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        淺談建筑衛(wèi)生陶瓷泥砂類原料的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)化

        2014-10-19 03:04:14
        陶瓷 2014年12期
        關(guān)鍵詞:不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)

        劉 暢

        (佛山石灣鷹牌陶瓷有限公司 廣東 佛山 528031)

        前言

        在建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)中,原料是基礎(chǔ),成形是條件,燒成是關(guān)鍵。原料的合理選擇和科學(xué)的分析對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。陶瓷坯用原料種類繁多,即使是同一種原料,雖然名稱相同,但由于其原礦的產(chǎn)區(qū)不同,其性能也會(huì)有很大差別。如何控制好原料的質(zhì)量,確保批次原料符合公司的技術(shù)指標(biāo),規(guī)范的原料采購(gòu)和驗(yàn)收,不同企業(yè)都有各自的操作模式,筆者就建筑陶瓷行業(yè)如何對(duì)原料進(jìn)行質(zhì)量控制和驗(yàn)收分享自己的經(jīng)驗(yàn)。

        1 泥砂類原料的關(guān)鍵性能指標(biāo)

        一般建筑衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)企業(yè)對(duì)泥砂類原料的使用和驗(yàn)收指標(biāo)要求包括:

        1)外觀質(zhì)量的指標(biāo)。硬度、粒度、色澤、水分、含砂率、雜質(zhì)、觸摸手感等。

        2)物理性能指標(biāo)??伤苄?、粘結(jié)性、干燥收縮、煅燒白度、煅燒收縮、燒后呈色、煅燒后吸水率、干燥強(qiáng)度、粘度等。

        3)化學(xué)性能指標(biāo)?;瘜W(xué)成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO)、燒失量、礦物組成、可溶性鹽類、pH值等。

        1.1 泥砂類原料檢測(cè)驗(yàn)收流程圖

        1.2 泥砂類原料檢測(cè)驗(yàn)收方法

        1.2.1 原料檢測(cè)的主要設(shè)備、儀器和工具

        球磨機(jī)、球磨罐、磨具、千斤頂、窯爐、數(shù)顯白度儀、游標(biāo)卡尺、硅酸鹽智能快速分析儀、火焰光度計(jì)(測(cè)K、Na)、馬弗爐、不銹鋼碟、電子天平、干燥箱、篩子、篩網(wǎng)、流速杯、秒表、破碎機(jī)、不銹鋼盤、量筒等。

        1.2.2 取樣

        1)原料未進(jìn)入堆場(chǎng)前,直接在車上取樣,以每車為一個(gè)抽檢批次。首先目測(cè)車上原料的分布情況,從車上不同位置取有代表性的樣品,至少9個(gè)采樣點(diǎn),取樣總質(zhì)量不低于3 kg,裝入密封袋或塑料桶,貼上標(biāo)簽并注明:物料名稱及樣品編號(hào)、采樣日期、采樣人、采樣地點(diǎn)等。取回的樣品抽取1 kg備案(至該原料用完后1個(gè)月即可清理),并記錄其外觀特征。

        2)原料進(jìn)入堆場(chǎng),對(duì)堆場(chǎng)內(nèi)同一種砂泥原料取樣,以外觀基本一致、不超過(guò)1 000 t的物料為一個(gè)抽檢批次。首先目測(cè)原料中各類型砂、石等的分布情況,抽取有代表性的樣品。樣本從每個(gè)不規(guī)則錐型堆頭的上、中、下3點(diǎn)取樣,取樣總質(zhì)量不低于3 kg,裝入密封袋或塑料桶,貼上標(biāo)簽并加以注明,記錄堆場(chǎng)原料的外觀特性。

        1.2.3 原料外觀對(duì)比檢測(cè)(與標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)比)

        將適量樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品置于不銹鋼碟在干燥箱內(nèi)烘干,取出冷卻后分別取樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品平鋪在白紙片或白瓷片上,在自然光下目測(cè)比較外觀和雜質(zhì),并記錄。

        1.2.4 水分(含水率)的檢測(cè)

        稱取100 g的待測(cè)樣品置于恒重的不銹鋼碟中,然后將試樣放入干燥箱中于180 ℃±10 ℃的溫度恒溫干燥120 min。取出,在空氣中冷卻10 min,稱得干樣質(zhì)量為m1, 按公式W(%)=(100-m1)/100計(jì)算出樣品的含水率。

        1.2.5 含砂率的檢測(cè)(泥類原料用200目篩網(wǎng),高溫砂類原料用40目篩網(wǎng))

        1)將試驗(yàn)篩用水浸濕,將干燥后試樣攪拌均勻后,稱取100 g全部置于篩內(nèi),然后用水漂洗至水清(或無(wú)泥樣物)為止,用少量水將篩上物全部移至已恒重的不銹鋼碟中,待沉淀后將上部清水小心傾出。

        2)將篩上物放入恒溫干燥箱內(nèi)于180 ℃±10 ℃的溫度,恒溫干燥40 min。取出,在空氣中冷卻10 min,稱得干樣質(zhì)量為m1。

        3)試樣含砂率:S(%)=m1

        1.2.6 漿料的制備

        1)干燥、破碎、除鐵。將取回的樣品混合均勻,置于180 ℃±10 ℃烘箱內(nèi)干燥至恒重。需要時(shí),用研缽或輪碾機(jī)進(jìn)行破碎,破碎后用除鐵棒進(jìn)行除鐵。

        2)配料按表1所示進(jìn)行配料。

        表1 原料組成

        3)球磨。將稱量好的樣品放進(jìn)球磨罐中球磨,球磨時(shí)間如表2所示。

        表2 不同砂類原料的球磨時(shí)間

        每個(gè)快速球磨罐中高鋁球石的質(zhì)量為700 g,其中直徑0~15 mm高鋁球石約為350 g,直徑15~22 mm的約為350 g。每隔15 d需按此配比加入新的球石,以保證球磨效率的一致性。

        1.2.7 流速的檢測(cè)

        將制好的漿料混合均勻,倒入流速杯中至滿杯,一只手封住杯底,一只手拿住秒表。然后,將手移開(kāi)并開(kāi)始計(jì)數(shù),至流速杯里的漿料完全流出時(shí)停止計(jì)數(shù)。記錄秒表上的數(shù)據(jù)t1,即為漿料的流速。

        1.2.8 原料化學(xué)成分檢測(cè)

        將球磨好的漿料干燥后過(guò)200目篩,取20 g樣品送到化學(xué)分析室,檢測(cè)分析成分包括:SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、燒失量。

        1.2.9 煅燒白度、煅燒收縮、燒后呈色、煅燒后吸水率的檢測(cè)

        1)粉料的制備。將球磨好的漿料除鐵后過(guò)80目篩,然后進(jìn)行干燥。砂類原料含水率3%~8%,泥類原料含水率8%~12%。將干燥后的試樣過(guò)20目標(biāo)準(zhǔn)篩成粉料備用。

        2)壓制成形、干燥。稱量35 g粉料放入直徑為5.02 mm的圓形模具中用液壓千斤頂進(jìn)行壓制成形,將成形后的圓餅至于180 ℃±10 ℃干燥箱中干燥至恒重(30~40 min)。

        3)燒成。將干燥后的圓餅樣品送到窯爐車間(約1 200 ℃)燒成。

        4)煅燒白度的檢測(cè)。將燒制好的樣品冷卻后,用數(shù)顯白度儀進(jìn)行檢測(cè),并記錄。

        5)煅燒收縮的檢測(cè)。將燒制好的樣品冷卻后,用游標(biāo)卡尺量取樣品的直徑D1,按公式L(%)=(5.02- D1)/5.02計(jì)算出樣品煅燒收縮率。

        6)煅燒呈色的檢測(cè)。將燒后的樣品冷卻后,在自然光下目視其樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣發(fā)色的偏差,并記錄。

        7)煅燒后吸水率的檢測(cè)。將燒好的樣品送至物理檢測(cè)室,用陶瓷吸水率測(cè)定儀進(jìn)行檢測(cè),并記錄。

        1.2.10 球土類原料的強(qiáng)度檢測(cè)

        1)取約300 g球土原料置于不銹鋼碟中,將其放入干燥箱(180 ℃±10 ℃)烘干至恒重,然后取出冷卻。

        2)干燥后的原料稱取100 g,并在樣品上均勻噴灑12 g的水,然后過(guò)20目篩。

        3)取過(guò)篩后的粉料35 g壓制成長(zhǎng)條試樣(尺寸:100 mm×20 mm ),總計(jì)壓制3個(gè)試樣。

        4)將長(zhǎng)條試樣放入干燥箱(160 ℃±10 ℃)干燥1 h,然后取出冷卻至室溫。

        5)將干燥后的試樣放入電動(dòng)材料抗折儀上測(cè)試,記錄數(shù)據(jù),并計(jì)算出試樣強(qiáng)度的平均值。

        1.2.11 泥砂類原料的批量判定及不合格處理方法

        對(duì)批次原料抽樣進(jìn)行外觀及理化性能分析,根據(jù)原料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)實(shí)際檢測(cè)結(jié)果對(duì)原料進(jìn)行合規(guī)性判定,對(duì)不合格的原料根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行扣罰、讓步接收或退貨處理。

        2 原料標(biāo)準(zhǔn)化的思考

        目前我國(guó)建筑衛(wèi)生陶瓷使用的原料性能波動(dòng)很大,給工藝控制和質(zhì)量管理帶來(lái)了很大的困難。有很多專家認(rèn)為可以借鑒西班牙、意大利在不同的產(chǎn)區(qū)建立標(biāo)準(zhǔn)化的陶瓷礦物原料廠,給產(chǎn)區(qū)集中供應(yīng),然而這些方案都沒(méi)有獲得成功,主要原因有3點(diǎn):

        1)企業(yè)可以通過(guò)工藝調(diào)節(jié)控制原料波動(dòng)的影響。

        2)原料標(biāo)準(zhǔn)化集中供應(yīng)方案的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陶瓷企業(yè)利用技術(shù)員調(diào)試配方的成本。

        3)不同企業(yè)有各自的采購(gòu)策略和合作供應(yīng)商。標(biāo)準(zhǔn)化的目的是提升效率、降低成本,而非僵化地實(shí)行原料標(biāo)準(zhǔn)化供應(yīng)。

        目前陶瓷企業(yè)完全可以利用標(biāo)準(zhǔn)化的料倉(cāng)堆料流程對(duì)企業(yè)自身原料的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行處理,利用原料的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)原料進(jìn)行入廠檢驗(yàn),并根據(jù)原料的波動(dòng),調(diào)整配方、試燒對(duì)比、確定配方,確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。因此原料標(biāo)準(zhǔn)化的有效實(shí)施還有待進(jìn)一步探討。

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