談坯料混色的工藝方法

問：最近我廠在江西籌建新的生產(chǎn)基地，生產(chǎn)瓷質(zhì)仿古磚，其中對于坯料混色的工藝方法存在較多的爭議，請問如何設(shè)計才最科學(xué)、先進？

答：在目前的建筑陶瓷行業(yè)中，坯料的配色方法一般有幾下幾種：

第一種是球磨配色法，即將顏料投入球磨機內(nèi)，與坯料一起球磨混合。這種方法所用的設(shè)備配置簡單、坯料混合均勻（單磨考慮）、顏料發(fā)色能力較強（顏料入磨細度可以比較粗），但更換品種時，清洗球磨機、地漿池、管道等操作強度較大，會造成顏料浪費較多的情況，不利于節(jié)能減排和環(huán)?？刂?。

第二種是漿池配色法，即將顏料經(jīng)過快速攪拌桶化漿后，投入高位漿池內(nèi)，與已經(jīng)球磨好的基礎(chǔ)坯料均化混合。這種方法可以機動靈活地進行品種的更換，有利于節(jié)能減排的實現(xiàn)。但需要選擇足夠細度的顏料（一般需要經(jīng)過250目篩以上），否則，坯體發(fā)色能力會較差。

第三種是干式配色法，即將顏料直接與噴霧造粒后的基礎(chǔ)粉料進行干式混合。這種方法最為簡單，但坯料發(fā)色能力較弱，而且不夠均勻細膩，有細微的色斑。這種方法一般不適宜于仿古磚色坯的生產(chǎn)，只能用于特定的產(chǎn)品系列，例如廣場磚的生產(chǎn)工藝。

對于瓷質(zhì)仿古磚的生產(chǎn)，許多坯料都需要進行配色，而且每個產(chǎn)品往往需要多種顏色。因此，顏色品種多、轉(zhuǎn)換比較頻繁。綜合目前各企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗，在工藝選擇時建議考慮以下幾點建議：

（1） 對于用量大，相對轉(zhuǎn)產(chǎn)機會較少的顏色品種，可以采用直接入磨配色的方法。在生產(chǎn)設(shè)備上專門配置固定的球磨機、地下漿池、噴霧塔和供漿管道，這樣可以大大減少清洗設(shè)備的機會。

（2） 對于用量比例不大，或者使用頻繁程度不高的顏色品種，可以采用“色種”與漿料配色工藝。為了提高顏料的著色能力，先將顏料投入小型球磨機研磨加工成“色種”，待顏料充分分散、均勻、細化后再倒入高位漿池中配色。

（3） 對于用量比例很少的顏色種類，可以選擇細度為320目以上的超細釉用色料，經(jīng)過高速攪拌機化漿后，直接倒入高位均化漿池中進行配色。

其實任何一種工藝都有其優(yōu)缺點，很難說得上哪種最先進，只有根據(jù)本企業(yè)的生產(chǎn)特點進行合理的選擇，才最科學(xué)。

關(guān)于突然停電后，再來電操作時

煤氣燒成窯發(fā)生防爆膜爆破的答疑

問：我廠的窯爐燒的是自制水煤氣，因為之前有一天中午下雨時分突然閃電，一聲響雷后就停了電。一分鐘不到又恢復(fù)供電，車間里的一線操作人員準備恢復(fù)生產(chǎn)，一開排煙風(fēng)機，就發(fā)生了窯爐邊煤氣主管道上的防爆膜爆破，響聲很大，搞得全廠人心惶惶。由于問題沒有搞清楚，車間里的人開始“怕”窯爐，這給生產(chǎn)穩(wěn)定性帶來了極大的隱患。請問程工：窯邊煤氣主管道防爆裝置為什么停電時不爆，來電時也不爆，而是在準備重新生產(chǎn)并開啟排煙風(fēng)機時出現(xiàn)爆炸？

答：首先，煤氣窯的燒成，安全操作的要求相當嚴格，操作人員（爐工等）必須培訓(xùn)上崗，同時得制訂嚴謹?shù)牟僮饕?guī)程。陶瓷廠煤氣發(fā)生爆炸，已經(jīng)不是什么新鮮事，分析總結(jié)后基本上都可以做到預(yù)防。但是爆炸過后卻沒找到真正的原因，就會讓人提心吊膽，因為有可能重復(fù)出現(xiàn)一次，所以問題應(yīng)該及時解決。

其次，貴廠這次的爆炸，應(yīng)該是操作失誤造成的。窯邊煤氣主管道的防爆膜發(fā)生爆炸可分為三種：一是煤氣管道內(nèi)的直接氣壓太高，沖爆了防爆膜；二是密閉于煤氣管道內(nèi)的煤氣受到外界高溫作用，產(chǎn)生體積膨脹，沖爆了防爆膜；三是煤氣管道內(nèi)的煤氣受到了外界的火星，而管道內(nèi)也存在過多的氧氣（或空氣），此時管道內(nèi)的煤氣具備了燃燒的條件，在相對密閉的管道內(nèi)迅速燃燒，發(fā)生爆炸，炸破防爆膜。你們這次的爆炸應(yīng)屬于第三種，就是沒有按操作規(guī)程操作或者說就是操作失誤造成。通過其實得出這個結(jié)論并不難：

（1） 閃電打雷造成大電網(wǎng)停電，肯定導(dǎo)致煤氣站、窯爐瞬間停電，窯爐減壓系統(tǒng)上的氣動安全閥就會自動切斷供入窯邊煤氣主管道、分支管道的煤氣，那么該主管道內(nèi)的煤氣壓力就不會增大，第一種直接氣壓太大沖爆防爆膜的可能性就可以排除。

（2） 停電后車間沒有起火，煤氣主管道也就不可能受到外界的高溫，因為下雨天大氣氣溫不可能太高，就算是打雷（比如球形雷）直接擊中煤氣主管道造成瞬間高溫，那也是在打雷時發(fā)生爆炸，而不是在來電后重新開啟排煙風(fēng)機時發(fā)生。所以第二種管道內(nèi)煤氣體積膨脹沖爆防爆膜的可能性也可以排除。

（3） 煤氣窯爐在正常生產(chǎn)時，通常是煤氣噴槍閥門打開并供氣到窯內(nèi)燃燒，也就是說窯邊煤氣主管道內(nèi)的煤氣已經(jīng)有接觸到火星的可能，具備了爆炸的一個條件，何況為了滿足產(chǎn)品燒成需要，通?？刂茻蓭槲⒄龎海ㄓ械纳踔潦谴笳龎海顟B(tài)。但是管道內(nèi)的氣壓比窯壓高，同時管道內(nèi)的煤氣純度高、含氧量低，滿足不了爆炸的另一個條件（煤氣容器中同時存在一定量的氧氣），所以一般情況下正常生產(chǎn)時煤氣主管道是不會爆炸的。

（4） 當突然停電，窯爐所有的風(fēng)機停止，窯爐燒成帶處于正壓狀態(tài)，而煤氣主管道內(nèi)也處于正壓狀態(tài)。因為這時煤氣主管道上的放散閥還沒有來得及打開，窯爐上每只煤氣噴槍上的煤氣球閥、助燃風(fēng)閥也沒來得及關(guān)閉，窯內(nèi)的正壓熱氣體和煤氣管道內(nèi)正壓狀態(tài)下的較純煤氣都會沿著噴槍上的助燃風(fēng)管進入總助燃風(fēng)管（這樣很可能產(chǎn)生助燃風(fēng)管或助燃風(fēng)機內(nèi)煤氣燃燒的現(xiàn)象），慢慢窯內(nèi)燒成帶正壓減小，煤氣主管道內(nèi)氣壓減小。但煤氣主管道內(nèi)始終沒有進入氧氣或空氣，也就不會發(fā)生爆炸了。當操作人員打開煤氣主管道上的放散閥后，煤氣主管道內(nèi)的煤氣壓力卸壓較快，最終煤氣主管道內(nèi)的氣壓等同于外界大氣壓，而不會低于外界大氣壓，更何況如果窯上的每只噴槍上的煤氣球閥還沒有來得及關(guān)閉時，窯內(nèi)煙氣也會進入煤氣主管道。這樣也就是說，煤氣主管道內(nèi)沒有進入較多的氧氣或空氣，始終還是滿足不了爆炸的第二個條件，即使這時來電，但是所有工況還是沒有變化，仍然不存在爆炸的全部條件。

（5） 如果來電后準備重新生產(chǎn)，按煤氣管路安全設(shè)置，必須是先啟動窯爐排煙風(fēng)機并具有一定的抽力以及啟動助燃風(fēng)機并具有一定的助燃風(fēng)壓，才能啟動煤氣減壓系統(tǒng)上的氣動安全閥，所以要立即升溫，必須先啟動排煙風(fēng)機。但是這時窯爐每只噴槍上的煤氣球閥還沒有來得及關(guān)閉（分組槍的四氟蝶閥沒有關(guān)閉或關(guān)閉不嚴存在漏氣），則排煙風(fēng)機開啟，窯爐燒成帶出現(xiàn)負壓，同時連通的窯邊煤氣主管道也會被抽成負壓，則外界空氣通過打開的放散閥進入煤氣主管道。因此，煤氣主管道內(nèi)發(fā)生防爆膜爆炸的兩個條件都得到了滿足，也就是排煙風(fēng)機剛剛開啟，就發(fā)生了煤氣管道爆炸的原因。

（程昭華）

拋光磚燒結(jié)度的快速檢測方法

由于拋光磚坯體較厚而且燒成后的坯體表層還要經(jīng)過削磨、拋光等一系列深加工工序，會顯露出很多開口氣孔，如果該產(chǎn)品燒結(jié)度不合格（即吸水率偏大），很容易造成產(chǎn)品滯后變形，也就是常說的拋后反彈變形，這種反彈變形的時間沒有確定性，可以是8個小時、12小時、36小時、一個星期或者一個月才體現(xiàn)出來。該缺陷如果在窯爐監(jiān)控過程中沒能獲得有效及時的監(jiān)控，待到拋光之后或入庫一段時間才發(fā)現(xiàn)的話，將會給企業(yè)的效益和品牌效應(yīng)帶來極大的負面影響。

通過實踐總結(jié)，為了更快更好地監(jiān)控出窯產(chǎn)品的燒結(jié)度（吸水率），除了采用國家質(zhì)檢局規(guī)定的“真空測吸水率法”外，還可以結(jié)合實踐摸索出來的“坯體吸墨法”、“坯體浸泡熱水法”及“坯體烘干法”來進行，更快且直觀地讓窯爐操作者、生產(chǎn)管理者實時在線監(jiān)控好產(chǎn)品的燒結(jié)度，避免異常問題的擴大化，具體步驟如下：

（1） 同時取下同排產(chǎn)品，待自然降溫或風(fēng)扇降溫至常溫狀態(tài)；

（2） 平放冷卻后的磚坯，取4個角和中間部位均勻地滴上純藍墨水；

（3） 滴上藍墨水10～15分鐘后用自來水沖洗墨水；

（4） 將每小時檢測的坯體吸墨水情況與正常樣板對比，然后根據(jù)當時的生產(chǎn)情況對吸墨深淺度的時間段窯爐工況作出合理調(diào)整（如圖1所示）。

這種方法直觀、快捷，既可以監(jiān)控每小時窯況溫度、壓力等變化，又可以反映出前工序粉料或原料以及成形壓力的變化對后工序的影響，避免異常問題的擴大化延續(xù)，其注意事項有：

（1） 一定要控制好每次試樣坯體的表面溫度及滴墨時間的一致，如果溫度一高一低或滴墨時間一長一短都會直接影響對比效果的可信度與準確度。同等時間條件下，坯體越高溫，吸墨就越深色；同等溫度條件下，坯體滴墨停留時間越長，吸墨也就越深色（如圖2、3所示）。

（2） 將拋光后的坯體加熱至60～70℃并烘干，待冷卻至常溫，檢測其平整度是否存在反彈現(xiàn)象，如果烘干后坯體存在反彈變形超過0.2㎜，必須進行升溫處理。

（潘 雄）

關(guān)于干燥窯前段是否一定需要

高溫高濕的干燥條件的分析

起首語：

雖然筆者執(zhí)筆《佛山陶瓷》“專家門診”欄目已經(jīng)幾年，但是陶瓷制造技術(shù)在不斷飛速發(fā)展，筆者本人對陶瓷生產(chǎn)的認知和理解也發(fā)生了不少改變。以前，筆者喜歡從積累的角度、從設(shè)備解剖的角度去思考一些問題的“因”。但是，經(jīng)過這么多年與這么多同行的探討和思考，筆者的最大感受是：很多人認為，“果”（生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題）是必然的，“因”（生產(chǎn)中的條件）是客觀存在的。其實我們用系統(tǒng)的觀點去分析的話，所有這些因果都是主觀決定的，而且我們往往可以通過系統(tǒng)分析來實現(xiàn)主觀選擇。

出于對讀者負責(zé)，并且更有利于《佛山陶瓷》“專家門診”欄目的發(fā)展，以下幾期“千鴻有約”欄目中筆者計劃用系統(tǒng)的觀點，對筆者以前所提倡過的一些論點進行重新辨析：

（1） 墻地磚臥式輥道干燥窯前段需要高溫高濕的干燥條件。

（2） 墻地磚臥式輥道干燥窯內(nèi)通道空間大有利于減少干燥裂磚。

（3） 分風(fēng)器格數(shù)多有利于平衡干燥的左右溫差。

（4） 輥道窯爐氧化充分有利于產(chǎn)品發(fā)色。

（5） 升高前溫有利于窯爐內(nèi)的產(chǎn)品氧化分解。

（6） 窯內(nèi)磚坯行走偏斜容易導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生燒成機械變形。

（7） 窯爐內(nèi)空間大有利于提高產(chǎn)品的傳熱效果。

第一期：

干燥窯前段是否一定需要高溫高濕的干燥條件？

“墻地磚臥式輥道干燥窯前段需要高溫高濕的干燥條件”是2001年左右我在各種報刊中提得最多的一句話。

背景：當時整個行業(yè)的拋光磚干燥窯裂磚現(xiàn)象十分普遍，而且干燥設(shè)備的條件不完善：內(nèi)空過矮（65～75cm），在干燥窯產(chǎn)量較大的情況下，出現(xiàn)窯內(nèi)介質(zhì)流速太快，磚坯表面排水過快的現(xiàn)象。

分析：事實上，“墻地磚臥式輥道干燥窯前段需要高溫高濕的干燥條件”這句話對當時的生產(chǎn)控制技術(shù)的確起到較大的推動作用：利用高濕度的煙氣實現(xiàn)磚坯整體快速升溫，同時平衡磚坯表面-中心的排水速度。但是，這句話同時在行業(yè)內(nèi)派生出許許多多的新問題：干燥箱體金屬材料腐爛周期縮短、干燥窯內(nèi)空被一些人誤解為越高越好、干燥前段出現(xiàn)滴水/臟問題、干燥煙氣外逸嚴重影響操作環(huán)境……

針對以上現(xiàn)象，筆者認為：在目前行業(yè)內(nèi)設(shè)備設(shè)計已經(jīng)掌握了流量-熱量-溫度規(guī)律的前提下，不值得再去提倡高溫、高濕的的干燥制度。理由是：溫度低一些、正壓小一些，只要在每個控制單元（節(jié)）組合內(nèi)實現(xiàn)多系統(tǒng)配合控制，同樣能夠得到“磚坯整體快速升溫，同時平衡磚坯表面-中心的排水速度”的目的。也就是說，干燥窯裂磚的產(chǎn)生本身就是一個系統(tǒng)問題，即涉及熱量平衡、排水平衡和熱傳遞的問題。但是當時由于干燥空間、熱平衡不具備提產(chǎn)的前提下，在操作方面進行了一個被動的調(diào)試操作，也是一個強制性的操作。

“強制者，非道也”。筆者也認為，成熟的設(shè)備和調(diào)試，應(yīng)該因勢利導(dǎo)，多用系統(tǒng)的思維去面對這些問題。在低流速、大流量的現(xiàn)代干燥窯，的確不需要也不能再死記當年那種“墻地磚臥式輥道干燥窯前段需要高溫高濕的干燥條件”的教條。否則，到時不但出現(xiàn)負面效應(yīng)越演越烈的情況，搞不好還會弄巧成拙，成為新型裂磚的又一個導(dǎo)火索。（溫千鴻）