浅谈建筑陶瓷的釉料损耗及其处理方案*

周腾飞 李海龙 张东升 杨炳坚 李 超

(1 蒙娜丽莎集团股份有限公司 广东 佛山 528211)

(2 广东省大尺寸陶瓷薄板企业重点实验室 广东 佛山 528211)

近几年,随着建筑陶瓷原材料价格的大幅上涨,天然气和煤炭价格长期高位运行,导致陶瓷企业产生成本居高不下,利润大幅度降低。因此如何减少釉料损耗,降低生产成本,已成为各个陶瓷企业必须要研究的课题。

1 釉料的加工损耗

釉料原料在加工成釉浆的过程中会有一定量的釉浆损耗且无法避免,但可以尽量去控制减少损耗量,比如相同种类的釉料可以固定球磨机和浆池,能够有效减少清洗球磨机和浆池造成的釉浆损耗;加强员工节釉意识培训,可减少人为因素造成的釉浆浪费;完善釉浆过筛除铁等相关设备及工序,可减少釉浆损耗;冲洗加工设备的含釉水统一流到沉降池沉降,沉降泥制成压滤渣后可作为一种陶瓷原料使用。

2 釉料的使用损耗

生产车间釉料使用损耗一般是指在瓷砖生产过程中,实际平均施釉量和理论平均施釉量的偏差(kg/m2),可以由连续生产时产生的釉损、转釉转工艺生产时产生的釉损、非正常生产状态时产生的釉损三部分组成。

2.1 连续生产时产生的釉损

连续生产时产生的釉损主要包括皮带挂釉釉损、定期冲洗设备釉损、喷釉设备喷釉釉损、钟罩设备淋釉釉损等。皮带挂釉釉损是钟罩淋釉设备和喷釉设备在施釉的同时,会把釉施在皮带上造成皮带挂釉产生釉损;定期冲洗设备釉损是指施釉设备在连续工作过程中定期冲洗釉杂、沉积釉和釉屎时造成的釉损;喷釉设备喷釉釉损是指把釉浆制成雾状釉喷到砖面过程中散落在周边时产生的釉损;钟罩淋釉釉损是指釉浆通过钟罩形成釉幕淋到砖面过程中产生的釉损。这些釉损在生产过程中无法避免,只能通过设备和工艺的改进来控制减少。

2.2 转釉转工艺时产生的釉损

转版转工艺产生时产生的釉损主要包括换釉转工艺清洗设备釉损、无法使用的低比重釉浆釉损等。换釉转工艺生产时,由于在更换不同种类的釉浆上线生产前,需要把釉线施釉相关设备重新清洗干净,包括釉泵、输釉管、施釉设备以及皮带等,这种大清洗会造成一定量的釉浆损耗;当生产采取喷釉设备施釉时,生产釉浆比重需要调低,由于无法精准控制换釉转工艺生产的具体时间,就会造成低比重釉浆过剩情况,这些低比重釉浆如不能及时用掉就会迅速沉淀而无法继续使用,从而造成一定量的釉浆损耗。

2.3 非正常生产状态下产生的釉损

非正常生产状态下的釉损主要包括设备故障造成的釉损、员工操作不当造成的釉损、釉浆受到污染造成的釉损等等;另外换釉调版需要来回清洗设备也会造成釉浆损耗。生产车间的釉料损耗有大有小,控制好的陶瓷企业能够把釉损控制到5%～8%,而控制差的陶瓷企业生产车间的釉损能高达10%以上。釉损偏大不仅会造成釉料原料浪费和环境污染,还会增加企业生产成本,降低企业利润,不利于企业成长和可持续发展,所以降低釉料损耗势在必行。

3 施釉设备釉损

陶瓷厂常见的施釉设备主要包括钟罩淋釉设备和喷釉柜喷釉设备,两者的工作方式不同,在工作过程中产生的釉浆损耗也有一定的差异。

3.1 淋釉设备的釉损

钟罩淋釉设备主要由釉泵和钟罩淋釉器(见图1)组成,工作原理相对简单,釉浆经由釉泵抽到悬在釉线上的釉斗中,再流经钟罩形成釉幕均匀淋到砖坯面上,没有淋到砖面上的釉幕经过下面的托盘重新流到釉桶中循环使用。钟罩淋釉设备在正常工作时需要定期清理托盘中长期循环的沉积釉,会产生一定量的釉损,但相对比较少,另外,定期清洗钟罩淋釉设备也会产生一定量的釉损。

2) 工厂化生产。目前，埃塞的现代化竹材加工生产厂家有3家：一是位于奥罗米来州、距离首都仅20 km左右的Adal Industrial Plc，2006年投产；二是位于本尚古勒-古木兹州首府阿索萨的Bamboo Star Agroforestry Factory。这2家企业员工共150人左右(每家70多人)，均以生产竹地板为主，其他竹产品主要有竹窗帘、各种竹签(包括竹香签、竹牙签等)、竹筷、球形竹炭等。产品除供应本国需求外，还少量销往邻国国家。第3家竹地板生产厂家SA Bamboo位于首都西边约20 km处，于2017年投产，生产竹地板、家具、牙签等。

图1 钟罩淋釉器

3.2 喷釉设备的釉损

喷釉设备(见图2)主要由水刀式喷釉机和喷釉柜组成,水刀式喷釉机通过压缩空气把釉浆雾化,再经过多个喷嘴均匀地喷到砖面上完成施釉,雾状釉浆扩散到周边环境中就会产生釉损,雾状釉浆长期易积聚在釉柜边缘,形成的干釉容易掉落在砖坯表面产生釉面缺陷。喷嘴连续工作时间过长容易有滴釉,所以要定期对这些设备进行冲洗,冲洗设备时会产生一定的釉损,另外喷到皮带上的釉浆也会造成皮带挂釉产生釉损。不同的喷釉柜所产生的釉损也不相同,跟喷釉柜大小、外观设计、喷头数量以及水刀喷釉机压力等都有关系。

图2 喷釉设备

4 减少生产车间釉损的措施

目前各陶瓷企业都在想办法减少生产车间产生的釉损来到达节釉降本的目的,但采取的措施各有差异,有的企业处理得比较粗糙,生产车间使用釉损居高不下;而有的企业则处理得比较精细,各种方法措施综合运用,使生产车间釉料损耗大大降低。

4.1 改进设备减少釉损

喷釉设备釉损相对较大,合理设定喷釉设备喷釉参数可以有效减少釉损,包括调整喷枪喷嘴大小、间距及高度都可以控制减少釉损;根据生产需求调整水刀式喷釉机空气压力使釉浆雾化程度更合理也可以减少釉损。随着科技进步和技术发展,目前一些国外的设备公司也在开发一种新的喷釉设备,其釉损能够得到很好控制,但技术还不算特别成熟,有待进一步完善。

钟罩淋釉设备釉损相对较小一些,但仍可以经过一些改进减少釉损,比如尽量提高釉幕下方托盘倾斜度,减小釉浆沉积;控制好淋釉釉浆性能,防止釉浆循环中触变沉积,可以有效减少钟罩设备清理次数;这些改进措施都可以有效地减少釉损。

皮带挂釉造成的釉损也不可忽略,根据生产情况适量减少喷釉柜处皮带数量;在皮带处增加刮釉设备循环利用;在釉幕皮带上方增加节秞器减少皮带挂釉;改造钟罩釉幕处釉线输送设备,使皮带不经过釉幕也可以输送砖坯,这些措施都可以有效防止皮带挂釉产生的釉损。

此外,在施釉设备处就近备釉取釉,减少输送釉管长度,可以有效减少换釉转工艺生产清洗釉管造成的釉损。

4.2 培养员工节釉意识

培养员工的节釉意识非常重要,很多时候一些人为因素造成的釉浆浪费非常严重,比如,釉浆没有循环完就开始清洗设备;换釉转版时控制调釉量不够严谨,造成浪费;中试釉试完就地倒掉;还有就是人为因素造成釉浆污染而无法使用的现象更是会造成严重的釉浆浪费。因此陶瓷企业需要重视培训员工的节釉意识,制定相关处罚机制,责任到人,可以有效减少人为因素造成釉浆浪费。

另外,合理安排不同工艺产品的排产顺序,尽量把同釉同工艺的产品排在一起连续生产,减少换釉转工艺生产的转换频率;同时提高换釉试板效率,减少试版次数,都可以有效减少釉损。

4.3 生产车间釉损回收再利用

生产车间釉损回收再利用指把生产车间使用时损耗的釉浆分类回收,然后再进行最大价值化利用。生产车间回收釉按照回收方式可分为换釉转版回收釉、中试回收釉、清洗施釉设备回收釉、刮皮带回收釉等;按照釉的回收种类可以大概分为面釉回收釉、抛釉回收釉、哑光釉回收釉、干粒釉回收釉等;按照回收釉的再利用方式主要可以分为3种:一是生产回收釉直接再利用,二是生产回收釉分类集中后再利用,三是不易回收的釉浆统一沉降后制成压滤渣再利用。

4.3.1 生产回收釉直接再利用

一般刚加工出球的釉浆比重比生产用釉的比重要高,需要加水调低比重才能上线使用,这就为生产回收釉直接再利用提供了条件,相同编号的冲洗施釉设备回收釉和刮皮带回收釉就可以集中在一起用来调整生产釉浆比重,从而减少生产车间釉浆损耗。

4.3.2 生产回收釉分类集中后再利用

将回收釉按照面釉回收釉、抛釉回收釉、哑光釉回收釉、干粒釉回收釉等种类划分好,确认无污染后分别分类回收到搅拌池。当回收到足够量时,调整其流速、比重、黏度等釉浆性能,确保符合生产要求,然后按一定量的比例掺入生产釉浆中,通过小试刮板和上线中试确认不会对生产釉浆的使用性能造成影响后,包括釉浆密度、流速、黏度和烧后的白度、光泽度、发色以及釉面质量等,可进行连续掺用,实现最大价值的利用回收釉,达到降低生产车间釉损的目的。

4.3.3 沉降后制成压滤渣再利用

生产线上无法避免的釉浆损耗经冲洗后统一流到沉降池集中沉降,沉降泥制成的压滤渣可作为一种陶瓷原料使用,考虑到这种压滤渣杂质多、容易被污染,加上其成分不稳定以及釉料在使用过程中的敏感性,一般会把这种压滤渣作为一种坯料原料减值再利用。目前,如何能够改善压滤渣的使用性能,在不影响釉面质量的前提下作为一种釉料原料保值再利用仍是行业需要克服的难题。

5 结语

陶瓷釉料在加工和使用过程中会产生各种各样的损耗,这些损耗会严重增加企业的生产成本,因此陶瓷企业需加强釉料在加工和使用过程中各个工序的控制管理,尽最大努力减少釉损。改进设备和工艺技术、培训员工节釉意识和加强釉损的回收再利用,这些措施都能很有效地控制釉料损耗。