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陶瓷大板集成制造关键技术研发及产业化临海

顶盛机械网 2022-07-20 04:36:56

陶瓷大板集成制造关键技术研发及产业化

摘要

陶瓷大板集成制造关键技术是解决高性能粉料制备,高平整度低变形量煅烧,高平整度低切削量冷加工的工艺,研制出抛光砖类、抛釉砖类、仿古砖类等三大系列的“高韧性陶瓷大板”。关键进行了三个方面的创新攻关:第一是配方优化及高性能粉料制备技术,研制高铝、高钾、低钙镁、低收缩、低烧失量的配方体系,同时重点对喷雾塔浆料雾化装置和工艺方法进行改进,从而获得良好流动性和较高自然堆积密度的粉料;第二是砖坯高平整度低变形量煅烧技术,采用双层反辐射窑体保温结构技术,低温差高效燃烧系统技术,高水平状态传动系统技改,有效提高窑内辐射,提高燃烧效率,实现窑内低温差以及窑内传动的高度平稳性效果,实现“节材、节能”的低碳目标;第三是砖坯高平整度低切削量抛光技术,采用压轮防弹性变形传送结构,刚性与柔性磨块混合搭配相结合的方法,实现了防弹性变形的砖面平整度、低切削量的控制达到固废减排,从而使冷加工效果从量变到质变的整体提升。

2主要技术创新点

2.1 配方优化及高性能粉料制备技术

陶瓷大板的配方体系设计,首要是满足产品应用过程中强度高、韧性好的要求;其次是满足煅烧过程中,坯体低收缩量、温度范围宽、抗急冷开裂性能高的要求;第三是要满足成型干燥过程中,生坯强度高、干燥疏水快的要求涂料在线coatingol.com。

通过对原料的选择与配方的优化试验,技术人员研发出专门适合陶瓷大板的配方体系,与普通陶瓷砖比较,其最大的特点是高铝、高钾、低钙镁,低烧失量。为了更好地控制烧成收缩,使用了部份煅烧高岭土(5 ~ 8%)代替广东黑泥,采用羟甲基纤维素钠作为坯体增强剂,避免了黑泥减少造成的生坯强度降低的不足,更好地满足了产品性能和生产过程的工艺要求。

配方优化是高性能粉料制备的基础,为了更好地满足大面积冲压成型的特殊要求,对坯料的性能提出了更高的要求,主要包括对流动性、堆积密度、颗粒硬度、生坯强度等。

良好的流动性是高性能粉料的首要标志,良好流动性粉料是满足大面积均匀布料的重要前提,是冲压成型布料瞬间均匀的重要指标,是大板砖坯压制后密度均匀的重要保障。

高性能粉料的制备关键技术,除了配方是重要基础外,主要是对喷雾造粒工艺方法进行创新。为了获得良好流动性和较高自然堆积密度的粉料,本项目重点对喷雾塔浆料雾化装置和工艺方法进行改进,创新性地自主设计、研发出能够获得泥浆雾化高速旋流效果的一种结构装置。

在现有喷雾塔泥浆雾化头的基础上,通过对雾化头结构的设计改进,自主研发、加工出一种双旋流槽旋片(普通旋片为单旋流槽),加大了旋流片的厚度(旋片厚度15 ~ 20 mm,普通旋片为8 ~ 10 mm),降低旋流切角,然后采用高压雾化,提高泥浆浓度,实现高速旋流雾化效果,从而改善了粉料颗粒形状和级配,提高了粉料自然堆积密度。

2.2 砖坯高平整度低变形量煅烧技术

对于陶瓷大板生产,烧成工序也是一个很重要的环节。如何获得高平整度的砖面,以及周边低变形量(窄腰、大小头等)效果,是对烧成技术的核心要求。窑炉关键是实现低温差,以及传动的高度平稳性、辊棒面良好水平状态。

本项目在窑炉方面的创新,主要集中在窑体保温、烧嘴结构、升温制度、辊棒选择与配置等方面。公司研发团队在总结和分析行业辊道窑结构和大量数据后,提出了对窑炉结构的设计思路,并得到了窑炉装备供应企业的肯定和配合,将公司团队提出的创新点(设计方案)应用于窑炉结构制造之中。

2.3 砖坯高平整度低切削量抛光技术

对于陶瓷大板生产,冷加工(磨边抛光)工序也是一个很重要的环节,特别是抛光环节,在获得良好平整度的前提下,尽可能减少抛光切削量,是本项目的另一个技术研究重点。本项目在抛光处理方面的创新,主要集中在砖坯防反弹变形传送、抛光磨块选择与配置等方面。

该技术采用“压轮防弹性变形传送结构”和“刚性与柔性磨块搭配方案”。

(1)“压轮防弹性变形传送结构”的创新应用技术是在原有传输方式基础上,通过在两个磨头的间隙安装了一个横向的压轮(轴),压轮通过皮带(砖面)转动,压轮表面衬有高韧性橡胶套层,对砖坯纵向、横向均起到良好的防弹保护作用。

(2)在目前行业中,针对不同的产品加工需求,陶瓷砖抛光加工技术总体分两大类。第一类是针对抛光砖(无釉)的传统抛光加工,俗称“刚性抛光”、“硬性抛光”,切削量大(一般切削深度为1.0 ~ 2.0 mm),对砖面有矫平作用;第二类是针对釉面砖的抛光加工工艺,行业俗称“柔性抛光”,切削量很少(一般切削深度在0.3 mm以内),对砖面没有矫平作用。

“刚性磨块与柔性磨块混合搭配使用方案”,是采用在抛光机上,将“刚性磨块”与“柔性磨块”混合搭配使用,前段以“刚性磨块”为主,后段以“柔性磨块”为主,目的是在保证砖面平整度的前提下,有效地控制砖面的切削量。

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