等天然矿物原料引入。4、坯体配方中的CaO、MgO等可由滑石、硅石、菱镁矿，白云石、透辉石、天青石、石灰石等天然矿物原料引入。建筑陶瓷生产工艺 二、调整釉料组成1、降低釉料中的Al2O3含量，提高K2O、Na2O及MgO、CaO含量。2、添加氟化物，硼酸和硼酸盐。3、使用熔块釉。4、适当引用锂矿物和钠长石等低熔点矿物。三、适当提高坯料细度根据烧结理论：坯料颗粒越细，则烧结活性越大，烧成温度越低。四、适当提高成型压力生坯愈是致密，愈易烧结，烧成温度也越低。建筑陶瓷生产工艺7.3快速烧成对坯、釉和窑炉的要求一、快速烧成对坯料的要求1、坯料中尽量少用含有机物多的粘土，烧失量要小。避免在烧成过程
87、中出现较大的收缩和排气。2、坯料中粘土原料不宜过多。减少排水负担。3、坯料中盐类特别是硫酸盐类物质要少用。4、在烧成温度范围内，坯料不应出现异常的膨胀和收缩。5、物化反应要迅速，热变化量要小。6、与釉的反应性要好，要易于形成坯釉中间层。7、坯料要容易烧结，烧成范围要宽，游离石英含量要少。对于一次烧成的坯体还必须满足下列要求：（1）、生坯要有中够的强度，保证在进行下道工序时不会产生隐性缺陷。（2）、生坯要具有良好的疏水性。建筑陶瓷生产工艺二、快速烧成对釉的要求1、釉料的高温粘度要相对较低，以便于在短时间内使釉面熔融良好，易于成熟。2、釉料烧成后要有良好的弹性。3、釉料中尽量少用在烧成过程中产生气
88、体的原料。4、釉料原料选用具有小的热膨胀系数且与温度成线性关系的原料。三、快速烧成对窑炉的要求1、必须能快速地、均匀地加热制品和冷却制品。2、必须能灵活地调节温度、气氛与压力。建筑陶瓷生产工艺7.4实现快速烧成的工艺措施1、选择适合的坯釉原料如：用霞石正长岩代替长石作为坯料的熔剂，可以大幅度地降低烧成温度，拓宽烧成范围，而且能提高机械强度。又如：用硅灰石代替石灰石作为釉料中的熔剂，既可以降低釉的熔融温度，且无挥发物质，具有很小的湿膨胀。建筑陶瓷生产工艺2、降低坯体的入窑水分，提高入窑时的坯体温度入窑坯体的含水量越大，则烧成速度越不能快。因为蒸发水分需要消耗大量的热能。因而，若坯体入窑水分高，会
89、使蒸发期延长，延长预热阶段的时间，且窑温下降快，易导致上下温度差大。提高入窑坯体的温度，可以增加带入窑内的显热，可以缩短蒸发期，快速进入氧化分解期。据资料介绍，含50%粘土的釉面砖，如果入窑时的含水量小于0.5%，坯温为200，则窑炉预热带的初始温度可提高到600。建筑陶瓷生产工艺3、控制坯体的厚度、形状和尺寸陶瓷制品的烧成是热交换的结果，由于制品本身有一定的厚度，热传导需要一定的时间，所以制品的表面与中心存在有温差，温差的大小与制品的导热系数有关。若是坯体过厚，过大或形状复杂，各处厚薄不匀，则不宜升温过快，快速升温会导致因坯体在烧成过程中产生的破坏应力大于制品的极限强度，而使坯体开裂。所以快
90、速烧成只能在平板、薄形、表面和内部温差小的情况下适用。同时热膨胀系数小的也可快速烧成。建筑陶瓷生产工艺4、改革窑炉结构1）隧道窑主要发展趋势是宽截面，小高度，自动控制等。具体的有：A、改变现有的车封、曲封结构，减少窑内热空气向外逸失或窑外冷空气进入窑内。B、改变窑头、窑尾封闭气幕的结构，实现真正的隔断。C、改变烧成带结构，使窑顶的拱顶趋于平顶，改善气流流动的状态。D、改变预热带不设燃烧器的结构，增设辅助燃烧器，灵活调节预热带的温度。E、加装搅拌喷咀，热气喷咀，尽量缩小窑炉内的上下温差。F、降低窑内负压、增加氧气的压强，使燃料燃烧完全。G、冷却带肜热气直接冷却和间壁冷却。2）辊道窑主要发展趋势是
91、截面加宽、传动更平稳、长度加长、全部微机控制。建筑陶瓷生产工艺5、改革装窑方式（主要针对间歇窑与隧道窑而言）1）适当降低装窑密度，实现“上密下疏、周围密、中间稀”，保证热气流在匣钵柱中间顺利流通，降低上下温差，提高对流传热。2）采用薄壁或无匣钵明焰烧成，减少因窑具耗热造成的损失。建筑陶瓷生产工艺6、降低窑体的热耗，提高窑具的传热1）改变使用筑炉材料，传统的筑炉材料隔热差，热容大，畜热量大，不仅造成热损失大，而且影响温度的迅速调节。目前国内外均采用轻质高温耐火材料，诸如陶瓷棉毡，陶瓷纤维和硬硅酸钙绝热砖等先进材料。2）改革传统的粘土质、普通高铝质匣钵和棚板、支柱等，这些材料传热慢，传热效率低。现
92、在趋向使用碳化硅、莫来石、钛酸铝、堇青石等材质的窑具。建筑陶瓷生产工艺7、采用含硫量低、无灰份的燃料由传统的燃烧固体燃料向液体、气体燃料过渡或对固体燃料进行改造，将煤加工成水煤浆，提高燃烧效率，减少燃烧造成的污染。目前在我国使用的液体燃料主要有：重油、重柴油、轻柴油等。使用的气体燃料主要有：天然气、液化石油气、水煤汽、焦炉煤气、发生炉煤气等。建筑陶瓷生产工艺8、采用高速等温喷咀，保证窑内温度均匀分布普通喷咀的喷出速度510m/s，不能在窑内造成气流的再循环和强烈搅拌作用，高速等温喷咀的喷出速度达4080m/s，甚至可高达160300m/s。高速燃气流在窑内引起气流的再循环和强烈搅拌，大幅度提高传热效率能对制品进行均匀加热。建筑陶瓷生产工艺
