谈坯料混色的工艺方法等

谈坯料混色的工艺方法

问：最近我厂在江西筹建新的生产基地，生产瓷质仿古砖，其中对于坯料混色的工艺方法存在较多的争议，请问如何设计才最科学、先进？

答：在目前的建筑陶瓷行业中，坯料的配色方法一般有几下几种：

第一种是球磨配色法，即将颜料投入球磨机内，与坯料一起球磨混合。这种方法所用的设备配置简单、坯料混合均匀（单磨考虑）、颜料发色能力较强（颜料入磨细度可以比较粗），但更换品种时，清洗球磨机、地浆池、管道等操作强度较大，会造成颜料浪费较多的情况，不利于节能减排和环保控制。

第二种是浆池配色法，即将颜料经过快速搅拌桶化浆后，投入高位浆池内，与已经球磨好的基础坯料均化混合。这种方法可以机动灵活地进行品种的更换，有利于节能减排的实现。但需要选择足够细度的颜料（一般需要经过250目筛以上），否则，坯体发色能力会较差。

第三种是干式配色法，即将颜料直接与喷雾造粒后的基础粉料进行干式混合。这种方法最为简单，但坯料发色能力较弱，而且不够均匀细腻，有细微的色斑。这种方法一般不适宜于仿古砖色坯的生产，只能用于特定的产品系列，例如广场砖的生产工艺。

对于瓷质仿古砖的生产，许多坯料都需要进行配色，而且每个产品往往需要多种颜色。因此，颜色品种多、转换比较频繁。综合目前各企业的生产经验，在工艺选择时建议考虑以下几点建议：

（1） 对于用量大，相对转产机会较少的颜色品种，可以采用直接入磨配色的方法。在生产设备上专门配置固定的球磨机、地下浆池、喷雾塔和供浆管道，这样可以大大减少清洗设备的机会。

（2） 对于用量比例不大，或者使用频繁程度不高的颜色品种，可以采用“色种”与浆料配色工艺。为了提高颜料的着色能力，先将颜料投入小型球磨机研磨加工成“色种”，待颜料充分分散、均匀、细化后再倒入高位浆池中配色。

（3） 对于用量比例很少的颜色种类，可以选择细度为320目以上的超细釉用色料，经过高速搅拌机化浆后，直接倒入高位均化浆池中进行配色。

其实任何一种工艺都有其优缺点，很难说得上哪种最先进，只有根据本企业的生产特点进行合理的选择，才最科学。

关于突然停电后，再来电操作时

煤气烧成窑发生防爆膜爆破的答疑

问：我厂的窑炉烧的是自制水煤气，因为之前有一天中午下雨时分突然闪电，一声响雷后就停了电。一分钟不到又恢复供电，车间里的一线操作人员准备恢复生产，一开排烟风机，就发生了窑炉边煤气主管道上的防爆膜爆破，响声很大，搞得全厂人心惶惶。由于问题没有搞清楚，车间里的人开始“怕”窑炉，这给生产稳定性带来了极大的隐患。请问程工：窑边煤气主管道防爆装置为什么停电时不爆，来电时也不爆，而是在准备重新生产并开启排烟风机时出现爆炸？

答：首先，煤气窑的烧成，安全操作的要求相当严格，操作人员（炉工等）必须培训上岗，同时得制订严谨的操作规程。陶瓷厂煤气发生爆炸，已经不是什么新鲜事，分析总结后基本上都可以做到预防。但是爆炸过后却没找到真正的原因，就会让人提心吊胆，因为有可能重复出现一次，所以问题应该及时解决。

其次，贵厂这次的爆炸，应该是操作失误造成的。窑边煤气主管道的防爆膜发生爆炸可分为三种：一是煤气管道内的直接气压太高，冲爆了防爆膜；二是密闭于煤气管道内的煤气受到外界高温作用，产生体积膨胀，冲爆了防爆膜；三是煤气管道内的煤气受到了外界的火星，而管道内也存在过多的氧气（或空气），此时管道内的煤气具备了燃烧的条件，在相对密闭的管道内迅速燃烧，发生爆炸，炸破防爆膜。你们这次的爆炸应属于第三种，就是没有按操作规程操作或者说就是操作失误造成。通过其实得出这个结论并不难：

（1） 闪电打雷造成大电网停电，肯定导致煤气站、窑炉瞬间停电，窑炉减压系统上的气动安全阀就会自动切断供入窑边煤气主管道、分支管道的煤气，那么该主管道内的煤气压力就不会增大，第一种直接气压太大冲爆防爆膜的可能性就可以排除。

（2） 停电后车间没有起火，煤气主管道也就不可能受到外界的高温，因为下雨天大气气温不可能太高，就算是打雷（比如球形雷）直接击中煤气主管道造成瞬间高温，那也是在打雷时发生爆炸，而不是在来电后重新开启排烟风机时发生。所以第二种管道内煤气体积膨胀冲爆防爆膜的可能性也可以排除。

（3） 煤气窑炉在正常生产时，通常是煤气喷枪阀门打开并供气到窑内燃烧，也就是说窑边煤气主管道内的煤气已经有接触到火星的可能，具备了爆炸的一个条件，何况为了满足产品烧成需要，通常控制烧成带为微正压（有的甚至是大正压）状态。但是管道内的气压比窑压高，同时管道内的煤气纯度高、含氧量低，满足不了爆炸的另一个条件（煤气容器中同时存在一定量的氧气），所以一般情况下正常生产时煤气主管道是不会爆炸的。

（4） 当突然停电，窑炉所有的风机停止，窑炉烧成带处于正压状态，而煤气主管道内也处于正压状态。因为这时煤气主管道上的放散阀还没有来得及打开，窑炉上每只煤气喷枪上的煤气球阀、助燃风阀也没来得及关闭，窑内的正压热气体和煤气管道内正压状态下的较纯煤气都会沿着喷枪上的助燃风管进入总助燃风管（这样很可能产生助燃风管或助燃风机内煤气燃烧的现象），慢慢窑内烧成带正压减小，煤气主管道内气压减小。但煤气主管道内始终没有进入氧气或空气，也就不会发生爆炸了。当操作人员打开煤气主管道上的放散阀后，煤气主管道内的煤气压力卸压较快，最终煤气主管道内的气压等同于外界大气压，而不会低于外界大气压，更何况如果窑上的每只喷枪上的煤气球阀还没有来得及关闭时，窑内烟气也会进入煤气主管道。这样也就是说，煤气主管道内没有进入较多的氧气或空气，始终还是满足不了爆炸的第二个条件，即使这时来电，但是所有工况还是没有变化，仍然不存在爆炸的全部条件。

（5） 如果来电后准备重新生产，按煤气管路安全设置，必须是先启动窑炉排烟风机并具有一定的抽力以及启动助燃风机并具有一定的助燃风压，才能启动煤气减压系统上的气动安全阀，所以要立即升温，必须先启动排烟风机。但是这时窑炉每只喷枪上的煤气球阀还没有来得及关闭（分组枪的四氟蝶阀没有关闭或关闭不严存在漏气），则排烟风机开启，窑炉烧成带出现负压，同时连通的窑边煤气主管道也会被抽成负压，则外界空气通过打开的放散阀进入煤气主管道。因此，煤气主管道内发生防爆膜爆炸的两个条件都得到了满足，也就是排烟风机刚刚开启，就发生了煤气管道爆炸的原因。

（程昭华）

抛光砖烧结度的快速检测方法

由于抛光砖坯体较厚而且烧成后的坯体表层还要经过削磨、抛光等一系列深加工工序，会显露出很多开口气孔，如果该产品烧结度不合格（即吸水率偏大），很容易造成产品滞后变形，也就是常说的抛后反弹变形，这种反弹变形的时间没有确定性，可以是8个小时、12小时、36小时、一个星期或者一个月才体现出来。该缺陷如果在窑炉监控过程中没能获得有效及时的监控，待到抛光之后或入库一段时间才发现的话，将会给企业的效益和品牌效应带来极大的负面影响。

通过实践总结，为了更快更好地监控出窑产品的烧结度（吸水率），除了采用国家质检局规定的“真空测吸水率法”外，还可以结合实践摸索出来的“坯体吸墨法”、“坯体浸泡热水法”及“坯体烘干法”来进行，更快且直观地让窑炉操作者、生产管理者实时在线监控好产品的烧结度，避免异常问题的扩大化，具体步骤如下：

（1） 同时取下同排产品，待自然降温或风扇降温至常温状态；

（2） 平放冷却后的砖坯，取4个角和中间部位均匀地滴上纯蓝墨水；

（3） 滴上蓝墨水10～15分钟后用自来水冲洗墨水；

（4） 将每小时检测的坯体吸墨水情况与正常样板对比，然后根据当时的生产情况对吸墨深浅度的时间段窑炉工况作出合理调整（如图1所示）。

这种方法直观、快捷，既可以监控每小时窑况温度、压力等变化，又可以反映出前工序粉料或原料以及成形压力的变化对后工序的影响，避免异常问题的扩大化延续，其注意事项有：

（1） 一定要控制好每次试样坯体的表面温度及滴墨时间的一致，如果温度一高一低或滴墨时间一长一短都会直接影响对比效果的可信度与准确度。同等时间条件下，坯体越高温,吸墨就越深色；同等温度条件下，坯体滴墨停留时间越长,吸墨也就越深色（如图2、3所示）。

（2） 将抛光后的坯体加热至60～70℃并烘干，待冷却至常温，检测其平整度是否存在反弹现象,如果烘干后坯体存在反弹变形超过0.2㎜,必须进行升温处理。

（潘 雄）

关于干燥窑前段是否一定需要

高温高湿的干燥条件的分析

起首语：

虽然笔者执笔《佛山陶瓷》“专家门诊”栏目已经几年，但是陶瓷制造技术在不断飞速发展，笔者本人对陶瓷生产的认知和理解也发生了不少改变。以前，笔者喜欢从积累的角度、从设备解剖的角度去思考一些问题的“因”。但是，经过这么多年与这么多同行的探讨和思考，笔者的最大感受是：很多人认为，“果”（生产中出现的问题）是必然的，“因”（生产中的条件）是客观存在的。其实我们用系统的观点去分析的话，所有这些因果都是主观决定的，而且我们往往可以通过系统分析来实现主观选择。

出于对读者负责，并且更有利于《佛山陶瓷》“专家门诊”栏目的发展，以下几期“千鸿有约”栏目中笔者计划用系统的观点，对笔者以前所提倡过的一些论点进行重新辨析：

（1） 墙地砖卧式辊道干燥窑前段需要高温高湿的干燥条件。

（2） 墙地砖卧式辊道干燥窑内通道空间大有利于减少干燥裂砖。

（3） 分风器格数多有利于平衡干燥的左右温差。

（4） 辊道窑炉氧化充分有利于产品发色。

（5） 升高前温有利于窑炉内的产品氧化分解。

（6） 窑内砖坯行走偏斜容易导致产品产生烧成机械变形。

（7） 窑炉内空间大有利于提高产品的传热效果。

第一期：

干燥窑前段是否一定需要高温高湿的干燥条件？

“墙地砖卧式辊道干燥窑前段需要高温高湿的干燥条件”是2001年左右我在各种报刊中提得最多的一句话。

背景：当时整个行业的抛光砖干燥窑裂砖现象十分普遍，而且干燥设备的条件不完善：内空过矮（65～75cm），在干燥窑产量较大的情况下，出现窑内介质流速太快，砖坯表面排水过快的现象。

分析：事实上，“墙地砖卧式辊道干燥窑前段需要高温高湿的干燥条件”这句话对当时的生产控制技术的确起到较大的推动作用：利用高湿度的烟气实现砖坯整体快速升温，同时平衡砖坯表面-中心的排水速度。但是，这句话同时在行业内派生出许许多多的新问题：干燥箱体金属材料腐烂周期缩短、干燥窑内空被一些人误解为越高越好、干燥前段出现滴水/脏问题、干燥烟气外逸严重影响操作环境……

针对以上现象，笔者认为：在目前行业内设备设计已经掌握了流量-热量-温度规律的前提下，不值得再去提倡高温、高湿的的干燥制度。理由是：温度低一些、正压小一些，只要在每个控制单元（节）组合内实现多系统配合控制，同样能够得到“砖坯整体快速升温，同时平衡砖坯表面-中心的排水速度”的目的。也就是说，干燥窑裂砖的产生本身就是一个系统问题，即涉及热量平衡、排水平衡和热传递的问题。但是当时由于干燥空间、热平衡不具备提产的前提下，在操作方面进行了一个被动的调试操作，也是一个强制性的操作。

“强制者，非道也”。笔者也认为，成熟的设备和调试，应该因势利导，多用系统的思维去面对这些问题。在低流速、大流量的现代干燥窑，的确不需要也不能再死记当年那种“墙地砖卧式辊道干燥窑前段需要高温高湿的干燥条件”的教条。否则，到时不但出现负面效应越演越烈的情况，搞不好还会弄巧成拙，成为新型裂砖的又一个导火索。（温千鸿）