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解決劈離磚變形問題的方法

      劈離磚系列產品主要用于中、高檔建筑別墅、TownHouse等內、外墻裝飾。該產品顏色通體,以優質的全天然原料經高溫焙燒而成,永不褪色;磚背具有燕尾形凹槽,粘貼牢固不會脫落。外觀古樸典雅,抗折強度高、表面硬度高、耐磨損、吸水率低、抗凍性和熱穩定性好,耐酸堿、耐腐蝕,越來越受到人們的青睞。其中變形問題是目前生產廠家中普通存在的問題。由于目前我國的劈離磚生產起步較晚,原料配方、制備和擠制成型方面技術水平還比較低,生產廠家在生產過程中,發現此類問題時常出現措手不及,以致生產過程中造成很大的經濟損失。下面以TCJ350真空擠出機、WDQ-1自動切坯機、60拉毛模具等整套設備在某新劈離磚廠調試過程中出現的變形問題,產生的原因及對策進行分析,以求同行斧正。
影響變形的因素很多,其中最主要因素為坯體配方、成型工藝、擠出機、模具、干燥制度、燒成制度,現述如下。
  1.坯體配方的原因
由于劈離磚成型采用的方法是真空擠出成型,對于粘土類原料在原料的物性上要求泥料要有一定的可塑性,干燥敏感度要低和較小的收縮率等。在進行泥料試配方以前,需要對各種原料的特性、原料供應的狀況進行充分的了解。劈離磚的原料配方組成中大致的范圍為強塑性粘土占10%~15%、中塑性粘土占10%~30%、低塑性粘土占25%~40%、長石類占5%~40%、顆粒熟料占5%~20%,劈離磚生產的泥料水分宜控制在15%~18%之間。由于劈離磚產品成型時含水率大,所以干燥收縮較大,3Mpa左右的擠壓力成型和千噸以上的干壓成型壓力相比懸殊,故相比之下燒成收縮也很大,極容易造成變形。一般控制為:干燥收縮<6%、燒成收縮<10%,在生產過程中應根據真空擠出機的性能、配方類型的不同,來控制原料水分,對應的合適硬度,盡量使原料含水率小。另外原料的有機物含量太多,燒失量太大對變形也產生一定的影響;配方中粘土類原料和瘠性類原料配比是否合適影響也較大,粘土類原料過多,瘠性類原料過少,成型中較難出泥,坯體在干燥過程中收縮太大,生產中稍控制不好,極容易使坯體變形。
  2.成型工藝的原因
  由于泥料水分的不一樣,成型過程中真空擠出機螺旋攪刀在對泥料的擠壓過程受力不均勻,極容易造成變化現象的發生,而在劈離磚生產中的回頭料、廢坯、邊皮等不可避免。各個廠家的處理方法不一樣,有的廠家在擠出機料口處加小攪拌機,回頭料等經過加工后再成型,保證原料的水分一致。陳腐倉中的泥料保證足夠的陳腐時間,使泥料水分均勻,所以泥料的水分是否均勻對變形影響很大。
  3.真空擠出機的原因
真空擠出成型機是劈離磚的成型設備,真空擠出機成型時擠出力的大小關系到坯體的強度、致密度及收縮率等性能。擠出力大,泥料的含水率低,坯體的強度和致密度較高,收縮率較小,產品不易產生變形。擠出速度主要取決于主軸轉速和加料速度,擠出速度過快,坯體的彈性滯后釋放,容易引起坯體變形。真空擠出機螺旋葉與擠泥筒的間隙過大,嚴重影響到磚坯的變形。因為由于真空擠出機螺旋葉與擠泥筒的間隙過大,泥料容易返缸,造成泥料發熱、水分減少、泥料變硬,所以真空擠出機螺旋葉與擠泥筒的結構耐磨程度要保證。使用湖南省湘潭市高新陶瓷機械廠獨立自主知識產權高耐磨剛玉螺旋葉、擠泥筒內襯,完全克服此類問題。擠泥筒的加工精度、長度、安裝擠泥筒時是否用水平尺或線錘調整水平、垂直,主軸偏心程度,擠出速度是否合適,都對變形起著較大的影響。
  4.模具及調模的原因
  模具的加工精度和設計的合理對變形起到很大的影響,另外調模的好壞也是關鍵。
  裝模具時,用水平尺或線錘調整模具水平、垂直方向。模具口出泥后,調節擠泥筒兩側的插板,使擠出的泥坯從中間擠出。若磚泥坯已經調直,切割機水平已調整好情況下,用割弓從中間濕坯分割并記號,擠出1m左右的泥坯,觀察記號處是否處于直線便可。泥坯向左彎曲,則在調節擠泥筒左側的插板往外或右的插板往里調節;反直亦然。完全調直后,若干燥后磚坯往左彎曲,則在調節擠泥筒一側的插板上故意使泥坯向右彎曲。[Page]
  5.干燥制度的原因
  干燥窯中溫度分布的均勻、干燥的快慢等,對坯體的變形也有較大的影響。因為濕坯在干燥窯中,水分較高、干燥得太快、溫度不均勻,容易使坯體兩邊收縮不一而變形。
  6.燒成制度的原因
  由于劈離磚一般使用隧道窯進行燒成,磚坯與磚坯直接在窯車棚板上疊加,裝車高度由于重力的因素受到限制。
  如果碼磚的高度過高,裝在下部的磚坯在重力的作用下收縮受到限制,造成收縮不均勻,極容易產生變形。一般的情況下,碼磚的高度控制在600mm~950mm,各個廠家根據自己的實際情況出發而定。
  另外,正確的碼磚方法與否,過密、磚坯交叉疊放等碼磚錯誤的方法,窯車制品在燒成帶截面溫差要過大,燒成溫度過高,尤其是下層溫度過高,由于重力原因,容易造成下層制品變形,嚴重時還存在制品倒塌的現象。
  7.結語
  (1)根據當地原料的性質,調整合理的配方結構是解決因坯體配方引起變形的有效途徑。
  (2)由成型工藝引起的變形原因,最主要的是控制泥料的水分均勻性,成型水分的控制可解決由此類引起的變形。
  (3)因真空擠出機的原因、模具及調模的原因引起變形的現象,在生產廠家中普通存在,模具的加工精度和設計的  合理、調模的好壞是解決此類問題的最好方法。經廠家生產證明,湖南省湘潭市高新陶瓷機械廠生產的TCJ系列真空擠出機效果很好,特別是TCJ350真空擠出機及配套產品,適用范圍廣,建議選用。
  (4)因干燥制度及燒成制度引起的變形現象,合理的干燥制度及燒成制度是解決此類問題的方法。
  (5)具有細膩華美型和粗獷質樸型風格的劈離磚,生產成本低,裝飾效果好,附加值高,具有廣闊的市場前景,值得繼續開發研究。

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