一次烧仿古砖裂纹缺陷的解决措施

孙智 邱春丽 宋少荣

摘 要：本文主要分析了一次烧仿古砖产生裂纹的原因。实践证明，从原料、釉料配方的调控、压制成形工艺的控制及窑炉烧成曲线的调试等方面出发，可解决一次烧仿古砖裂纹的缺陷。

关键词：一次烧；仿古砖；裂纹

1 引言

随着社会经济的迅速发展，人们的审美能力、消费水平不断地在提高，对陶瓷产品的鉴别能力也越来越强。仿古砖由于具有内在质量好、吸水率低、强度高、花色自然等优点，使其作为地砖铺贴或切割成各种形状作为内墙使用，越来越受到人们的关注。

一次烧仿古砖由于其工艺要求复杂、过程控制多，造成其产品质量不高。其中，以裂纹缺陷为例，只要其过程控制稍松，此问题就会反复出现，成为一次烧成的“老大难”问题。为了解决一次烧仿古砖的裂纹缺陷，通过研究发现，可从原料、釉料配方的调控、压制成形工艺及窑炉烧成曲线的调试等方面控制和解决一次烧仿古砖的裂纹问题。

2 一次烧仿古砖裂纹的解决措施

2.1 坯用原料方面的控制

坯用原料的配方非常关键，配方的好坏直接影响到原料的加工、成形以及烧结性能等方面。因此，要控制裂纹，首先要研制好原料的配方。

2.1.1粘土的选择

在选择粘土原料时，干燥收缩大、敏感指数高的粘土尽可能少用或不用。须选用粘性大、收缩率中等、吸水率较小等特性的粘土。同时，粘土的使用量一般控制在35%以下。若强度不够时，可适当加入增强剂或坯用甲基来提高塑性，从而避免因粘土过多引起的干燥收缩边裂及预热带升温边裂等问题。

2.1.2石英含量的选择

配方中砂石质（石英）原料配比要适中，最佳值在18%～25%之间。当其含量过低时，生坯干燥排湿毛孔少，不利于自然水、吸附水的排出；当其含量过高时，因砂引入的二氧化硅含量超标，易出现预热开裂、风惊等缺陷。

2.1.3长石含量的控制

在配方中由钾长石、钠长石引入的钾钠含量要控制适当，当钾长石用量过多时，虽然降低了坯料的始熔点，但坯料易发生剧烈的物理、化学反应。因为钾多高温粘度大，易出现裂纹。当钠长石用量过多时，坯体易变形，平整度不好控制。

2.1.4泥浆细度及粉料级配的控制

泥浆的细度及粉料级配性能对产品的边裂有重要的影响。一般要求泥浆细度要过250目筛，且筛余控制在2.0%～3.0%之间。如果细度过大、粗颗粒多，会增加边裂几率，而且坯体强度不够，致密度变差；细度过小，则浪费电，增加成本。而粉料级配一般要求40～80目筛上料最佳值在75%～90%之间，而对于100目筛下料微粉控制在3%以下。微粉的多与少，直接影响生坯的干燥强度及裂纹缺陷的产生。

2.1.5粉料化学成分的均一性

粉料化学成分的均一性，对能否产生裂纹有较大的影响，其要求有以下几个方面。第一，流动性一般控制在17～45s。流动性太好，易沉淀分层；流动性太差，球磨放浆困难，不易放干净，造成后面研磨更难。第二，尽量用中转池将不同浆池的泥浆混合后再制粉，使泥浆具有更好的均一性。第三，压机放用粉料尽量不只用一个仓粉料，可同时放2～3个仓的粉料混合用，也使水份更均匀稳定，不易产生裂纹。

2.2 釉用原料方面的控制

釉料与坯料的膨胀系数差异不能过大，差异过大会导致釉层剥落或产生裂纹。

2.2.1底釉方面的控制

一次烧成工艺中，若坯体白度足够，能够不施底釉尽量不施底釉。因为对于窑炉烧成而言，多施一层釉浆，就会进一步影响坯釉的匹配性，以及增加烧成前温水分排出、中温氧化反应的负担，使其隐形边裂出现的几率增加。如果确实需要施加底釉，其配方调节需注意以下几点：

（1） 為保证釉浆的粘接强度及弹性，高岭土用量控制在5%～15%之间，从而避免运行线上产生的碰撞应力，并抵消烧成反应产生的应力。

（2） 硅酸锆的用量应该控制在20%以下，如果过多，因锆的高温粘度大，釉浆高温流平性差，将导致其裂纹缺陷增加。

（3） 底釉耐火温度调节应该偏高，从而增加底釉的弹性，抵消部分产生裂纹的应力。

（4） 釉浆细度的最佳值在250目筛余0.5%～1.0%之间。过细收缩大，易缩釉产生裂纹；过粗釉面质感差，成品缺陷多。

2.2.2面釉方面的控制

除东部地区厂家外，其它区域厂家因受当地釉用原料的限制、品质不够稳定、内在质量稍差等多方面的影响，使其面釉配方调节范围不宽，烧成范围窄。一般情况下，配方中熟料熔块都占有相当大的比例，一般范围控制在10%～40%之间。熟料熔块过少，釉浆性能不稳定；熟料熔块过多，使面釉熔点变低，坯体易黑心，烧成速度变慢。面釉配方中，一般采用硅灰石替代方解石引入钙，从而使面釉釉浆性能不易触变，烧成收缩小，避免裂纹的产生。最好选用水洗高岭土，使其釉浆性能稳定。在釉料中常加入甲基纤维，用量一般在0.12%～0.2%。在允许范围内适当增加甲基纤维素的用量，可以增大釉浆的弹性，降低干燥裂或碰撞裂，从而大大减少边裂纹。

2.3 干燥窑工艺方面的控制

实践证明，为防止在干燥窑中产生裂纹缺陷，需要对干燥工艺控制如下：

（1） 整条干燥窑排式支闸的部分前段保持在70%的开度，后段所有排湿支闸保持在70%～80%的开度；送热风支闸的部分前段，平均保持在80%的开度，后段所在供热风支闸平均保持在90%～100%的开度。

（2） 当整条干燥窑窑压保持在正压状态时，窑头的气氛保持在高湿、高热状态效果比较好。

（3） 干燥窑前温主要是排出水蒸汽，所以排湿一定要通畅，且温度不能太高，一般在200℃以下。同时，升温不能过急，过急易造成隐形裂纹或炸坯。

（4） 对于大多数窑炉技术员来说，看“温度”来调节裂纹缺陷的这种观点还需纠正过来。相对于不同规格、不同配方、不同批次原料、不同敏感指数的生坯，其对应的干燥温度都有着不同程度的波动，不可能是固定的温度干燥。因此，看“砖”烧砖，不是看“温度”烧砖。

2.4 压机工序方面的控制

（1） 压机模具、模芯的质量问题；模芯R角尽量圆滑；镶条质量差或设计不合理等方面，都会导致卡模，造成裂纹、烂砖等问题。

（2） 各项参数要合理，尽量延长脱模与排气时间。

（3） 一次压力很重要，要轻，切忌重；二次压力略重，否则气体被包裹在里面不易排出，经过压机推板推出、输送过程中振动易造成“内伤”产生小裂纹，且此裂纹为乱象裂纹，往往易被判断为坯体配方出了问题，而找不到实质原因。

（4） 粉料水份要适当：过大易粘模；过小易产生夹层、夹心、裂纹。

（5） 压机用粉料过20目筛最好，皮带、输送带的落地粉料最好不用，因为有实心颗粒的存在会造成坯泡，淋釉后呈现为釉泡、釉裂。

（6） 布料小车要平稳，布料要均匀，否则也会出现由于致密度不均、收缩不一而造成裂纹。

（7） 推板要随时刮干净、光滑，角度要合理，否则也易推裂砖坯。

（8） 用气管吹坯粉要在压机压下后，即将抬起来之前吹干净平台。掌握不当会把模中粉料吹走，造成致密度不均、收缩不一的裂纹。砖面的坯粉要采取吹或用胶条、筛网条刮的方式作洁净处理，否则施釉后易造成收缩不一的裂纹。

2.5 釉线印花工序方面的控制

印花仿古砖最好选择淋釉方式，使印花效果最佳。一次烧印花仿古砖对干坯强度要求较高，一般干坯含水率≤1.5%。另外，传动平台、升降平台、皮带轮传动、斜齿轮传动等的平稳性也是影响仿古砖裂纹的重要方面。一般要求平稳输送，切忌大振动，否则造成内应力而产生裂纹；砖与砖之间、砖与输坯线之间不要碰撞，否则会造成裂纹。花机网板或辊筒与砖坯之间的高度要调节适当，且印花（或辊压）力度、夹板力度也要注意，力度过大会把坯体压裂、夹裂。花机夹条角度一般在90°～120°较为合理，既不会夹裂坯体，也便于印花后顶出坯体。丝网印花刮刀要水平，角度在45°～90°方向，且刀口不能过钝，过钝会由点接触变为面接触，使印花效果不清晰，甚至刮裂釉面。

2.6 燒成曲线的调控方面

烧成窑窑头进窑温度一般在300℃以下，预热带升温不要过急，升温过急易裂或易炸坯；急冷、缓冷要合理，否则也会造成“冷风惊”裂纹或“热风惊”的缓冷带裂纹。

3 结论

一次烧仿古砖其工艺非常复杂，形成裂纹的原因也多种多样。为了提高一次烧仿古砖的质量，避免裂纹的产生，必须从多方面进行考虑。实践证明，从原料、釉料配方的调控、压制成形工艺的控制，以及窑炉烧成曲线的调试等方面出发，可解决一次烧仿古砖裂纹的缺陷。