乳白玻璃陶瓷电熔炉红顶缺陷分析与解决措施
陶瓷烧制中的常见缺陷及其预防与解决方法

陶瓷烧制中的常见缺陷及其预防与解决方法陶瓷是一种古老而美丽的工艺品,它具有独特的质感和艺术价值。
然而,在陶瓷烧制的过程中,常常会出现一些缺陷,影响了陶瓷制品的质量和美观。
本文将介绍一些常见的陶瓷烧制缺陷,并探讨预防和解决这些问题的方法。
首先,一个常见的缺陷是烧结不均匀。
在陶瓷烧制过程中,由于材料的不均匀性或者烧制温度的不稳定,往往会导致烧结不均匀的问题。
这样的缺陷会使得陶瓷制品表面出现明显的色差或者质地不均匀的现象。
为了预防这个问题,首先需要选择质量均匀的原材料,并严格控制烧制过程中的温度和时间。
此外,可以采用预烧和再烧的方法,使得陶瓷材料在烧制过程中得到更加均匀的加热和冷却。
其次,裂纹是另一个常见的陶瓷烧制缺陷。
裂纹的产生主要是由于烧制过程中的应力不均匀或者材料内部存在缺陷。
为了预防裂纹的产生,可以在烧制过程中适当增加温度的升降速度,减少烧制过程中的应力积累。
此外,可以通过添加一些助烧剂或者改变烧制的工艺参数,来改善陶瓷材料的烧结性能,减少裂纹的产生。
另外,气泡也是陶瓷烧制中常见的缺陷之一。
气泡的产生主要是由于材料中存在气体或者烧制过程中的气体释放不畅。
为了预防气泡的产生,可以在制备陶瓷材料的过程中,采用适当的工艺控制,减少材料中的气体含量。
此外,在烧制过程中,可以采用适当的烧制工艺,提高烧制温度和时间,使得气体能够充分释放。
最后,变形是陶瓷烧制中一个常见而令人头疼的问题。
变形的产生主要是由于材料的烧结收缩性不均匀或者烧制过程中的温度控制不当。
为了解决这个问题,可以在烧制过程中适当调整温度升降速度,减少烧结过程中的应力积累。
此外,可以选择具有较低烧结收缩性的陶瓷材料,或者采用预烧和再烧的方法,来减少变形的发生。
综上所述,陶瓷烧制中的常见缺陷包括烧结不均匀、裂纹、气泡和变形等。
为了预防和解决这些问题,需要从选材、烧制工艺和温度控制等方面进行调整和改进。
只有通过不断的实践和探索,才能够提高陶瓷制品的质量和艺术价值,使其更好地展示出陶瓷这一古老而美丽的工艺品的魅力。
乳白玻璃陶瓷电熔炉红顶缺陷分析与解决措施

1前言陶瓷是人们日常生活的必需品,但是陶瓷的生产过程需要在瓷泥阶段进行塑形,然后进行高温烧制而成形,其过程具有不可逆的工艺技术,一旦烧制后的产品不合格,则成为废品,难以重新利用。
我公司生产的乳白玻璃陶瓷制品具有玻璃的热塑性,可以将原材料和玻璃生产过程中的边角料一起熔制进行塑形,通过机械化连续生产,从而降低成本和保护环境。
但是乳白玻璃陶瓷的电熔炉在使用过程中,容易出现“红顶”、“翻滚”、“气泡”、“结石”等一系列的缺陷,我公司玻璃工艺技术人员经过不断探索和攻关,积累了较丰富的生产经验,使得我们的产品白度、光泽度、抗热震性不断提高,产品畅销国内外,受到众多顾客的好评。
2玻璃陶瓷产品的定义与优势根据GB/T 30771-2014《日用玻璃陶瓷》标准,其中对玻璃陶瓷的定义为“由结晶相和玻璃相构成的一类陶瓷复合材料,一般通过对玻璃进行适当加热处理以使玻璃体内产生足量结晶相而获得”;对日用玻璃陶瓷的定义为“供日常使用的玻璃陶瓷制品”。
日用玻璃陶瓷融合玻璃和陶瓷的双重特性,比普通玻璃和传统陶瓷的硬度高;变废为宝、具有环保清洁特点,是当前普通日用陶瓷产业的替代产品。
乳白玻璃大多数是通过氟化物(如氟硅酸钠、氟铝酸钠、萤石等)使玻璃进行析晶,属于晶粒乳浊方式。
乳白日用玻璃陶瓷的外观质量不亚于高档次的日用陶瓷,根据GB/T3532-2009《日用瓷器》标准之5.4.1白瓷白度表2规定,我公司的乳白玻璃陶瓷白度≥84,而白瓷白度≥70为优等品;乳白玻璃陶瓷产品类型可以搭配盘、碗、碟、匙等餐具;乳白玻璃陶瓷产品的耐热温差普遍蔡佳才(广东健诚高科玻璃制品股份有限公司,潮州515658)提出采用电熔炉进行熔制的优势,对电熔炉熔制过程中易产生红顶的原因进行分析和提供解决措施,并进行详细的论述。
电熔炉;红顶;料层厚度. All Rights Reserved.达到120℃,可用于微波炉,可以满足人们的日常使用要求。
乳白玻璃陶瓷具有如此优势,但是国内生产乳白玻璃陶瓷的厂家并不多,原因主要是产品的外观质量白度达不到要求,产品的抗热震性不达标等,这些是制约我国乳白玻璃陶瓷发展的瓶颈,目前的先进技术大多被美国康宁公司,法国弓箭所掌握。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法

第一部分卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法卫生瓷开裂缺陷,在产品质量中是一种常见质量缺陷,各厂情况不一,按其比例一般占10%左右,多者则占20-30%,因此直接影响产品质量的提高。
根据原料、成型、烧成三道工序开裂缺陷的初步分析归纳为27种常见开裂缺陷。
一、原料工序因加工等项原因造成开裂、以及特征、成因和克服方法1、原料工序裂原料工序裂主要指从原料选料洗料,入磨制整个过程中,原料本身含有杂质,又洗、洗不净,因而制泥后,所含有杂质颗粒,在成型工序注入模型成坯,有时在湿坯阶段开裂,有时在坯体干燥收缩阶段开裂,有时又在产品烤烧过程开裂,这几个阶段的开裂究其原因是属于原料工序所造成,因此统称为原料工序裂。
1)原料工序裂的特征:主要是产品经过烤烧后,在某一部位的表面隆起,无规则,在隆起部位开裂。
2)原料工序裂的原因分析:这种开裂主要原因是杂质在遇到高温烧成时,坯体内杂质发生化学变化,不能有效地同坯体和釉面而结合,因此造成开裂。
3)克服方法:a)应该讲究原料质量,要有原料进厂的质量验收制度,不合格原料不允许入厂,更不允许流入下道工序;b)对所使用的原料要进行精选,无论是软质料,还是硬质料,都要经过人工手选,剔除杂质,然后投入使用;c)原料存放要讲究工艺卫生,存料处要干净,不能有木柴、草木、石膏、脏土等物混掺,应该做到按料种不同分类存放;d)运输原料的车辆,制泥的设备要保持清洁,防止杂质混入。
4)各种杂质对产品质量的影响:原料中含氧化铁较多的杂质,使用产品表面灰暗,如沙土,各种原料中的黄色、红色表层和成块原料,这种杂质直接影响外观质量,其颗粒容易导致开裂。
有机物质如煤屑、草木屑、石膏粉成块,容易增加坯体收缩、形成隆起部位、造成开裂等。
易熔性物质如石灰石、白云石、莹石等杂质,可使坯体剧烈降低烧成温度,使烧成范围变窄,也容易导致坯体开裂。
2、泥浆性能不稳定使坯体开裂这种反映在成型工序坯体上的开裂,主要由于坯体收缩不均匀,是由于泥浆性能的不稳定所致,因而导致坯体各部位多裂。
陶瓷生产过程中缺陷及解决

陶瓷生产过程中缺陷及解决色差导致色差的原因也各种各样,原料、坯料加工、成形和烧成等各个环节,控制不好都会产生色差。
两批或两块之间色差1、进厂坯用原料质量波动2、颜料加入量为准确3、球磨细度变化4、色料颗粒大小及级配变化5、白料及色料的比例发生变化6、压制成形7、透明釉施加量发生变化8、烧成制度单块砖上的色差1、无规律的色差:A混料器工作状态不佳,B、白料及色料的颗粒尺寸及颗粒级配相差悬殊2、规律性色差产生这种色差的主要原因是由于推料器安装不当或发生变形等导致它与平台配合不良,喂料时将平台上粉料来回搓细后推入模腔造成。
二、夹层夹层又叫起层、层裂、分层和重皮。
出现夹层现象的根本原因是由于模内粉料中的气体排除不畅造成的。
其影响的因素很多,归结起来为二方面的原因:一、是粉料性能方面的原因,另一个是压机方面的原因1、粉料性能对夹层缺陷的影响①粉料水份对夹层缺陷的影响②陈腐时间对夹层缺陷的影响③粉料颗料级配对夹层缺陷的影响④粉料结块对夹层缺陷的影响⑤粉料表面质量对夹层缺陷的影响2、冲压制度不合理导致夹层缺陷3、模具问题导致夹层缺陷三、变形影响变形的因素很多,如坯体配方、成形、干燥制度等都会导致变形的产生。
对瓷质砖来说,影响最大的还是烧成制度,主要是辊道上下温差设定不合理所致。
烧成对变形的影响1、翘角这种变形的特点是坯体的四角都上翘,长度约为30mm,其余表面是平直或只有少许下凹,这种缺陷发生于窑的中间与两侧。
它是由于烧成后期辊道平面上下温差过大所致。
一般多发生在烧成过程的最后2-5分钟。
解决的办法:①、如果出窑尺寸正确,降低烧成带最后2—3组(箱)辊棒上部的温度(5—10℃或更高,视调试效果确定)并对等升高辊道下面的温度。
②、如果烧成后产品尺寸偏大,则仅升高辊道下面的温度5—10℃度或更多,(视调试效果确定)③、如果烧成后产品尺寸偏小,则仅升高辊道上面的温度5—10℃度或更多,(视调试效果确定)2、角下弯角下弯下好与翘角缺陷相反,它是坯体的四周都下弯,长度约30mm,其余表面是平直或只有少许下凸。
陶瓷烧成缺陷及原因分析

陶瓷烧成缺陷及原因分析发布时间:2008-8-4 15:07:14 阅读:52 次新闻来源:作者:(一)变形:产品烧成变形是陶瓷行业最常见、最严重的缺陷,如口径歪扭不圆,几何形状有不规则的改变等。
主要原因是装窑方法不当。
如匣钵柱行不正,匣钵底或垫片不平,使窑车运行发生震动,影响到产品的变形。
另外,产品在烧成中坯体预热与升温快时,温差大易发生变形。
烧成温度过高或保温时间太长也会造成大量的变形缺陷。
使用的匣钵高温强度差、或涂料抹不平时也会造成烧成品的变形。
(二)开裂:开裂指制品上有大小不同的裂纹。
其原因是坯体入窑水分太高(大于2%以上),预热升温和冷却太快,导致制品内外收缩不匀。
有的是坯体在装钵前已受到碰撞有内伤。
坯体厚薄不匀,配件(如壶把、咀等)重量过大或粘结不良也会造成制品开裂。
防止的办法是:(1)入窑坯体水分小于2%,车速适当减少冷却量。
(2)装窑时套装操作谨慎,垫片与坯体配方一致。
配件大小、重量与粘接位置恰当。
有的在粘接泥浆中加入10-15%的釉料,可以使咀、把与主体牢固熔接一体,如此可克服开裂缺陷。
(三)起泡:烧制品起泡有"坯泡"与"釉泡"两种。
坯泡分为"氧化泡"与"还原泡"两种。
氧化泡指坯泡外面覆盖釉层,断面呈灰黑色,多形成于窑内低温部位。
主要是瓷胎与釉料中的分解物未能充分氧化,烧失物未完全排除所致。
予热升温快,氧化分解阶段时间短、氧化结束时窑内温度过低,上下温度差过大。
在坯釉料中,碳酸盐。
硫酸盐及有机杂质含量较多等都是造成产品起泡的主因。
此外时装车密度不当、入窑水份高等原因亦须注意。
还原泡又称过火泡,断而发黄,多发生于高温近喷火口处的制品。
主要由于坯体内硫酸盐与高价铁还原不足,强还原气氛不足及烧成温度过高造成。
釉泡系沉积炭及分解物在釉熔前未能烧尽挥发,气体被阻于釉面层中形成。
若延长釉熔时间或适当平烧即可解决。
玻璃瓶罐地缺陷产生原因及解决方法

玻璃瓶成形缺陷及消除一、小口瓶部分1、口部缺陷2、瓶颈缺陷3、肩部缺陷4、瓶体缺陷5、瓶底缺陷6、其他缺陷二、大口瓶部分一、玻璃瓶罐的缺陷(小口瓶部分)玻璃瓶罐的缺陷种类很多,产生这些缺陷的原因,更是多种多样的。
同时,这些缺陷的产生,也往往由于成型机械的不同或成型方式的不同而又有别。
如何正确的鉴别这些缺陷,以便采取迅速有效的措施消除之,乃是成型操作工人的主要技术技能之一,下面就行列机林取机采用吹---吹法,生产小口瓶时常见的缺陷加以说明。
1、一个瓶子是否合格,和一个瓶子是否又有缺陷,并不是完全一致的,也就是说所有的缺陷在制品上是不允许存在的,例如各种裂纹、畸形、口不足等。
另一种缺陷是在一定程度(或范围)内是允许存在的,例汽泡、合缝线、条纹等。
(当然,我们应尽可能生产无缺陷的优质品)鉴于这些原因,则在评定一个瓶子是否合格时主要根据有关部门制定的质量标准来衡量,而在质量标准中未做具体规定的项目,则应以用户的要求为准则。
2、本文中所叙述的各种缺陷名称,是以玻璃瓶罐行业中通用的称呼为主,同时,也将制瓶工人口语中常用的称呼列于括号内以供参考。
3、产生玻璃瓶罐缺陷的原因是多种多样的,所以在谈到各种缺陷的产生原因时,不可能将每一种可能性都罗列进去,而仅能就其主要和常见的原因加以说明,至于各种缺陷的解决方法,绝不是该种缺陷的解决步骤,其解决方法主要靠制瓶工人仔细的观察,周密的分析,正确的判断,方能迅速、准确的找到产品缺陷产生的原因,进而采取有效措施消除。
5、下面各种缺陷产生的原因一栏中“A :供料机”代表因供料机部分调节或操作不当而可能导致该种缺陷的原因。
“B 制瓶机”代表因制瓶机部分调节或操作不当而可能导致该种缺陷的原因。
一)、口部缺陷:1、口裂(炸口、爆口):原因:⑴ 滴料温度太低⑵ 剪口印太大。
⑶ 料滴头部太粗⑴ 机速太慢⑵ 芯子冷或结油灰太多 ⑶ 芯子过长或太粗⑷ 芯子上的猛或落的⑸ 扑气(吸气)时间太长或芯子落的太晚,玻璃料与芯子接触时间太长⑹ 芯子和口模不同心⑺ 芯子和口模太冷⑻ 正吹气头太浅,中心不正,吹气压力过大或压缩空气带水分⑼ 冷却风使用不当,在成型一方吹到瓶口上解决方法:⑴合理调正滴料温度和料形,料滴头部要圆滑(2)消除剪开印⑶改进芯子造型⑷调正口模与初模中心⑸合理调正扑气时间⑹芯子上落的动作要稳妥⑺调换合适的吹气头,调正吹气时间和压力2、口部裂纹:原因:图 2 ⑴芯子套筒调节的太高或太低⑵口钳臂不水平或口模配合不良⑶扑气头或闷头落的太猛⑷扑气压力过大或时间太长⑸翻倒机构的终点缓冲不稳⑹口模带毛刺⑺口模开的太猛解决方法:⑴合理调正滴料温度⑵剪刀印要尽量的小,并保持料滴头部要圆滑⑶结合缸芝之高低要调正适宜⑷口钳臂要水平,左右口模要配合好⑸扑气头和闷头落的要稳,口钳翻转应爽快而稳定3、颈底裂纹:。
玻璃陶瓷涂装工艺改进与质量控制分析

玻璃陶瓷涂装工艺改进与质量控制分析玻璃陶瓷涂装工艺改进与质量控制分析在如今的工业生产中,涂装工艺是许多行业中不可或缺的一环。
尤其是在玻璃陶瓷制造行业,涂装工艺对于产品的外观质量和性能至关重要。
因此,改进涂装工艺并加强质量控制是提高产品质量和客户满意度的关键步骤。
本文将从工艺改进和质量控制两个方面进行探讨。
首先,工艺改进是提高涂装工艺效率和降低生产成本的重要途径之一。
通过改进工艺流程和使用新的涂装设备,可以提高涂装速度和材料利用率。
例如,采用自动涂装设备可以使涂装过程更加精确和高效,同时减少人力资源的使用。
此外,改进涂装配方也可以提高涂膜的附着力和耐久性。
通过选择具有更好耐腐蚀和耐磨损性能的涂料,可以使玻璃陶瓷产品更加耐用和持久。
此外,采用新的刷涂和喷涂技术也可以提高涂膜的均匀性和一致性,减少涂装中的浪费和缺陷。
其次,质量控制是确保涂装产品质量和一致性的关键步骤。
通过建立完善的质量控制体系,可以监测和控制涂装过程中的关键参数,确保产品在符合规范的情况下生产。
首先,通过对原材料和涂料的严格筛选和采购,可以确保涂料的质量和稳定性。
例如,检测涂料的粘度、PH值和固体含量等指标,以确保其适合涂装工艺要求。
其次,通过对涂装工艺流程的监控和控制,可以确保涂膜的厚度、颜色和附着力等指标符合产品设计和客户要求。
例如,通过安装压力传感器、流量计和温度探针等设备,监测涂料供给的压力、流量和温度,以确保涂装过程的稳定性和可靠性。
此外,建立良好的产品检测和评估机制,可以及时发现并纠正涂装产品的质量问题。
通过使用先进的表面检测仪器和设备,可以检测涂装产品的表面缺陷、颜色偏差和附着力等指标,以确保产品的完整性和一致性。
最后,需要强调的是,工艺改进和质量控制是一个持续改进的过程。
只有不断改进工艺和加强质量控制,才能适应不断变化的市场需求和客户要求。
通过定期分析和评估涂装工艺数据和质量指标,可以识别出存在的问题和瓶颈,并提出相应的改进措施。
钢化炉常见缺陷原因分析及处理方法

钢化炉常见缺陷原因分析及处理方法钢化炉是一种用于加强玻璃强度和耐冲击性能的设备。
然而,钢化炉在使用过程中常会出现一些缺陷,这些缺陷可能会导致玻璃产品质量的下降,甚至使产品无法使用。
本文将对钢化炉的常见缺陷、原因分析及处理方法进行详细的讨论。
1.玻璃产品表面出现划痕划痕是最常见的钢化炉缺陷之一,它们可能会出现在玻璃产品的表面。
划痕的主要原因是钢化炉中的传送系统或传送带表面不平整或杂质,导致玻璃与传送带或其他硬物接触时产生划痕。
另外,制备原料时可能会混入含硬颗粒的导热油,也会引起划痕。
处理方法:-定期检查传送系统和传送带表面,确保其光滑平整,没有杂质。
-定期更换传送带,避免废旧传送带的表面刮伤玻璃产品。
-检查导热油中的硬颗粒,确保其纯净。
2.玻璃产品出现气泡气泡是另一种常见的钢化炉缺陷,它们可能在玻璃产品中出现。
气泡的主要原因是在玻璃加热过程中,炉内温度不均匀或升温太快,导致玻璃中的气体无法及时释放。
另外,制备原料时可能会混入含水分的导热油,也会引起气泡。
处理方法:-控制钢化炉内温度的均匀性,确保玻璃加热时温度均匀。
-逐渐升温,避免温度升得太快。
-检查导热油中的水分含量,确保其干燥。
3.玻璃产品出现翘曲翘曲是玻璃产品可能出现的另一种缺陷。
翘曲的主要原因是钢化炉中的传送系统或冷却系统存在问题,导致玻璃加热过程中温度分布不均匀,或者玻璃快速冷却不均匀。
处理方法:-定期检查传送系统和冷却系统,确保它们正常工作。
-控制钢化炉内温度的均匀性,避免温度分布不均匀。
-控制玻璃的冷却速度,使其均匀冷却。
4.玻璃产品出现裂纹裂纹是一种严重的钢化炉缺陷,它们可能使玻璃产品无法使用。
裂纹的主要原因是在钢化炉加热或冷却过程中,玻璃受到过于剧烈的热应力或冷应力,导致其破裂。
处理方法:-控制钢化炉内的温度升降速度,避免过于剧烈的温度变化。
-控制玻璃的冷却速度,使其均匀冷却。
-调整钢化炉中的加热元件位置,确保热应力均匀分布。
综上所述,钢化炉常见缺陷的原因分析及处理方法,可以通过定期检查传送系统和传送带表面,控制温度的均匀性和升降速度,检查导热油中的杂质或水分含量,调整加热元件位置等方法来预防和解决这些问题。
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乳白玻璃陶瓷电熔炉红顶缺陷分析与解决措施
作者:蔡佳才
来源:《佛山陶瓷》2018年第08期
摘要:本文论述了乳白玻璃陶瓷的特点,提出采用电熔炉进行熔制的优势,对电熔炉熔制过程中易产生红顶的原因进行分析和提供解决措施,并进行详细的论述。
关健词:玻璃陶瓷;电熔炉;红顶;料层厚度
1 前言
陶瓷是人们日常生活的必需品,但是陶瓷的生产过程需要在瓷泥阶段进行塑形,然后进行高温烧制而成形,其过程具有不可逆的工艺技术,一旦烧制后的产品不合格,则成为废品,难以重新利用。
我公司生产的乳白玻璃陶瓷制品具有玻璃的热塑性,可以将原材料和玻璃生产过程中的边角料一起熔制进行塑形,通过机械化连续生产,从而降低成本和保护环境。
但是乳白玻璃陶瓷的电熔炉在使用过程中,容易出现“红顶”、“翻滚”、“气泡”、“结石”等一系列的缺陷,我公司玻璃工艺技术人员经过不断探索和攻关,积累了较丰富的生产经验,使得我们的产品白度、光泽度、抗热震性不断提高,产品畅销国内外,受到众多顾客的好评。
2 玻璃陶瓷产品的定义与优势
2.1 日用玻璃陶瓷的定义
根据GB/T 30771-2014《日用玻璃陶瓷》标准,其中对玻璃陶瓷的定义为“由结晶相和玻璃相构成的一类陶瓷复合材料,一般通过对玻璃进行适当加热处理以使玻璃体内产生足量结晶相而获得”;对日用玻璃陶瓷的定义为“供日常使用的玻璃陶瓷制品”。
日用玻璃陶瓷融合玻璃和陶瓷的双重特性,比普通玻璃和传统陶瓷的硬度高;变废为宝、具有环保清洁特点,是当前普通日用陶瓷产业的替代产品。
2.2 乳白玻璃陶瓷的优势
乳白玻璃大多数是通过氟化物(如氟硅酸钠、氟铝酸钠、萤石等)使玻璃进行析晶,属于晶粒乳浊方式。
乳白日用玻璃陶瓷的外观质量不亚于高档次的日用陶瓷,根据GB/T3532-2009《日用瓷器》标准之5.4.1白瓷白度表2规定,我公司的乳白玻璃陶瓷白度≥84,而白瓷白度≥70为优等
品;乳白玻璃陶瓷产品类型可以搭配盘、碗、碟、匙等餐具;乳白玻璃陶瓷产品的耐热温差普遍达到120℃,可用于微波炉,可以满足人们的日常使用要求。
乳白玻璃陶瓷具有如此优势,但是国内生产乳白玻璃陶瓷的厂家并不多,原因主要是产品的外观质量白度达不到要求,产品的抗热震性不达标等,这些是制约我国乳白玻璃陶瓷发展的瓶颈,目前的先进技术大多被美国康宁公司,法国弓箭所掌握。
3 乳白玻璃陶瓷的熔制要求与选择电熔炉熔化的优势
3.1 乳白玻璃陶瓷的熔制要求
乳白玻璃陶瓷的熔制是玻璃陶瓷生产过程中最重要的阶段。
氟化物乳白玻璃陶瓷通常采用SiO2-R2O3-RO-R2O-F-系统,在系统中加入一定比例氟化物(如氟硅酸钠、氟铝酸钠、萤石等),然后把各种原料混合均匀形成配合料,在高温作用下形成粘滞的硅酸盐熔体,被称为玻璃液。
氟化物熔点较低,易挥发,加之乳浊产生的晶粒,受热历史因素的影响,玻璃的乳浊程度波动较大,因而控制氟化物的挥发量是获得优质乳白玻璃陶瓷的重要因素。
氟化物乳白玻璃陶瓷对熔制温度有严格要求,应该保持炉温的稳定,减少炉温的波动。
如果熔制温度过高,则氟化物挥发量增大,玻璃中的氟化物含量相对减少,对乳浊度不利,玻璃颜色趋于半透明;如果熔制温度过低,则玻璃未能完全熔化,产品的机械强度和耐热稳定性达不到质量要求。
3.2 乳白玻璃陶瓷选择电熔炉进行熔化的优势
采用垂直电熔炉进行熔化,为获得优质乳白玻璃陶瓷提供条件,可以降低挥发性配合料组分的挥发,同时还能保护环境。
据资料显示,在常规燃料火焰加热的情况下,配合料中氟化物有大约40%因挥发而损失掉;而采用全电熔时,氟化物的挥发量仅为2%。
冷顶垂直电熔炉的优势,将配合料从电熔炉上方的投料口均匀投放,形成一定厚度的配合料料层,配合料料层覆盖在高温玻璃液的液面上,一般料层厚道为30 ~ 60 cm,合适的料层厚度,不仅能促使低温玻璃液的形成,加速玻璃熔化,还能阻挡易挥发成分的外逸并起隔热作用,优化工作环境。
随着料层厚度的增加,先熔化的玻璃液向出料口方向流出,熔化成澄清的玻璃流体,通过电熔炉底部的流液洞,经上升道、料道、流入料盆,再由料盆分配给成型模具。
我公司采用自动离心机成型,利用高速旋转产生的离心力,使流體沿模具内表面中心向四周流动逐渐冷却成型为所需形状的玻璃陶瓷制品。
4 乳白玻璃陶瓷电熔炉容易产生红顶
采用冷顶垂直电熔炉熔制乳白玻璃陶瓷具有节能、减少氟化物挥发的优点,但也有一系列的缺点,如容易出现红顶、生料层太厚或者太薄、电极外露氧化等缺陷。
大型电熔炉配套有自动加料机,可以节省大量的人工,提高料层的均匀度,但是大多数电熔炉的“冷层”控制不容易,往往容易形成玻璃配合料出现“红顶”,造成玻璃配合料与初步形成的玻璃液一起“翻滚”,使产品出现“气泡”、“结石”等致命的缺陷,从而出现大量废品。
然而玻璃电熔炉的生产具有连续性、不可间断,一旦出现生产问题,解决起来就相当棘手,没有良好的技术经验,是解决不好的。
5 乳白玻璃陶瓷电熔炉产生红顶分析
5.1 乳白玻璃陶瓷熔制过程的原理
玻璃电熔炉熔化的原理是将电流通过电极引入玻璃液中,玻璃液直接通电加热,通电后两根电极间的玻璃液在交流电的作用下产生电流焦耳热,从而达到熔化和调温的目的。
玻璃在高温状态下是一种电导体,在大多数玻璃的电熔中,玻璃的电阻率取决于温度和碱金属含量;熔融的玻璃中含有大量的碱金属,如Na+、K+ 、Li+等金属离子,其中Na+最有利于增加玻璃液的导电性,Na2O含量的增加使玻璃电阻率几乎呈直线下降。
依据玻璃电阻率ρ(Ω·cm)和电导率σ(S/cm)关系是互为倒数关系,即随着玻璃成分中碱金属含量的增加,可以增大玻璃液的电导率(由于在电熔化和电加热中研究的对象是高温液态玻璃,所以仅对于1000℃以上的玻璃电阻率感兴趣)。
但是随着碱金属含量的提高,玻璃液的熔化速率也会相应提高,造成配合料料层厚度变薄或者熔透,势必造成熔化温度下降。
5.2 乳白玻璃陶瓷电熔熔制过程的产生红顶的分析
在电熔窑炉的生产中,熔化温度、操作功率及玻璃液电阻三者是密切相关的,是控制电熔窑炉运行的主要参数。
玻璃电熔炉温度是通过操作功率来调节的,一般是采用"恒功率模式",增大了碱金属的含量,使得玻璃液的电阻率下降,根据热功率P=I2R理论和欧姆电阻R=ρL/S (式中:R--电极间电阻,Ω;L--电极间距,cm;S--玻璃液深和电极的导电宽度的乘积,
cm2;ρ--玻璃液电阻率,Ω·cm),会造成电极输入电流的增加,导致钼电极周围温度上升,使得钼电极外露加快氧化,一旦钼电极被氧化侵蚀后,其电极的电阻值也会变大,那么“恒功率模式”下的热功率提供的热量就会增多,导致窑炉的冷层厚度变薄,玻璃电熔炉内的炉中热量被大量散失,最终使电熔炉中的温度被快速下降,这时就会造成玻璃配合料下沉,把未熔化的配合料带入电熔炉的熔化区和澄清部位,产生结石和气泡,形成“恶性循环”。
由此可见,控制合适的料层厚度对电熔玻璃乳白玻璃是非常重要的,料层太薄或者被熔透是导致乳白玻璃陶瓷冷层垂直电熔炉“红顶”的原因。
6 乳白玻璃陶瓷电熔炉产生红顶的解决措施
6.1 乳白玻璃陶瓷电熔炉熔制过程的产生红顶解决措施
那么,一旦料层厚度被破坏,料层太薄或者被熔透,需要怎样补救呢?
通常有以下解决措施:第一步、适当减少出料量,让未充分熔化的玻璃液进行较长时间的保温。
其目的是熔融消除掉未熔化的结石,同时让气泡在保温期间得到吸收,从而减少气泡的出现。
第二步、在减少出料量的同时,适当快速地增厚配合料冷层的厚度(尽量不要加入碎玻璃),让料层厚度尽快得到恢复。
第三、在进行第一步和第二步的同时,还要把"恒功率模式"的电功率适当进行调试,一般是先降功率再恒功率,然后再恢复到常态。
6.2 乳白玻璃陶瓷熔制过程的产生红顶利用配方进行解决的措施
解决乳白玻璃陶瓷电熔炉红顶的问题,还可以从玻璃成分配方进行修改。
经过一系列实验得出结论:玻璃液发生红顶及翻滾主要是原因是高温玻璃液的黏度太大,导致玻璃流体中的气体散发不出去。
如果气体想要突破溢出,必然需要很大的热量使玻璃流体的黏度变小,才能使得气泡被释放,一旦气泡爆发,就会让热量散发出去,导致配合料的冷层料下沉。
生产乳白玻璃陶瓷的原料主要有:石英砂、氢氧化铝、纯碱、五水硼砂、碳酸钡、碳酸钙、氟硅酸钠、氧化锌等,在进行试验过程中,发现五水硼砂对玻璃液的黏度有重要的影响。
在玻璃生产中加入五水硼砂是为了改善玻璃产品的性质,B2O3可以降低玻璃的热膨胀系数和提高玻璃的耐热性能,最重要的是B2O3可以起到助熔的作用,五水硼砂的熔点只有75℃,很容易熔化,当加热到120℃完全失去结晶水。
在试验过程中,当五水硼砂的加入量比较多时(占比14%配合料)就会引起玻璃液翻滚,形成大气泡,故在玻璃混合料的配比中也要限制五水硼砂的加入量,一般控制在6 ~ 9%为宜。
综上所述,乳白玻璃陶瓷在生产过程中,当冷顶配合料料层的适宜厚度被破坏后,出现料层变薄或者熔透,就会出现冷层配合料红顶现象,导致产品中出现气泡和结石等缺陷,这些缺陷对玻璃制品来说,都是不致命的。
所以在我们认识到出现红顶的机理后,寻求有效的解决方法,才能为生产和研发做出更多的贡献。
参考文献
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[2] 陈金方. 玻璃电熔窑炉技术[M]. 化学工业出版社, 2007.
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