陶瓷生產(chǎn)工藝

1、陶瓷的生產(chǎn)工藝亠、陶瓷生產(chǎn)工藝流程圧謔機(jī)脫水11 -1化漿1 真仝處理泥漿宜仝練泥過(guò)篩L注漿咸型焙E .戒型I修壞I1Fft選-11淘洗111碌屈參田碎1i1除鐵11過(guò)濾11威品釉1I釉:燒I_+ Hj J 原料工序：坯釉原料進(jìn)廠后，經(jīng)過(guò)精選、淘洗，根據(jù)生產(chǎn)配方稱量配料，入 球磨細(xì)碎，達(dá)到所需細(xì)度后，除鐵、過(guò)篩，然后根據(jù)成型方法的不同，機(jī)制成型 用泥漿壓濾脫水，真空練泥，備用；對(duì)于化漿工藝，把泥漿先壓濾脫水，后通過(guò) 加入解凝劑化漿，除鐵、過(guò)篩后備用；對(duì)注漿成型用泥漿，進(jìn)行真空處理后，成 為成品漿，備用。成型工序：分為滾壓成型和注漿成型。然后干燥、修坯，備用。燒成工序：在取得白坯后，入窯素?zé)?，?jīng)

2、過(guò)精修、施釉，進(jìn)行釉燒，對(duì)出窯 后的白瓷檢選，得到合格白瓷。彩烤工序：對(duì)合格白瓷進(jìn)行貼花、鑲金等步驟后，入烤花窯燒烤，開(kāi)窯后進(jìn) 行花瓷的檢選，得到合格花瓷成品。包裝工序：對(duì)花瓷按照不同的配套方法、 各種要求進(jìn)行包裝，即形成本公司 的最終產(chǎn)品，發(fā)貨或者入庫(kù)。包括高嶺土、粘土、瓷石、瓷土、著色劑、青花料、石灰釉、石灰堿釉等。高嶺土陶瓷原料，是一種主要由高嶺石組成的粘土。因首先發(fā)現(xiàn)于江西省景 德鎮(zhèn)東北的高嶺村而得名。它的化學(xué)實(shí)驗(yàn)式為：AI2O3AI2O3 2SiO22SiO2 2H22H20 0,重量的百分比依次為：39.50%39.50%、46.54%46.54%、13.96%13.96%。純凈高

3、嶺土為致密或松疏的塊狀， 外觀呈白色、淺灰色。被其他雜質(zhì)污染時(shí)，可呈黑褐、粉紅、米黃色等，具有滑 膩感，易用手捏成粉末，煅燒后顏色潔白，耐火度高，是一種優(yōu)良的制瓷原料。粘土陶瓷原料是一種含水鋁硅酸鹽礦物，由長(zhǎng)石類巖石經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期風(fēng)化與地質(zhì) 作用而生成。它是多種微細(xì)礦物的混合體，主要化學(xué)組成為二氧化硅、三氧化二 鋁和結(jié)晶水，同時(shí)含有少量堿金屬、堿土金屬氧化物和著色氧化物等。 粘土具有 獨(dú)特的可塑性和結(jié)合性，其加水膨潤(rùn)后可捏練成泥團(tuán)，塑造所需要的形狀，經(jīng)焙 燒后變得堅(jiān)硬致密。這種性能，構(gòu)成了陶瓷制作的工藝基礎(chǔ)。粘土是陶瓷生產(chǎn)的 基礎(chǔ)原料，在自然界中分布廣泛，蘊(yùn)藏量大，種類繁多，是一種寶貴的天然資源。瓷

4、石也是制作瓷器的原料，是一種由石英、絹云母組成，并有若干長(zhǎng)石，高 嶺土等的巖石狀礦物。呈致密塊狀，外觀為白色、灰白色、黃白色、和灰綠色， 有的呈玻璃光澤，有的呈土狀光澤，斷面常呈貝殼狀，無(wú)明顯紋理。瓷石本身含 有構(gòu)成瓷的多種成分，并具有制瓷工藝與燒成所需要的性能。 我國(guó)很早就利用瓷 石來(lái)制作瓷器，尢其是江西、湖南、福建等地的傳統(tǒng)細(xì)瓷生產(chǎn)中，均以瓷石作為 主要原料。瓷土由高嶺土、長(zhǎng)石、石英等組成，主要成分為二氧化硅和三氧化二鋁，并 含有少量氧化鐵、氧化鈦、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀和氧化鈉等。它的可塑性能 和結(jié)合性能均較高，耐火度高，是被普遍使用的制瓷原料。著色劑存在于陶瓷器的胎、釉之中，起呈色作用

5、。陶瓷中常見(jiàn)的著色劑有計(jì) 三氧化二鐵、氧化銅、氧化鉆、氧化錳、二氧化鈦等，分別呈現(xiàn)紅、綠、藍(lán)、紫、 黃等色。青花料是繪制青花瓷紋飾的原料，即鉆土礦物。我國(guó)青花料蘊(yùn)藏較為豐富， 江西的樂(lè)平、上高、上饒、豐城、贛州，浙江的江山，云南的宜良，會(huì)澤、榕峰、 宣威、嵩明以及廣西、廣東、福建等地均有鉆土礦蘊(yùn)藏。我國(guó)古代青花瓷使用的 青花料一部分來(lái)自國(guó)外，大部分屬國(guó)產(chǎn)。進(jìn)口料中有蘇麻離青、回青；常用的國(guó) 產(chǎn)料有石子青、平等青，浙料、珠明料等。石灰釉主要物質(zhì)是氧化鈣（CaOCaO）,起助熔作用，特點(diǎn)是高溫粘度小，易于 流釉，釉的玻璃質(zhì)感強(qiáng)，透明度高，一般釉層較薄，釉面光澤較強(qiáng)，能清晰地刻 劃紋飾，南宋以前瓷器

6、大多使用石灰釉。石灰堿釉主要成分為助熔物質(zhì)氧化鈣以及氧化鉀（K20K20）、氧化鈉（Na20Na20）等堿性金屬氧化物。特點(diǎn)是咼溫粘度大，不易流釉，可以施厚釉。在咼溫焙燒過(guò) 程中，釉中的空氣不能浮出釉面而在釉中形成許多小氣泡，使釉中殘存一定數(shù)量的未溶石英顆粒，并形成大量的鈣長(zhǎng)石析晶。這些小氣泡、石英顆粒和鈣長(zhǎng)石析 晶使進(jìn)入釉層的光線發(fā)生散射，因而使釉層變得乳濁而不透明，產(chǎn)生一種溫潤(rùn)如 玉的視覺(jué)效果。石灰堿釉的發(fā)明與運(yùn)用，是傳統(tǒng)青瓷工藝的巨大進(jìn)步。石灰堿釉 出現(xiàn)于北宋汝窯青瓷中。南宋龍泉窯瓷器大量采用石灰堿釉，使釉色呈現(xiàn)出如青 玉般的質(zhì)感，如粉青、梅子青?？梢哉f(shuō)南宋龍泉青瓷已達(dá)到中國(guó)陶瓷史上單色

7、釉 器的頂峰。三、坯料的制備一 原料粉碎塊狀的固體物料在機(jī)械力的作下而粉碎， 這種使原料的處理操作，即為原料 粉碎。（1 1）粗碎粗碎裝置常采用顎式破碎機(jī)來(lái)進(jìn)行， 可以將大塊原料破碎至40-5040-50毫米的碎 塊，這種破碎機(jī)是無(wú)機(jī)材料工廠廣泛應(yīng)用的醋碎和中碎機(jī)械。是依靠活動(dòng)顎板做周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把進(jìn)入兩顎板間的物料壓碎，顎式破碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管 理和維修方便，工作安全可靠，使用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是工作間歇式，非 生產(chǎn)性的功率消耗大，工作時(shí)產(chǎn)生較大的慣性力，使零件承受較大的負(fù)荷，不適 合破碎片狀及軟狀粘性物質(zhì)。破碎比較大的破碎機(jī)的生產(chǎn)能力計(jì)算方法如下：G=0.06upkbsd/taG

8、=0.06upkbsd/ta nqnq式中G G破碎機(jī)生產(chǎn)能力，Kg/hKg/hu u物料的松動(dòng)系數(shù)，0.6-0.70.6-0.7P P物料的密度K K每分鐘牙板擺動(dòng)次數(shù)，次/MIN/MINb b進(jìn)料口長(zhǎng)度，單位米S S牙板之開(kāi)程單位米Q Q鉗角D D破碎后最大物料的直單位毫米中碎碾輪機(jī)是常用的中碎裝置。物料是碾盤與碾輪之間相對(duì)滑動(dòng)與碾輪的重力 作用下被碾磨與壓碎的，碾輪越重尺寸越大，則粉碎力越強(qiáng)。陶瓷廠用于制備坯 釉料的輪碾機(jī)常用石質(zhì)碾輪和碾盤。一般輪子直徑為物料塊直徑的14-4014-40倍，硬質(zhì)物料取上限，軟質(zhì)物料物料下限。輪碾機(jī)碾碎的物料顆粒組成比較合理，從微米顆粒到毫米級(jí)粒徑，粒徑分

9、布范圍廣，具有較合理的顆粒范圍，常用于碾碎物料。（3 3）細(xì)碎球磨機(jī)是陶瓷廠的細(xì)碎設(shè)備。在細(xì)磨坯料和釉料中，其起著研磨和混合的 作用。陶瓷廠多數(shù)用間歇式濕法研磨坯料和釉料， 這是由于濕式球磨時(shí)水對(duì)原料 的顆粒表面的裂縫有劈尖作用，其研磨效率比干式球磨高，制備的可塑泥和泥漿 的質(zhì)量比矸干磨得好。泥漿除鐵比粉除鐵磁阻小效率高，而且無(wú)粉塵飛揚(yáng)。（4 4）篩分篩分是利用具有一定尺寸的孔徑或縫隙的篩面進(jìn)行固體顆粒的分級(jí)。當(dāng)粉 粒經(jīng)過(guò)篩面后，被分級(jí)成篩上料和篩下料兩部分。 篩分有干篩和濕篩。干篩的篩 分效率主要取決于物料溫度。物料相對(duì)篩網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)形式以及物料層厚度。當(dāng)物料 濕度和粘性較高時(shí)，容易黏附在篩面上

10、，使篩孔堵塞，影響篩分效率。當(dāng)料層較 薄而篩面與物料之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)越劇烈時(shí)， 篩分效率就越高，濕篩和干篩的篩分效 果主要卻決于料將的稠度和黏度。陶瓷廠常用的篩分機(jī)有搖動(dòng)篩，回轉(zhuǎn)篩以及振篩。（5 5） 除鐵A磁選條件坯料和釉料中混有鐵質(zhì)將使制品外觀受到影響，如降低白度，產(chǎn)生斑點(diǎn)。因此，原料處理與坯料制備中，除鐵是一個(gè)很重要的工序。從物理學(xué)中，作用在單位質(zhì)量顆粒上磁力為F=RHdH/dhF=RHdH/dh式中 R R物料的比磁化系數(shù)，即單位質(zhì)量物料的磁化系數(shù) Cm3/gCm3/gH H磁場(chǎng)強(qiáng)度，A/m,A/m,dH/dhdH/dh磁場(chǎng)梯度，A/M2A/M2h h磁場(chǎng)等強(qiáng)度面的距離由上式可知，要使磁選

11、過(guò)程有效的進(jìn)行，必須具備以下基本條件：1 1有磁場(chǎng)存在2 2必須是不均勻磁場(chǎng)3 3被選物料應(yīng)有一定的磁性B對(duì)磁選機(jī)的要求1 1自動(dòng)連續(xù)作業(yè)，無(wú)需手工操作2 2具有較高和較穩(wěn)定的除鐵效率。使那些含鐵量屬于等外的陶瓷原料通過(guò)磁選后能成為二級(jí)原料，爭(zhēng)取達(dá)到一級(jí)原料。以充分利用原料資源。3 3盡量減少有用物料的夾帶量。以減少資源損失，磁選機(jī)有干法和濕法兩種，干法一般用于分離中碎后粉料 的鐵質(zhì)，而濕法是用于泥漿除鐵的。目前，我國(guó)陶瓷工業(yè)所用干法除鐵設(shè)備有輪式磁選機(jī)和傳送式磁選機(jī)。在濕法除鐵中，一般采用過(guò)濾式濕法磁選機(jī)，操作時(shí)先在線圈中通入直流電，使帶篩格板 的鐵芯磁化，泥漿由漏斗進(jìn)入，然后在靜水壓得作用

12、下，由下往上經(jīng)過(guò)篩格板， 含鐵雜質(zhì)被吸住，而凈化的泥漿由溢流槽流出，。由于泥漿通過(guò)格篩板，成薄層 細(xì)流狀，因此，濕法磁選機(jī)的除鐵效果比較好。因此在制備陶瓷的過(guò)程中，選濕 法磁選機(jī)比較好。（6 6） 泥漿脫水泥漿脫水常用的有兩種方法，壓濾脫水和噴霧干燥脫水。噴霧干燥是以噴霧 干燥塔為主體，并附用泵，風(fēng)機(jī)與收集細(xì)粉的旋風(fēng)分離器等設(shè)備構(gòu)成的機(jī)組； 來(lái) 完成的。泥漿由泵壓送到干燥塔的霧化器將泥漿霧化成細(xì)滴，進(jìn)入干燥塔內(nèi)，相遇熱空氣進(jìn)行熱交換時(shí)期干燥脫水。尚含有一定水分的固體顆粒自由下降到干燥塔底 部。由出口卸出。而帶有微粉及水汽的空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器，收集微粉后，從排風(fēng) 機(jī)口排出。本次工藝選用壓力混合流法

13、，二者各有缺點(diǎn)。噴霧干燥器的干燥介質(zhì)溫度過(guò)高，則干燥速度過(guò)快。顆粒表面形成一層硬皮 而里面仍然是濕的，一般進(jìn)口干燥器介質(zhì)的溫度不高于400-500400-500度。（7 7） 陳腐陳腐是指將坯料放入封閉的倉(cāng)庫(kù)和池中，保持一定溫度和濕度，存放一定時(shí)間， 泥料經(jīng)一段時(shí)間陳放后，可使其組分趨于均勻，可塑性提高，造粒后的壓制坯料 在密閉的倉(cāng)庫(kù)放一段時(shí)間，可使坯料的水分更加均勻，陳腐對(duì)提高坯料的成型性能和坯體強(qiáng)度有重要作用。 但陳腐需要占用較大的 面積，同時(shí)延長(zhǎng)了坯料的周轉(zhuǎn)期，使生產(chǎn)過(guò)程不能連續(xù)化，因而現(xiàn)代化的生產(chǎn)不 希望延長(zhǎng)陳腐時(shí)間來(lái)提高坯料的成型性能，可通過(guò)對(duì)坯料的真空出理來(lái)達(dá)到這一 目的。（8 8

14、） 練泥練泥可以排除泥餅中的殘留空氣， 提高泥料的致密度，和可塑性，并使泥料組織 均勻改善成型性能，提高干燥強(qiáng)度和成瓷后的機(jī)械強(qiáng)度。（9 9） 造粒造粒就是將粉體加工成形狀和尺寸都比較均勻整齊。具有一定顆粒級(jí)配，流動(dòng)性好的球形顆粒的過(guò)程。又叫團(tuán)粒。常見(jiàn)的造粒方法有噴霧干燥法，輪碾造粒法。噴霧干燥法是陶瓷生產(chǎn)中普遍 采用的一種脫水和造粒方法，除此之外還有一些傳統(tǒng)的造粒方法，如碾輪造粒， 等。碾輪造粒的工藝特點(diǎn)是產(chǎn)量大。能夠連續(xù)操作，所得粉粒體積密度大但形狀 不規(guī)則，流動(dòng)性差，顆粒分布難以控制。本工藝采用噴霧干燥法。二成型本工藝采用壓制成型中的干壓成型。壓制成型可以分為干壓成型和等靜壓成型。A A

15、成型壓力成型壓力包括總壓力和壓強(qiáng)。總壓力取決于所要求的壓強(qiáng)，這又與生坯的大 小和形狀有關(guān)，這是壓機(jī)選型的主要技術(shù)指標(biāo)。壓強(qiáng)是指垂直于受壓方向上生坯 單位面積所受到的壓力，合適的成型壓強(qiáng)取決于坯體的形狀，高度和粉體的含水 量及其流動(dòng)性，要求坯體的致密度等。B B加壓方式加壓方式有單面加壓，兩面加壓，四面加壓等。粉料的受壓面越大，就越有 利于生坯的致密度和均勻性，因此，干壓法的進(jìn)一步改進(jìn)方法就是等靜壓成形法。 此外，在加壓過(guò)程中，采用真空抽氣和振動(dòng)等也有利于生坯致密度和均勻性。上下加壓可以通過(guò)不同的模具形式來(lái)實(shí)現(xiàn)；而要實(shí)現(xiàn)四面同時(shí)加壓，不是常規(guī)的方 法能實(shí)現(xiàn)的只有米用等靜壓方式。C C加壓速度和加

16、壓時(shí)間干壓粉粒中有較多的空氣，所以在加壓力的過(guò)程中應(yīng)該有充分的時(shí)間讓空氣 排出。所以加壓速度不能過(guò)快，最好先輕后重多次加壓，并在達(dá)到最大壓力時(shí)要 維持一段時(shí)間，讓空氣有機(jī)會(huì)排出。加壓的速度和粉體的性質(zhì)水分和空氣排出速 度有關(guān)，一般最好加壓2-32-3次，出了控制加壓外，裝料均勻模型面涂潤(rùn)滑油等需 要在操作中加以注意。裝料后刮料時(shí)要從中間向兩邊刮，不能向一個(gè)方向刮料， 應(yīng)從中間開(kāi)始。三坯料的干燥（1 1）干燥是指排出濕坯水分的工藝過(guò)程。干燥的作用就是將坯體中所含的大 部分機(jī)械結(jié)合水排出同時(shí)賦予坯體一定的干燥強(qiáng)度，使坯體能夠有一定的強(qiáng)度以 適應(yīng)修坯，粘接及施釉等工序的要求。同時(shí)避免了在燒成時(shí)由于水

17、分大量汽化而 帶來(lái)的能量損失。（2 2）干燥過(guò)程1 1升速干燥2 2等速干燥3 3降速干燥階段4 4平衡階段（3 3）干燥收縮與變形影響坯體干燥收縮的因素主要有以下幾個(gè)方面A A坯體中粘土的性質(zhì)，粘土越細(xì)燒成收縮和變形就越大。B B坯體的化學(xué)組成，坯體中粘土的陽(yáng)離子對(duì)坯體干燥收縮有很多影響。在 坯體加入鈉離子可以促使粘土顆粒平行排列。 實(shí)踐證明含有鈉離子的粘土礦物比 含鈣離子的粘土礦物收縮率大。C C坯料的含水率，與收縮率成正比。D D坯體的成型方法E E坯體的形狀（4 4）干燥方法干燥方法分為1 1熱空氣干燥2 2工頻電干燥3 3直流電干燥4 4輻射干燥5 5綜合干 燥其中熱空氣干燥根據(jù)干燥

18、設(shè)備不同可分為室式干燥， 隧道式干燥，噴霧干燥， 鏈?zhǔn)礁稍铮伒纻魉褪礁稍?，噴霧干燥，熱泵干燥，少空氣快速干燥技術(shù)。 工頻電干燥是將干坯兩端加上電壓， 通過(guò)交變電流，這樣濕坯就相當(dāng)于電阻而被 并聯(lián)與電路中，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，坯體內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生熱量，是水分蒸發(fā)而干燥。這 樣的方法效率很高。直流電干燥，采用直流電干燥同樣可以使水分在干燥過(guò)程中減少而且均勻分 布輻射干燥分為高頻干燥和微波干燥綜合干燥1 1輻射干燥和熱空氣對(duì)流干燥相結(jié)合2 2電熱干燥與紅外干燥，熱風(fēng) 干燥相結(jié)合。本工藝采用輻射干燥。四、粘接，修坯與施釉一 粘連粘連過(guò)程是指用一定稠度的粘接泥漿將各自成型好的生坯部件粘接在一起。（1 1）粘接方

19、法1 1干法粘接。坯體含水率在 3%3%以下進(jìn)行的粘接。這種粘接方法對(duì)操作工人 技術(shù)要求較高，但粘接件不易變形。2 2濕法粘接。坯體含水率在15%-19%15%-19%進(jìn)行的粘連。這種方法造作簡(jiǎn)單，粘連; 牢固不易開(kāi)裂，粘連效率咼，但容易變形。（2 2）粘接步驟1 1粘接面處理。對(duì)粘接件進(jìn)行處理，使其弧度吻合較好。2 2刷水。在坯體粘接點(diǎn)刷水，使其含水率與粘接泥的含水率接近，能減少粘 連開(kāi)裂3 3涂粘接泥4 4粘連。將涂有粘接泥的零件坯體與主體坯體粘連5 5刷余漿。用毛筆等工具刷去粘接點(diǎn)附近的多余粘接泥（3 3）粘接工藝要點(diǎn)A A各部件的軟硬程度B B粘接處理二修坯對(duì)于粘接完的坯體，由于其表面

20、不太光滑，邊口都有毛邊，而且有的還留有?？p 跡，而且有些產(chǎn)品還需要進(jìn)一步加工，如挖底打孔等，因此需要進(jìn)一步加工修平， 稱之為修坯。修坯方法有濕修和干修之分濕修是在坯體含水很多尚在是軟的情況下進(jìn)行， 適合器具復(fù)雜或需經(jīng)濕修的 坯體，此時(shí)操作較容易而且修坯刀子不易磨損， 其缺點(diǎn)是容易在搬運(yùn)過(guò)程中使坯 件受傷而變形，對(duì)提高品質(zhì)不利。干修是在坯體含水量降到6%-10%6%-10%或干燥后水分更低的情況下進(jìn)行。此時(shí)坯 體強(qiáng)度增高，可減少因搬運(yùn)受傷而引起的變形， 對(duì)提高品質(zhì)有力，其缺點(diǎn)是粉塵 較大，而且對(duì)修坯刀的阻力大，容易跳刀，修坯刀的磨損較大，其技術(shù)也比較難 以掌握。因此要根據(jù)實(shí)際選用方法。三施釉施釉

21、是陶瓷工藝中必不可少的一項(xiàng)工藝， 在施釉前，生坯或素?zé)餍柽M(jìn)行表面的 清潔處理，以除去積存的污垢或油漬，保證坯釉良好結(jié)合。清潔的辦法，一般采 用壓縮空氣在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行吹掃，或者用海綿浸水后濕摸，然后干燥至所需含水 率。（1 1） 釉漿施釉法A A浸釉浸釉法是將坯體浸入釉漿，利用坯體的吸水性或熱坯對(duì)釉的粘附附著在坯體 上，所以又稱蘸釉。B B燒釉法燒釉法又稱淋釉，是將釉漿澆到坯體上，對(duì)無(wú)法采用浸釉，蕩釉等大型器物。 一般用這種方法。C C蕩釉對(duì)于中空制品，如壺，花瓶及罐等，對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部施釉，采用其他方法無(wú)法 實(shí)現(xiàn)或比較困難，應(yīng)采用蕩釉法。（2 2） 干法施釉 A A干釉粉的制備干法施釉是一種代替

22、傳統(tǒng)的以釉漿進(jìn)行施釉的方法，它采用干粉釉，可以獲得新的美觀而又耐磨的表面。干釉粉分為以下四種。1 1熔塊粉。粒度在40-20040-200微米2 2熔塊粒。粒度在0.2-20.2-2微米3 3熔塊片。尺度在2-52-5微米4 4造粒釉粉。其特點(diǎn)是熔塊和生料經(jīng)過(guò)造粒而成。B B施釉方法1 1流化床施釉2 2釉紙施釉3 3干法靜電施釉4 4撒干釉5 5干壓施釉6 6熱噴施釉與傳統(tǒng)的釉漿技術(shù)相比，干法施釉有以下優(yōu)點(diǎn)：A A大多數(shù)釉粉可以回收，釉漿總的消耗減少B B避免了濕法施釉的廢水，於漿處理，壞境污染減少。C C釉料制備工藝簡(jiǎn)化D D釉面性能好E E裝飾效果更加多樣化，且可獲得傳統(tǒng)濕法施釉無(wú)法得到

23、的裝飾效果 F F能耗大大減少五、燒成與窯具燒成是陶瓷制造工藝過(guò)程中最重要的工序之一。 對(duì)坯體來(lái)說(shuō)，燒成過(guò)程就是 將成型后的生坯在一定條件下進(jìn)行的熱處理， 經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)變化，得到具 有一定礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)，達(dá)到所要求的理化性能指標(biāo)的成坯。燒成制度過(guò)程（一 ）溫度制度和氣氛A預(yù)熱階段（常溫到 300度）本階段工藝目的的主要是坯體的預(yù)熱與坯體殘余水分的排除。這時(shí)窯內(nèi)升溫速度與坯體速度與坯體殘余水分， 坯體尺寸形狀，窯內(nèi)溫差，窯內(nèi)制品裝載密度 等有關(guān)。如控制入窯坯體含水率在 1%-2%1%-2%以下時(shí)，殘余水分排出時(shí)坯體基本不 受收縮，坯體內(nèi)部所含水分蒸發(fā)溢出通暢， 因此升溫速度可以加快，反

24、之加入窯 體皮料含水率過(guò)高。入窯后水分劇烈蒸發(fā)，坯體易爆裂。厚壁及形狀復(fù)雜的產(chǎn)品 這種情況更為嚴(yán)重。這時(shí)應(yīng)控制升溫不能太快，殘余水分排出也與坯體組分有關(guān)， 當(dāng)坯體中可塑粘土質(zhì)原料含量高時(shí)， 坯體較致密，水分排出困難，這個(gè)因素應(yīng)在 確定這段升溫速度時(shí)確定。對(duì)于大斷面窯爐，特別是斷面高度比較大的窯爐，由于預(yù)熱帶煙氣分層而形 成較大的上下溫差，這使同一斷面不同部位制品受熱不均勻， 為減少其影響，只 有降低升溫速度，加以彌補(bǔ)，采取相應(yīng)措施，如調(diào)整裝窯密度，設(shè)置預(yù)熱帶攪拌 氣幕設(shè)置高溫等速燒嘴特別是采用斷面高度比較小的窯爐，可以很大程度上解決這一問(wèn)題。傳統(tǒng)大斷面隧道窯及間歇窯如倒焰窯中， 產(chǎn)品常用匣缽或

25、棚架結(jié)構(gòu)窯具進(jìn)行 疊裝，這時(shí)裝置密度更大，通氣不暢，增大了窯爐斷面上下溫差。B氧化分解階段（300-950度）陶瓷坯釉在此階段發(fā)生的物理變化主要有質(zhì)量減輕，強(qiáng)度降低，發(fā)生的化學(xué) 變化主要有結(jié)晶水排出，有機(jī)物，硫化物氧化，碳酸鹽分解，石英晶型轉(zhuǎn)變等。 本階段升溫速度和氣氛主要有坯料化學(xué)組成， 顆粒組成，坯體尺度，形狀及裝窯 密度等因素有關(guān)。由于坯釉發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可看出，本階段窯內(nèi)有大量氣體產(chǎn)生，排出，因此 主要考慮相關(guān)因素對(duì)氣體排出的影響， 如致密度，尺寸大小，壁厚坯料細(xì)度大等 都影響氣體排出的速率。如上述因素影響較小，本階段可較快升溫，石英用量較 多的坯體，應(yīng)考慮573573度左右由于晶型轉(zhuǎn)變

26、引起的體積膨脹，適當(dāng)控制升溫速度。 此階段宜用氧化焰燒成。C高溫階段（950-最高燒成溫度）該階段坯體開(kāi)始出現(xiàn)液相，釉層開(kāi)始熔融。本階段根據(jù)坯釉鐵鈦含量及對(duì)制品外觀的顏色要求來(lái)決定是否采用還原氣氛 燒成。在使用還原氣氛燒成時(shí)嗎，本階段又可分為氧化保溫期，強(qiáng)化還原，弱還 原期，這三個(gè)階段之間的兩個(gè)轉(zhuǎn)化溫度點(diǎn)及后兩段還原氣氛是確定氣氛制度的關(guān) 鍵。為使釉完全熔融前氧化反應(yīng)能充分進(jìn)行，氣體完全排除，臨界溫度應(yīng)在釉始 熔前100-100-150150度。強(qiáng)還原階段氣氛濃度一氧化碳為 3%-6%.3%-6%.這時(shí)，燃料燃燒的空氣過(guò)剩系數(shù)為約 0.90.9。高溫階段也常稱為成瓷階段。在這個(gè)階段，由于液相量

27、增加，氣孔率減小， 坯體產(chǎn)生較大的收縮，這時(shí)應(yīng)特別注意窯內(nèi)煙氣與制品間的傳熱狀況，并加以調(diào)整，力求減少制品不同部分，同一部分表層及內(nèi)部的溫差，防止由于收縮相差 太大而導(dǎo)致制品變形或開(kāi)裂。在接近最高燒成溫度段時(shí)，升溫要早，但平均升溫 速度要小。以減少不同部位產(chǎn)品及產(chǎn)品內(nèi)溫度分布梯度， 對(duì)壁厚級(jí)形狀復(fù)雜的制 品，只一點(diǎn)更應(yīng)注意。最高燒成溫度一般要根據(jù)成品所要求的吸水率燒成收縮，抗折強(qiáng)度，等性能 指標(biāo)確定，。最高燒成溫度還與燒成周期有關(guān)，對(duì)于同一產(chǎn)品。燒成周期較長(zhǎng)，最高燒成 溫度則應(yīng)較低，反之，燒成周期較短，最高燒成溫度應(yīng)較高。D高火保溫階段如前所訴，高火保溫階段即達(dá)到最高燒成溫度后， 在保持一段時(shí)

28、間，由于制 品不同，所使用的窯爐不同，裝窯密度不同，。燒成周期不同，高火保溫時(shí)間也 應(yīng)不同，但這一階段是必不可少的。高火保溫階段的主要作用是減少制品不同部分，同一部分表層及內(nèi)部的溫 差，從而使坯體內(nèi)各部分物理化學(xué)反應(yīng)將進(jìn)行的同樣安全，組織結(jié)構(gòu)趨于均已。 同時(shí)也減少窯內(nèi)各部分的溫差，使窯內(nèi)不同部位的制品處于接近相等的受熱條件 下，從而具有基本的成品理化性能。E冷卻階段850850度以上由于有較多液相，因此坯體還處于塑性狀態(tài)，故可進(jìn)行快冷，快 冷防止了液相析晶，晶體長(zhǎng)大以及低價(jià)鐵再氧化，從而提高了坯體的機(jī)械強(qiáng)度， 白度以及釉面光澤度。同一產(chǎn)品，由于冷卻時(shí)間不同，其中氧化鐵和氧化亞鐵的 相對(duì)含量有明

29、顯差異；可見(jiàn)快冷對(duì)防止氧化亞鐵的再次氧化有很大作用。在850850度以下由于液相開(kāi)始凝固，石英晶型轉(zhuǎn)化，坯體固化，故應(yīng)緩冷， 防止因坯體快速收縮而開(kāi)裂。特別是對(duì)含堿和游離石英較多的坯體， 因?yàn)閴A玻璃 熱膨脹系數(shù)較大。石英晶型轉(zhuǎn)變也引起體積變化，降溫過(guò)快后果尤為嚴(yán)重。急冷時(shí)的降溫速度可控制在150-300150-300度每小時(shí)，緩冷階段40-7040-70度每小時(shí)。 瓷器在400400度以下可適當(dāng)快冷，降溫速度可達(dá)100100度以上。對(duì)含大量方石英原料 的陶瓷坯料，在晶型轉(zhuǎn)化溫度段仍需緩冷。產(chǎn)品的出窯溫度還要考慮窯外環(huán)境溫 度，一般掌握在100100度以下。六、燒成工序的節(jié)能與低溫?zé)梢?、燒成?/p>

30、序的節(jié)能1 1低溫快燒2 2采用裸裝明焰燒成技術(shù)3 3窯爐技術(shù)的不斷進(jìn)步4 4采用高效輕質(zhì)保溫耐火材料及新型涂料5 5燒成工序的余熱利用二、低溫快速燒成低溫快速燒成的意義1 1節(jié)約能源2 2充分利用原料資源3 3提高窯爐與窯具的使用壽命4 4縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率快速燒成的工藝措施（1 1）快速燒成的坯料的工藝性質(zhì)要求有以下幾個(gè)方面1 1干燥收縮和燒成收縮均小2 2坯料的導(dǎo)熱性能好，使燒成溫度變化接近線性關(guān)系3 3坯料的膨脹系數(shù)小，在燒成過(guò)程中坯體不致開(kāi)裂4 4坯料中少含晶型轉(zhuǎn)變的成分，以免體積變化5 5快速燒成的釉料要求其化學(xué)活性強(qiáng)，以利于物理化學(xué)反應(yīng)能迅速進(jìn)行（2 2）減少坯體入窯水分

31、，提高坯體入窯溫度（3 3）控制坯體厚度形狀和大?。? 4）選用溫差小和保溫良好的窯具（5 5）選用抗震性能優(yōu)良的窯具三、窯具的性能要求1 1結(jié)構(gòu)強(qiáng)度2 2抗熱震性3 3重復(fù)使用窯具的體積穩(wěn)定性4 4導(dǎo)熱性能5 5耐火度窯具的材質(zhì)類型（1 1）硅鋁質(zhì)（粘土質(zhì)，高鋁質(zhì)也稱莫來(lái)石質(zhì)）（2 2）硅鋁鎂質(zhì)（莫來(lái)石質(zhì)- -堇青石質(zhì)，堇青石- -莫來(lái)石質(zhì)）（3 3）碳化硅質(zhì)(4)熔融石英窯具 本工藝采用硅酸鋁質(zhì)窯具七、陶瓷生產(chǎn)的特點(diǎn)作為社會(huì)化大生產(chǎn)的陶瓷生產(chǎn)過(guò)程， 和其他一些行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程相比較，具 有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1 1 陶瓷生產(chǎn)過(guò)程是一種流程式的生產(chǎn)過(guò)程，連續(xù)性較低。陶瓷原料由工廠 的一端投入生產(chǎn)，順

32、序經(jīng)過(guò)連續(xù)加工，最后成為成品，整個(gè)工藝過(guò)程較復(fù)雜，工 序之間連續(xù)化程度較低。隧道窯雖然是連續(xù)生產(chǎn)，但其速度尚不能與成型工藝的 流水作業(yè)線相配合，需要做存坯、裝坯和裝窯等一系列燒成準(zhǔn)備工作。工藝陳設(shè) 瓷的生產(chǎn)更是帶有濃厚的手工作坊式色彩，缺少工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)模與條件。因此 進(jìn)行工藝革新，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，對(duì)于提高陶瓷工業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率，創(chuàng)造更大的經(jīng) 濟(jì)效益具有重要作用。2.2. 陶瓷生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化程度較低。陶瓷工業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)工業(yè)， 又是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)。長(zhǎng)期的習(xí)慣觀念認(rèn)為，技術(shù)不是這個(gè)行業(yè)的主要因素，因 而忽略了對(duì)其的技術(shù)改造，再加上國(guó)家資金有限，陶瓷工業(yè)技術(shù)裝備長(zhǎng)期處于落 后狀況，機(jī)械化和自動(dòng)化程度相當(dāng)?shù)停蟛糠謾C(jī)械設(shè)備只相當(dāng)于先進(jìn)制瓷國(guó)家五 六十年代的水平，有的甚至處于二三十年代水平；彩繪、檢驗(yàn)、包裝等工序還依 靠手工操作。3.3. 陶瓷生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，是指從原材料投入生產(chǎn)開(kāi)始， 經(jīng)過(guò)各道工序加工直到成品出產(chǎn)為止， 所經(jīng)過(guò)的全部日歷時(shí)間。包括基本作業(yè)時(shí) 間、多余時(shí)間和無(wú)效時(shí)間。陶瓷生產(chǎn)的周期較長(zhǎng)，從礦山采掘、原料處理、產(chǎn)品 成型、鍛燒到銷售，工序多，過(guò)程長(zhǎng)，但在陶瓷生產(chǎn)周期中，真正利用的基本作 業(yè)時(shí)間所占的比重是不大的，一般在 3030% 4040%左右，時(shí)間的利用率較低。因 此，減少或消除作業(yè)中的多余和無(wú)效時(shí)間， 增加基本作業(yè)時(shí)問(wèn)的比重，這是陶