卫生陶瓷生产工艺概述

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【摘 要】描述了卫生陶瓷生产工艺、卫生陶瓷产品配料、球磨、成型、干燥、烧成的工艺过程与所用设备。

【关键词】卫生陶瓷，球磨，泥浆，成型，施釉

文章编号：ISSN1006―656X（2014）05-0156-01

陶瓷成型车间大多高温高湿，陶瓷生产厂房不宜采用钢结构，多设计为钢筋混凝土框架多层结构，按照工艺流程分层布置，多数卫陶企业主厂房均采用此种结构。

一、卫生陶瓷生产的工艺流程

卫生陶瓷的生产包括配料、制浆、成型、干燥、施釉和烧成等阶段。

（一）原料工艺

卫生陶瓷的原料包括坯体原料和釉料。陶瓷坯体及表面釉料均是由多种原料配比后，经粉碎、成型、烧制而成，原料工艺控制的好坏，直接决定了卫生陶瓷产品的质量和外观，是卫生陶瓷生产环节的重要部分。

（1）原料存放

原料存放场地有料仓、破碎场地，其中料仓又分为硬质料仓和软质料仓。硬质料仓存放石质硬料，软质料仓存放粘土等软质原料。硬质料仓为露天料场，以满足硬质料进一步风化需要；软质料仓应设置料栅，防止雨雪对原料成分的影响。

（2）配料、磨粉

原料主要采用铲车将原料送至厂房，按照配方进行称量、配比，由斗提机提升至二层，通过输送线给各球磨机送料。该法配料准确、可控程度高，应用较为成熟。

陶瓷工业生产中磨粉工艺普遍采用的是间歇式球磨机。球磨机粉碎物料的方法有湿法和干法两种，湿法依靠研磨作用来粉碎物料，颗粒较细，单位容积产量大、粉尘小，出磨时可用泵和管道输送；干法球磨依靠研磨体的冲击与磨削来粉碎物料，干法球磨得到的颗粒较粗，目前卫陶企业磨粉工艺主要采用的是湿法球磨工艺。

球磨机数量应根据设计产量及运转率进行综合计算。传统卫陶生产中多采用3t～8t的球磨机，目前卫陶行业使用的球磨机己向大型化、自动化方向发展，lOt、15t球磨机已在卫陶企业中广泛应用且工艺成熟，较大卫陶生产企业的研磨设备均以lOt球磨机为主力配置。

（3）泥浆的贮存、陈腐、输送

坯料泥浆出磨后，经气动隔膜泵送至放浆池贮存和陈腐。泥料在一定温度和潮湿环境中放置一段时间，这个过程称为陈腐。通过泥料的陈腐，可以使坯料中的水分分布更加均匀、泥料松散均匀、提高坯料的可塑性，提高坯体成型合格率及坯体强度，减少烧成时的变形。

泥料陈腐在泥浆池中进行，泥浆池分为三组：粗制池、精制池、送浆池。粗制池的数量满足当日生产需要泥浆量即可，陈腐期1天；精制池和送浆池应按陈腐期存量要求考虑数量，精制池还应设置部分回浆池，以满足成型工段报废坯料的返回。精制池陈腐期为 5一6天，送浆池陈腐期为2～3天。泥浆在贮存过程需要对浆池内的泥浆进行搅拌。泥浆池外形设计为正八边形，池底设计为倒截棱锥面，半锥角为45。。目前卫陶企业多采用平浆搅拌机进行搅拌，搅拌次数为10～15转/分钟，24小时运行，可保证泥料的混合均匀与性能稳定。

泥浆的出磨、陈腐、送浆、回浆等各工序部要进行泥浆的输送。泥浆输送系统由输送管路和泥浆泵组成。泥浆输送管路属压力管路，根据压力多选用无缝钢管或耐压PVC管材。泥浆泵多采用气动隔膜泵和柱塞泵，其中柱塞泵主要应用于送浆池+泥浆罐工序。

卫陶坯料制备通常采用两次过筛、一次除铁工艺，泥浆由粗制池进入精制池采用一次过筛，由精制池进入送浆池再次过筛、并进行除铁。过筛通常采用振动筛、除铁通常采用过滤式湿法磁选机。

（二）成型工艺

成型是将坯料用各种不同方法制成，具有一定形状和尺寸的坯体，是陶瓷生产中的重要工序。陶瓷制品的成型方法分为三类：可塑成型、注浆成型、压制成型，卫生陶瓷制品因其体积大、形状多，目前仍以注浆成型为主。

注浆成型是利用多孔模型能迅速地吸收水分这一特性，将制备好的泥浆注入多孔模型内，贴近模壁一层泥浆中的水分被模具吸收后，便形成了一定厚度的均匀泥层，将余浆倒出后，泥坯因脱水收缩而与模型脱离开来形成毛坯。下面介绍在卫陶生产中先后采用过的注浆成型工艺。

（三）修坯

卫生陶瓷产品在脱模后需进行修坯，包括脱模修坯、坯体具备一定强度后的修坯擦水。坯体脱模修坯包括坯体粗糙表面的修割和打眼等，坯体含水率较高，不会有大量粉尘出现。修坯擦水是注浆成型的最后工序，在坯体达到一定强度后，即进行坯体切削或补平，后用海绵沾清洁的水，将整个坯体擦一遍，使坯体表面光滑，此工序产生大量粉尘，宜采用集中湿修，做好除尘措施。

（四）干燥工艺

成型后的各种坯体都含有一定量的水分，注浆成型在刚脱模时含水率在 19-23%。必须降低坯体含水率，提高坯体强度，便于后续坯体检查、修坯、搬运、施釉和烧成，减少烧成开裂，为保证施釉的釉面质量，坯体必须进行干燥。卫生陶瓷生产企业目前主要采用热空气干燥法进行坯体干燥，有两种工艺模式：成型车间干燥、干燥室集中干燥。

（五）施釉工艺

釉是施于陶瓷坯体表面上的一层玻璃体。施釉改善了坯体表面性能，发挥了装饰美化的作用。釉料与施釉工艺的好坏，直接决定了卫生陶瓷产品的质量与档次。釉浆的制备与坯料泥浆的生产工艺基本相同，但釉料的纯度要求更高，要注意防止原料污染。保证坯体表面釉层厚薄均匀。喷釉法应用为人工喷釉与机械手喷釉。

（1） 人工喷釉

它有静压喷釉和压力喷釉两种方式。静压喷釉釉浆靠高位静压流向喷枪，压力喷釉采用压力罐施压釉浆，加大了釉浆出枪量和速度，提高了喷釉效率和釉层厚度，为多数卫陶企业采用。目前被广泛使用，施釉现场由于有釉浆的喷出环境较差，施釉现场的通风除尘设计非常重要。

（2）机械手喷釉

它是用电脑控制的机械手完成喷釉的施釉技术，属于自动喷釉。其设备包括坯体传输联动线、可控制转动角度承坯台、喷枪和控制系统等。采用机械手施釉，操作人员可远离喷釉柜，劳动量减轻，生产效率提高。人工施釉效率为 100～120件/人？班，机械手施釉每个工位为400～7000件/班。投资大，技术要求高，对程序依赖大，不易变换品种。仅在大型卫陶企业中部分使用。

（六） 烧成工艺

施釉后的陶瓷白坯必须经过烧成，烧成是陶瓷生产最重要工序之一。卫生陶瓷的烧成为一次烧成，使用的窑炉是隧道窑和梭式窑。

（1）隧道窑

它是现代化的连续烧成设备，窑内分预热、烧成和冷却三带。烧成时依靠推车机的顶推作用，将装载生坯的窑车延窑长方向由窑头推入，依次进入预热带、烧成带、冷却带，后由窑尾出窑。高温烟气在隧道前段烟囱或引风机的作用下，沿隧道向窑头方向流动，逐步预热进窑的坯体。在窑出口端鼓入冷风，冷风被制品加热后抽出，作为干燥器的热源。隧道窑是按逆流换热原理工作，其优点是传热快速，烧成周期短，单位容积产量大，单窑产量高，窑内温差小，连续性强，易于自动化。

（2）梭式窑

梭式窑生产过程是间歇、分批进行，灵活性大，适应搭建和小批量、试验产品的烧成，可用于重烧和一次烧成。可灵活改变烧成制度。梭式窑烧成周期短，窑内温度分布均匀，产品质量高。窑炉造价低、占地少、投资少、建设周期短。缺点是排烟温度高，增加了燃料消耗量。

二、 结语

现代化的卫生陶瓷工业设计，是一个集工艺、公用工程和物流设计为一体的复杂系统设计，工艺设计作为设计中的核心环节。