陶瓷行業(yè)低溫快燒技術(shù)研究進(jìn)展

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1、CMYK綜合論述陶瓷行業(yè)低溫快燒技術(shù)研究進(jìn)展謝悅增1謝紅波1，2吳春麗2（1東莞市唯美陶瓷工業(yè)園有限公司；2廣東省建筑材料研究院）【摘要】為解決陶瓷行業(yè)因燒成溫度高、周期長(zhǎng)而導(dǎo)致的高能耗、高成本等問題和貫徹落實(shí)“節(jié)能減排”方針政策，低溫快燒技術(shù)成為了行業(yè)的研究熱點(diǎn)。本文從原材料、燒結(jié)工藝以及熱工設(shè)備等方面入手，詳細(xì)地論述了其對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑陶瓷行業(yè)低溫快燒的研究現(xiàn)狀和影響，以為相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)提供技術(shù)參考?！娟P(guān)鍵詞】陶瓷；低溫快燒；低溫熔劑原料；燒結(jié)工藝；節(jié)能減排1引言量大，近年來(lái)，我國(guó)利用陶瓷低溫熔劑原料，降低燒成溫度、縮短燒成周期，節(jié)約能耗、降低生產(chǎn)成本

2、；但我國(guó)陶陶瓷屬于高能耗的行業(yè)，以瓷質(zhì)磚為例，傳統(tǒng)生產(chǎn)瓷企業(yè)產(chǎn)品燒成溫度仍然普遍高于國(guó)外先進(jìn)企業(yè)，能耗技術(shù)的燒成溫度一般在1200℃以上，燒成時(shí)間約為及產(chǎn)品成本也高于國(guó)外同行。12～24h以上，其燒成周期長(zhǎng)、能耗和成本高、產(chǎn)量低，嚴(yán)重阻礙了行業(yè)的發(fā)展。為解決或緩解這種局面，低溫3低溫熔劑原料快燒技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。針對(duì)陶瓷行業(yè)而言，低溫快燒技術(shù)3.1硅灰石是指燒成溫度降低80～100℃以上、燒成時(shí)間明顯縮硅灰石屬于硅酸鹽礦物，理論化學(xué)組成為CaO短、產(chǎn)品性能與采用傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品性能相同或相[7]近的燒成工藝[1]；且根據(jù)熱力學(xué)平衡計(jì)算可知，燒成溫48.25%，SiO251.

3、75%，且含有少量的Fe2O3、Al2O3、MgO、-66-6Na2O等。硅灰石熱膨脹系數(shù)為4×10～12×10mm/度降低100℃，單位產(chǎn)品熱耗可降低10%以上；燒成時(shí)間[2～4](mm.℃)，隨溫度升高呈現(xiàn)直線變化，變化較均勻，有利縮短10%，產(chǎn)量可增加10%，熱耗降低4%。由此可知，于低溫快燒工藝要求。此外，硅灰石熔點(diǎn)溫度為低溫快燒技術(shù)在增加陶瓷制品產(chǎn)量的同時(shí)，也可顯著降1540℃，在與坯體中堿金屬或堿土金屬結(jié)合時(shí)能降低共低企業(yè)的單位能耗和成本，實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”，從而為陶熔溫度，有利于低溫?zé)桑芯勘砻鳎涸谔沾膳髁霞尤氪尚袠I(yè)的發(fā)展提供了一條可實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)1

4、0%～20%的硅灰石取代石英、長(zhǎng)石時(shí)，可將陶瓷制品的的途徑。綜合眾多學(xué)者一直以來(lái)的研究可知，陶瓷低溫?zé)蓽囟冉档?0～120℃[8]。最后，硅灰石特殊的晶體結(jié)快燒技術(shù)的關(guān)鍵在于開發(fā)和利用低溫熔劑原料、選擇合構(gòu)-針狀，為坯體快燒時(shí)提供排水通道，降低干燥收縮適的燒成工藝和熱工設(shè)備等，通過(guò)這些措施，使得陶瓷率，提高制品質(zhì)量；同時(shí)硅灰石陶瓷具有較高的機(jī)械強(qiáng)行業(yè)的燒成溫度下降明顯，如衛(wèi)生陶瓷燒成溫度降低約度和較低的介電損耗。錢錦等[9]嘗試用硅灰石代替部分100～50℃、釉面磚素?zé)郎囟冉档图s80～130℃、硬質(zhì)日方解石和石英，成功制備出中溫生料釉和低溫熔塊釉，用陶瓷燒成溫度降低約5

5、0～150℃、耐火硅磚燒成溫度其中中溫生料釉燒成溫度為1170℃，低溫熔塊釉增加降低約60～100℃等，且其燒成時(shí)間顯著縮短，節(jié)能降了制熔塊工序，降低了燒成溫度；且釉面光滑、無(wú)針孔、耗效果顯著。色澤明亮，用于內(nèi)外墻裝飾效果較好。陳淑剛等[10]以硅2低溫快燒技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀灰石、氧化鋅、玻璃粉、鈉長(zhǎng)石為原料，采用干壓施釉工藝，通過(guò)低溫快燒工藝制備出硅酸鋅結(jié)晶釉，其中燒成國(guó)外陶瓷生產(chǎn)規(guī)模普遍偏小，但生產(chǎn)自動(dòng)化程度和溫度為1200℃，燒成時(shí)間為70min；并通過(guò)預(yù)先加入產(chǎn)品質(zhì)量、檔次不斷提高[1]。目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍ZnO晶種，實(shí)現(xiàn)晶體定位生長(zhǎng)，簡(jiǎn)化燒成工藝，縮短燒成采

6、用低溫快燒技術(shù)，燒成溫度比國(guó)內(nèi)低30～160℃，燒周期。成周期比國(guó)內(nèi)短13～18h；同時(shí)快燒坯體原料中CaO、[6]3.2透輝石K2O、Na2O化學(xué)成分含量高于國(guó)內(nèi)陶瓷坯體。國(guó)內(nèi)從上透輝石屬于鈣鎂硅酸鹽礦物，理論化學(xué)組成為CaO世紀(jì)六十年代開始研究陶瓷低溫快燒技術(shù)，到八十年代25.9%，MgO18.5%，SiO55.6%[7]；熱膨脹系數(shù)與硅灰石后開始推廣使用。我國(guó)陶瓷低溫熔劑原料種類多、儲(chǔ)存2CMYK綜合論述大體相同，適合作為陶瓷低溫快燒原材料。透輝石晶體陶瓷工業(yè)中一般通過(guò)添加鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石引入結(jié)構(gòu)多呈現(xiàn)針狀或柱狀晶，無(wú)吸附水，能有效地減小陶Na2O和K2O，鉀長(zhǎng)石、鈉

7、長(zhǎng)石分別與石英作用時(shí)前者表現(xiàn)瓷坯體的收縮；同時(shí)晶體粗細(xì)排布均勻，坯體內(nèi)部空隙更強(qiáng)烈，且共融溫度比后者低80℃，熔融溫度范圍比后++小，構(gòu)成排水通道，降低干燥收縮率。透輝石多用于釉面者寬幾百度。Na和K離子表面電荷密度高，靜電場(chǎng)強(qiáng)，磚的燒制過(guò)程中，素?zé)郎囟缺热~臘石坯體降低120℃，顯著降低陶瓷坯體熔融溫度，但K2O與Na2O相比，由于比硅灰石坯體降低80℃，燒成周期比葉臘石、硅灰石坯它的熔融溫度比Na2O高，高溫粘度比Na2O大，膨脹系數(shù)體縮短8h；釉燒溫度比葉臘石坯體降低80℃，比硅灰石比Na2O小，其對(duì)改善釉的化學(xué)穩(wěn)定性和熱