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渗花抛光砖毕业设计


一、选题背景与意义
1.国内外研究现状、水平及存在的问题
目前国内渗花抛光砖的生产研制已经处于比较成熟实用的水平了。 (1)关于渗花砖坯的研究。渗花砖坯是渗花釉的载体和基础。对于渗花砖坯, 目前多集中于 普通白坯和金花米黄系列的钛黄坯的开发,主要是新原料的应用以及如开裂、变形、黑心等 生产质量问题的解决,及坯体颜色的对板开发 。坯体普遍要求具有以下性能:1干坯

要有较 高的弯曲强度, 适应印花的要求2 坯体要有良好的渗透性, 满足渗花的要求3坯体要有 良好的高温挺变性能, 防止烧成变形 4产品玻化程度要高, 吸水率要极低。 (2)关于渗花釉的研究。渗花釉是渗花砖的改良体。渗花釉和普通印花釉不同, 它通过丝网 直接印刷于砖坯体上, 且要渗入砖坯体内 。渗花釉它附着于陶瓷砖基体上,起到对基体装 饰色泽、品质、功能改良的目的。传统渗花釉仅指对普白及钛白粉着色的米黄坯体的渗透着 色,着色也仅限于铁、钴、镍、铜、铬、钒、锰的离子着色,且常常出现发色不稳定、渗透 不深、颜色单调不鲜艳、易霉变、图案模糊不清、缺乏立体感和通透感等缺陷。渗花釉一般 由溶剂和溶质组成,溶剂一般有水、酒精、苯酚、甲醛、四氯化碳、乙二醇、汽油等;溶质 一般为盐,也有酸和碱。从安全和经济角度来讲,水作为溶剂是最恰当的,但为了考虑某些 溶质的特性, 也要选择可以和水共溶的新溶剂如乙二醇、甘油等(对水来讲也可称为液体 溶质) 其实, 。 实际生产中往往遇到一种原料起到多种作用或多种原料起到一种作用的情况。 如过渡金属盐作为渗花釉的主体,过去都认为应是可溶于水的金属盐。现在为了降低成本, 也有人开始用碳酸盐和氢氧化物来替代。 (3)关于渗花助剂在载体上的研究。助剂在载体上的应用有两个方面: 一是与渗花釉主盐 离子结合形成具备特殊功能的掺杂物(如发色、结晶、玻化、自洁等),金花米黄坯中的钛 白粉或钛黄粉就是起到这种作用, 这方面的应用还不够, 今后开发的重点是新米黄色坯的开 发如铈黄坯、铈钛黄坯、钛铁红坯和新色坯如铁红坯、铬绿坯、铬铁黑坯、铬铁锰茶坯的开 发。另一个是针对渗花坯的特点开发的坯用助剂如增强剂、减水剂等,特别是渗花砖专用坯 体增强剂的开发是当务之急。 黑泥类高塑性、 低流变性原料的匮乏已经影响了渗花抛光砖的 生产。
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(4)存在的问题。目前,渗花抛光砖的一些技术还不够完善,生产中还存在一些问题。如: 坯体必须冷却到室温, 才能采用部分渗花彩料。 亟待开发能在热坯表层上进行印刷的釉料配 方。

(2).选题的目的、意义:
渗花抛光砖是一种新型高档建筑装饰材料, 它质地坚硬华润, 富丽典雅, 具有天然花岗岩 石材的材质和装饰效果, 可广泛应用于商店、机场、家居、别墅等场所的装修, 市场前景广

阔。抛光砖的品种到现在为止总共分为4类。 1,渗花型抛光砖。 2,微粉型抛光砖。 3,多管布料抛光砖。 4,微晶石。 渗花型抛光砖,是最基础型的产品,渗花抛光砖生产工艺简单,,几乎所有的厂家都在做。 渗花砖与其它砖的不同之处在于渗花工艺, 该砖是渗花工艺的原理是:利用具备特别功 能的可溶性无机化工原料,经过适当的工艺处理,采用丝网印刷方法,将预先设计好的图案 印刷到瓷质砖坯体上, 依靠坯体对渗花釉的吸附和助渗剂对坯体的润湿作用,渗入到坯体 (或釉体)内部,经过高温烧成后, 这些可溶性无机盐与坯体发生化学反应,有些需要进 行抛光等工艺处理。 渗花抛光砖改变了普通抛光砖花色图案不够丰富的状况, 具有彩釉砖和抛光砖两者的优点。 渗花抛光砖完全可以与天然花岗石材媲美, 市场竞争力强, 附加值多, 经济效益良好。 通过查阅资料发现, 渗花抛光砖的生产技术关键是优质坯和特殊釉料相结合的是否良好。 同时, 这需要一套良好的工艺流程与之配合。 大规模抛光砖的市场占有率及高附加值吸引了 大批厂家纷纷上马, 渗花抛光砖的生产需求较高的硬件配置设备和软件工艺水准, 而由于原 料和生产工艺的部分原因,市场上渗花抛光砖的产品参差不齐。 所以我选择年产650万平方米渗花抛光砖联合车间工艺设计这一课题,通过契合度良好的流 水线车间,完善的工艺流程,优质的硬件设施及原材料,进行渗花抛光砖的研究生产设计。 并分层,变形,色差,裂纹等渗花抛光砖普遍存在的问题进行刨析和解决。 渗花抛光砖的 泥料的陈腐与回收进行研究分析。 同时我个人可以通过这次设计更加巩固中国陶瓷的相关知 识,更好地掌握CAD等编程。熟悉渗花抛光砖的制造工艺及过程,并通过此次设计锻炼将理 论应用于实际的能力。
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二、设计内容
主要内容如下: 1、完成实习任务。 2、查阅与本课题相关的科技成果,翻译一篇外文资料,完成毕业设计方案。 3、熟练运用 CAD 技术完成联合车间工艺设计,1#设计图纸四张;全厂总平面工艺设计 1#设计图纸一张,设计 800×800×10mm 生产线一条。 4、设计全厂工艺流程。 5、进行物料衡算。 6、完成毕业设计说明书的撰写并进行答辩。

三、设计方案
一、渗花抛光砖生产原材料选择设计

渗花抛光砖的生产过程是一个非常复杂的过程, 作为渗花抛光砖的联合车间设计, 应该 能够满足实际生产的要求。因此,从以下几方面来考虑是十分必要的: (1)必须要符合渗花抛光砖的工艺要求; (2)必须设计出较合理的生产工艺流程; (3)应该符合工艺流程的一般要求,包括坯体的选取及釉料的配制。 1.1.1 坯用原材料 渗花砖与其它砖的不同之处在于渗花工艺, 渗花工艺的原理是:利用具备特别功能的可溶 性无机化工原料,经过适当的工艺处理,采用丝网印刷方法,将预先设计好的图案印刷到瓷 质砖坯体上, 依靠坯体对渗花釉的吸附和助渗剂对坯体的润湿作用,渗入到坯体(或釉体) 内部,经过高温烧成后, 这些可溶性无机盐与坯体发生化学反应,有些需要进行抛光等工 艺处理。
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选择的坯用部分原材料及其化学组成表

1.1.2 坯体配方设计 渗花抛光砖属无釉瓷质砖的范畴, 配方设计既要满足瓷质砖的要求, 又要满足渗透印花的 要求。因此配方设计应着重考虑以下工艺性能。 干坯要有较高的弯曲强度, 适应印花的要求。 坯体要有良好的渗透性, 满足渗花的要求。 坯体要有良好的高温挺变性能, 防止烧成变形。 产品玻化程度要高, 吸水率要极低。5

1.2

渗花釉的选择 传统渗花釉仅指对普白及钛白粉着色的米黄坯体的渗透着色, 着色也仅限于铁、 钴、 镍、 铜、 铬、钒、锰的离子着色,且常常出现发色不稳定、渗透不深、颜色单调不鲜艳、易霉变、图 案模糊不清、缺立体感和通透感等缺陷。渗花釉一般由溶剂和溶质组成,溶剂一般有水、酒 精、苯酚、甲醛、四氯化碳、乙二醇、汽油等;溶质一般为盐,也有酸和碱。从安全和经济 角度来讲,水作为溶剂是最恰当的,但为了考虑某些溶质的特性, 也要选择可以和水共溶 的新溶剂如乙二醇、甘油等(对水来讲也可称为液体溶质)。 溶质是渗化釉的主要部分, 它可以是固体(晶体或非晶体)或液体。根据溶质的特点可分为:着色剂(俗称主盐)、辅 助着色剂(有机或无机可溶性硅、钛、铝、镁、锆、锡等着色剂载体)、玻化剂、催化剂、 增稠剂 (俗称赋形剂) 界面活性剂 、 (俗称渗透剂) 润湿剂、 、 增溶剂、 缓冲剂 (调节pH 值) 、 络合剂、螯合剂、防腐剂、消泡剂、氧化剂、还原剂、稳定剂等。其实,实际生产中往往遇 到一种原料起到多种作用或多种原料起到一种作用的情况。如过渡金属盐作为渗花釉的主 体,过去都认为应是可溶于水的金属盐。现在为了降低成本,也有人开始用碳酸盐和氢氧化 物来替代。
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1.3 助剂的选择 1.3.1 载体助剂的选择 1.3.2 渗花水助剂的选择 1.3.3渗花釉助剂的选择 渗花釉常用助剂及其作用
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1.4 1.4丝网的选用 因尼龙网具有表面光滑, 透过性好, 对粘度适应范围大, 耐酸碱有机溶剂性好, 使用寿命 长, 价格便宜等优点, 所以采用尼龙网较好。 丝网目数少, 根据图案及渗透釉渗透情况选用 100一150目的较合适。
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二、渗花抛光砖工艺流程设计 工厂规模及设备水平:一般来说,工厂的投资、规模、品种和技术设备情况,也会影响到工 程的选择。我设计的是年产650万平方米的建陶厂,属于大型工厂,采用了大型喷雾干燥塔 及球磨机、大吨位压砖机等先进设备. 本设计参照国内外各先进厂家的成功经验而进行,工艺流程简单,工序紧凑。工艺 流程为: 原料进厂均化→电子喂料机→高挡边皮带运输机→球磨机球磨→压力放浆(放浆池) →气动 隔膜泵→过筛除铁→储浆池→双缸泵→工作罐→柱塞泵→喷雾干燥塔→波状皮带运输机→ 料仓→波状皮带运输机→压机→干燥窑→施釉线→检选→烧成→检选→抛光→包装→出厂

三、厂址选择

1:建厂地带的选择需符合当地建设规划,还必须考虑: ① 原料的来源及运输条件 ② 燃料 和动力的来源及运输条件 ③ 产品的运输距离与运输条件。 ④ 与协作企业的配合,开展专 业化的协作,不搞全能厂,减少投资有利于促进技术的进步和劳动生产率的提高。
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2:厂址选择 ① 地形,面积要满足工艺要求,并做到节约用地,考虑长远发展。 ② 要靠近原 料,燃料基地,靠近水电,节约投资,降低成本,同时考虑,不占用田地, 不污染农田。 ③ 满足 交通运输,环境卫生的要求。 注意满足水文,地质的要求,不能建在不利地质区,考虑承载力, 地耐力等等。 ④ 考虑到有利于职工的生活和协作,尽可能靠近城镇和协作厂,利于生活福利 的配合和辅助材料的供给。

四、废物堆放及废水处理 1.1 废弃物的堆放及处理

1.2 废水的处理及排放 1.3 渗花抛光砖泥料的陈腐与回收 合理利用废坯泥,不仅节约了成本,而且提高了原料的利用率,具体事项说明书中会详细解 释。
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四、参考文献
[1] 孙义忠 大规模渗花抛光砖的研制与生产[J]中国陶瓷 2003,39(1)35-37 [2] 祝桂洪、周健儿、曹春娥、赖福生.陶瓷釉配制基础.[M]北京(轻工业出版社)1989.1 77-87 [3] 韩复兴 助剂在渗花抛光砖工艺中应用 .[J] 佛山陶瓷 2010.11 36-43 [4] 丘贵军,刘纯 大规格渗花抛光砖常见缺陷分析.[J] 陶瓷 2001.1 40-42 [5] 贺伏平 渗花瓷质砖的生产.[C] 中国科学院上海冶金研究所 2000 [6] X.D Sui,Z,C,Qiu Polishing Porcelain Tile..[J] Foshan Ceramics 2011 21(5) [7] 杜伟,陈 贤伟,陆明忠 ,李小雷,韩 复兴 渗花抛光砖 渗花助剂的应用 [J]山东 陶瓷 2010.12 33-6 [8] C. Y. Wang,* X. Wei, and H. Yuan POLISHING OF CERAMIC TILES[M]Guang Dong MATERIALS AND MANUFACTURING PROCESSES, 17(3), 401–413 (2002) [9] 杨物华 陶瓷工厂设计参考[M].南京.(南京大学出版社) 1993.9 53-75 [10] 商超兵 浅谈渗花抛光砖泥料的陈腐与回收.[J]广东建设报 2004.1.13 B03


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