在牆地磚產品外觀品質檢查的有關國家標準中隻提到變形及13項缺陷,而在實際生產中常見的缺陷有幾十種,因此必須先將形形色色的產品品質缺陷加以綜合、分類,然後再進行分析。
鑒於在第一節中已對日用陶瓷的各種缺陷進行了比較詳細的分析討論,故本節僅選擇在牆地磚生產中頻繁出現、較典型的幾種缺陷進行分析討論。
一、變形
牆地磚變形包括製品上凸、下凹及整體扭斜。上凸是指磚的中心部位高出磚平麵。下凹是指磚的中心部位凹於磚平麵。扭斜是指磚側麵的變形,即磚任何一個角到其餘三個角所組成平麵的垂直距離有偏差。
1.釉麵磚素坯變形
釉麵磚的磚坯越薄、收縮越大、素燒時碼放越高,其素坯變形就越嚴重。
①坯料配方不當,高可塑性黏土用量過大,硬質黏土用量少,灼減量大;Al2O3含量低,熔劑量過多,高溫液相量過多,液相高溫黏度過低,坯體在幹燥與燒成時產生過大的、不均勻的收縮。
②粉料製備不良含水率過高﹑過低﹑不均勻;顆粒級配不當或顆粒定向排列。
③成型時,填料與加壓不均勻,同一塊磚不同部位的厚薄不一致。
④模具變形,結構不合理,脫模時阻力大;模具安裝不符合要求;模具電加熱溫度不當。
⑤坯體幹燥速度不當﹑幹燥溫度過高或過低,幹燥不均勻,幹燥所用的墊板不平等。
⑥素燒時裝坯用的匣缽﹑棚板﹑墊板等窯具變形;高溫荷重軟化溫度低;裝缽﹑裝車不符合要求,碼放不整齊,坯垛高低不一,中間部位密兩邊鬆上部密下部鬆,導致窯內溫差大。
⑦坯體入窯水分高;燒成時預熱階段升溫過急,燒成溫度過高。
2.炻質釉麵外牆磚與地磚變形
(1)凹凸變形
①坯料與釉料的熱膨脹係數不相適應,在坯及釉中引起較大應力。如果製品產生下凹變形並且有釉麵龜裂現象,說明釉的熱膨脹係數過大。如果製品產生上凸變形並有釉層剝脫出現,則說明坯的熱膨脹係數過大。
②磚的背紋設計不合理
③同一塊磚四周與中間部位的填料不均勻,或磚坯過薄抵抗變形能力差。
④燒成時,燒成溫度不當,冷卻不合理;輥棒上部與下部溫度差達不到要求。一般而言,因輥棒上部與下部溫度差不當產生的變形,磚坯總是凸向低溫麵。
(2)整體扭斜
①壓機的布料係統有故障,布料裝置的刮板有破損,刮料不平,或布料裝置離壓機中框太近,且粉料流動性不好,使個別模腔填料不滿。磚的兩側填料不均勻,填料多的一側強度高,收縮小;填料少的一側強度低,收縮大,燒後成扇形磚。
②輥道窯橫向溫差過大。
③燒成時,助燃風壓過小,燒嘴噴出火焰過長,窯體兩側噴入的火焰在窯的中央部位交織,使中央部位的溫度高於兩側的溫度,導致製品變形。
④磚坯運行故障。如果坯體入輥道窯排列過稀,會降低產量,發生過燒;而排列過密,則製品互相碰撞、起堆,會引起變形。
⑤因輥棒粘渣及塗敷鋁粉漿過多或不均勻,使輥棒尺寸及表麵形狀發生變化,傳動不平穩,導致製品變形。
3.瓷質磚變形
瓷質磚由於其本身瓷化程度高,玻璃相含量多,快速燒成時比精陶質、炻質磚更易發生變形。
①坯料配方不當,坯料的灼減量大,熔劑含量多,且坯料過細,燒成收縮大。
②坯釉適應性不好,包括坯、釉的熱膨脹係數不相適應,坯的燒成溫度與釉的熔融溫度不相適應等。
③粉料顆粒度與顆粒級配不合理,水分不均勻,流動性不好。
④壓機布料裝置運行速度不合理,填料不均勻。
⑤壓機壓力不均勻或脫模後坯體墊板不平整。
⑥坯體幹燥不合理,坯體內、外或上、下表麵的收縮不一致。
⑦坯體背麵塗敷鋁粉漿過厚或不均勻,鋁粉漿與坯體的熱膨脹係數差別大。
⑧入窯坯體已經變形。
⑨燒成製度不合理,燒成時,輥棒上、下溫度差調節不符合要求,使坯體上、下表麵收縮與膨脹不一致,引起製品上凸、下凹,嚴重時呈波浪形變形。燒成時,低溫階段升溫過急或同一塊製品上承受的溫差過大;較長時間停窯後再燒窯,各組燒嘴的煤氣壓力發生變化;燒成溫度過高等。
⑩輥道窯的輥棒彎曲,不在同一水平麵上;輥棒粘渣傳動不平穩;燒成帶相鄰輥棒之間的間距過大使磚彎曲加大;磚坯入窯排列間隔過小,輥棒傳動速率過快,使各排磚坯相互擠壓,造成變形。
4.瓷質仿古磚變形
(1)燒成變形(測磚的四邊和中心平直度)
①坯釉不匹配產生的上翹,龜背變形。
②生產工藝控製不當,主要是燒成工藝不當引起的變形。如燒成曲線不合理,燒成溫度對坯釉熱膨脹係數帶來變化,從而影響磚的平直度。
(2)放後變形
入庫後的產品,放一段時間後平直度變化,超出分級標準的變形。
①與坯釉熱膨脹係數的差異有關,差異越大,放後變形可能性與變形幅度越大。
②與燒成過程中輥子上下溫差的大小,冷卻快慢有關。溫差越大,冷卻越快,放後變形越大。
二、裂紋
裂紋是牆地磚生產中頻繁出現的、最主要的缺陷之一,且所占的比例較大。其產生原因可從以下幾方麵尋找。
1.坯料方麵
①坯料配方不當。坯料中二氧化矽含量高,灼減量大;瘠性原料與可塑性原料比例不當,可塑性原料用量過多,坯體疏水性差且收縮大;而可塑性原料用量過少,則坯料可塑性差,生坯強度低,兩者均易造成裂紋。
②坯料顆粒過粗或過細。
③粉料顆粒度與顆粒級配不合理,粉料流動性差,粉料陳腐時間短,水分不均勻,有過幹、過濕現象或水分波動過大。
④生產仿花崗岩瓷質磚時,其基料與色料配比不合理,混合不好。
⑤粉料中有泥粒子,幹硬塊、濕塊或過於致密的料塊。
2.成型與施釉方麵
①成型時填料不飽滿、不平整、不均勻,使磚坯某處密度較低,各部位密度不一致,則在其薄弱的部位易於開裂。
②模具精度與表麵粗糙度不符合要求,模具裝配不當,位置不正或鬆緊不一,使壓製時壓力不均勻,磚坯厚薄偏差過大,壓製膨脹率過高,磚坯推出模時受阻等。
③模具使用周期過長,邊角處間隙過大,角部壓不實,整體壓力不穩;模具加熱溫度過低;擦模次數少。
④成型時壓機動作不正常;壓力過低;第一次衝壓的壓力過大;磚坯脫模過快。
⑤釉漿含水率過高,密度小。
⑥釉的熱膨脹係數大於坯的熱膨脹係數,釉的彈性差,坯釉中間層不良,釉層過厚,易產生釉裂。
3.幹燥方麵
①坯體幹燥時,幹燥製度不合理,幹燥溫度過高,幹燥速度過快,幹燥不均勻。
②立式幹燥器循環風機的風壓不夠。
③坯體出幹燥器時溫度過高或過低。
④磚的背紋設計不合理,背紋未敞開,幹燥時不利於磚垛順利排氣。
4.機械設備方麵
①施釉線受力不均勻,皮帶不水平,施釉時坯體振動。集磚器集磚不合理,左右皮帶速度不一致,導致坯體碰撞。
②補償器使用不合理,人工補償時動作過猛,易使坯體受到外力作用。
③立式幹燥器內吊籃的托輥彎曲或圓整度不符合要求。
④儲坯車的托輥變形,儲坯係統裝載機出現運動故障。
⑤裝、卸坯車操作不當,光電管設置不合理。
⑥車間濕度過大;翻坯器碰撞較多。
⑦坯體自動輸送係統顛簸、振動。
5.燒成方麵
①有變形、裂紋的坯體因漏檢而入窯燒成;素坯在運輸過程中疊得過高,受重壓。
②坯體幹燥不充分,入窯水分高,或坯體不進行幹燥直接入窯燒成。
③窯爐結構不合理;窯內溫差大,窯溫波動;抽濕風機風壓不穩定,排濕不夠。
④燒成製度不合理,燒成周期過短。
⑤燒成時,預熱階段(水分蒸發期)溫度過高,升溫過快,受熱不均勻。所產生裂紋的特征是:裂口邊緣圓滑,裂縫中可能有流釉。
⑥燒成時,冷卻階段的冷卻速度不當,中溫(700~500℃)冷卻過快,冷卻不均勻,製品出窯溫度過高。所產生裂紋的特征是:裂口鋒利,斷麵光滑。
⑦內牆麵磚的素燒溫度偏低,素坯吸水率高,坯體殘餘石英多。
三、夾層
夾層是指坯體中間分層,又稱為分層、層裂。主要是由於壓製成型時坯體中殘存有空氣,卸壓後被壓縮的殘餘氣體膨脹造成。
1.原料組成方麵
坯料中劣質黏土用量過多;具有滑膩、片狀結構的礦物原料(生滑石、葉蠟石等)用量過多。
2.粉料性能方麵
①粉料含水率不合理,水分不均勻。粉料含水率過低,運輸過程中顆粒易被破壞變成細粉,降低其堆積密度;含水率過高,顆粒易變形粘接,堵塞排氣孔隙且易粘模。
②粉料顆粒形狀、顆粒度及顆粒級配不合理,影響成型時的排氣性能。
③粉料結塊。結塊後使水分不均勻,影響粉料流動性,結塊處致密度較高,不易排氣。
④粉料輸送過程不暢,受到擠、壓、摩擦等外力作用,產生大量細粉,顆粒表麵發毛、粗糙,流動性較低,排氣性差。
⑤粉料陳腐時間短。
3.壓製成型方麵
①填料時,布料裝置前進與後退速度不合理;各模腔粉料裝填量不均勻。
②成型操作不得法,第一次加壓過快,壓力過大,氣體無法排除;上衝頭提升不到位或提升太快,兩次衝壓之間的間隔時間過短,氣體未完全逸出。