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唐山卫生陶瓷各工序新特点的总结与综述
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  【摘要】本文主要介绍了在生产卫生陶瓷产品时,原料、模型、成形、半检、施釉、烧成、成品等工序的新特点。

  关键词:卫生陶瓷;工序;新特点
  
  1 引 言
  
   唐山是我国卫生陶瓷业的摇篮和发源地,汇集了我国最早的卫生陶瓷生产厂家所在地,为我国的建筑卫生陶瓷行业的发展做出了巨大的贡献。唐山卫生陶瓷年产量约为2600万件,约占全国的15%。卫生瓷产品种类齐全、质量优良、排污功能强、物美价廉,可满足不同客户的需求。唐山卫生陶瓷主要是OEM加工,年出口量约1800万件,约占产量的70%,约占全国的30%,连续八年位居全国首位。涌现出惠达、华丽、丰华、中陶、唐陶、卫陶、德盛、梦牌、华天成等一些较有名气的卫生陶瓷企业。其中惠达是我国最大的卫生陶瓷生产厂家,年生产量可达900万件。
   近几年,随着该地区卫生陶瓷业的发展,以及对外贸易交流的频繁;各卫生陶瓷企业不断向世界先进企业学习,并加大资金投入;不断引进消化吸收,技术改造,采用先进的工艺技术装备,各工序生产制造工艺技术发生了较大的变化,出现了新的特点,本文主要对各工序的新特点进行了分析。
  
  2 原料工序
  
  2.1 泥浆原料
   过去,唐山的卫生陶瓷生产企业在配方中常用一些本地优质的粘土原料,且使用量较大,例如紫木节、碱干等。由于没有实行标准化生产和进行规范化开采,使得这些原料已近枯竭。为了提高产品质量,确保生产的正常进行,传统的配方体系已发生了改变,多数厂家开始使用外地的优质粘土原料,尤其采用一些高粘性的原料。如北方原料常使用山西木节、齐齐哈尔依安黑泥、吉林球土、承德围场土等。南方原料除了苏州土用量不断减少,现在广泛使用广东、福建等一些粘性优良的黑泥和白泥,如广东清远和新会嘉窑的球土、广东潮州的飞天岩等原料。虽然这些原料的加入量不多,但极大地改善了泥浆的性能,明显地提高了半成品的收成率。另外,目前泥料配方体系向原料种类多、剂量小的方向发展。因此,即使某种原料的质量发生波动,也不会影响整个泥浆性能的稳定性。
  2.2 釉用原料
   在釉用原料方面,由天然矿物原料向化工原料和标准化原料方向发展,极大地保证了原料质量的均一、稳定性,也保证了釉浆性能的稳定,提高了产品的釉面质量。过去,各卫生瓷生产厂所使用的氧化锌都是自烧自用。这带来了许多的弊病:
   (1) 如在窑内煅烧会影响产量以及窑内气氛的稳定性;
   (2) 浪费大量的人力、物力、财力;
   (3) 煅烧的氧化锌质量不稳定,不能保证产品质量;
   (4) 由于目前卫生瓷的生产都向低温快烧方向发展,一般为1170~1185℃,而氧化锌的煅烧温度需1200℃,因此,氧化锌不易烧熟、烧透,从而影响到釉浆性能及成品釉面质量;
   (5) 以往天然矿物原料使用量大、性能不稳定;
   (6) 需经过一系列的破碎加工,不可避免地带入一些铁等杂质,会影响到产品的外观质量。
   因此,如采用免烧氧化锌,可以避免这些情况的发生。
  
  3 模型工序
  
  3.1 石膏模型的改进
   过去,成形工艺落后,大多为地摊成形,产品结构简单,对模型强度等指标要求不高。各厂采用普通石膏粉(β石膏粉)制作石膏模型,水与膏料比例小、模型强度低、使用次数少(一般为70次左右)。随着卫生陶瓷行业的发展,以及不断从国外引进先进的设备和技术,尤其是机械化组合浇注成形新工艺和一次成形工艺的采用,对模型的强度等指标提出了更高的要求,导致各厂开始购置高强度的石膏粉用于制作模型。同时,在石膏模型制造中开始采用缓凝增强剂等技术,使模型的水与膏料比例大大提高,由以前的1:1.2提高到1:1.4,甚至为1:1.5,模型强度得到极大地提高,使用寿命明显延长,由70次提高到100~120次。
  3.2 母模胎型
   过去,模型制造中使用的母模胎型质量差,主要是由水泥与石膏粉混合制作而成,存在使用次数少(仅为50次左右)、消耗量大、产生的工业垃圾多、倒出的模型内表面不光滑、模型有缝隙。目前,模型制造使用的母模胎型以及制作技术有了很大进步。如轻型树脂胎、玻璃钢胎、水泥胎、玻璃钢水泥复合胎等得到了广泛的应用。这些胎型具有不变形、表面光滑、使用次数多、质量好、均一稳定、缝隙小、不易漏浆、寿命长等优点;另外,先进母模胎型的使用,可制作出结构复杂带活块、双面吸浆的多块复合模型,为上立浇线组合成形、产品一次成形生产、上大件全包联体创造了条件。
   高质量胎型的采用、高强石膏粉的使用、模型结构的改进、制模工艺技术水平的提高,以及成形组合浇注机械设备的普遍使用,使得成形变得越来越简单,一次成形得以实现,高档高附加值大尺寸的柜盆、全包联体等品种得以生产。同时,对操作工人的技术水平要求不高。最主要的是半成品的成活率、产品的外观实物质量和成品合格率都得到大幅度的提高。
  
  4 成形工序
  
   目前,唐山卫生陶瓷企业广泛采用机械化组合立浇成形工艺,使得结构复杂的品种,如座便器、联体便器、妇洗器、挂式座便器等产品一次成形生产变为现实。以挂式座便产品为例,过去企业开发生产此作品较难。虽然从国外来的样品和图片看,生产较容易,但由于国内机械设备和工艺水平的不足,开发、生产起来非常困难,成形一次,需打地摊翻倒模几次,使得合格率很低,而且样品出来很费劲。如今,挂式座便器产品机械化组合立式浇注一次成形生产已经变为现实。无论是体积小、结构简单的冲落式产品,或者是体积大、结构复杂的喷射虹吸式产品,都可以开发生产,而且可大批量生产。不仅提高了产品的质量,而且降低了操作者的劳动强度、改善了作业环境、大幅度提高了生产效率(可提高50%以上)、占地面积减少30%~40%。
   目前,部分卫生瓷厂自行设计制作简易化、半机械化组合式、单个式立式浇注成形工艺技术和设备等已用于成形生产中。其目的是应对激烈的市场竞争以及市场、订单的不断变化。简易立浇工艺设备的优点有:一次性资金投入少、变产灵活、投产时间短、对操作者的技术水平要求不高,适合我国国情等。
   还有一些厂家在组合微压浇注成形工艺的基础上,采用了低压快排水新工艺,结合中、高压注浆的特点,在石膏模型中增设了抽真空的通道,进一步提高了微压浇注成形工艺的工作效率,每班可成形2~3次。同时,模型不需要干燥,使用次数得到明显的提高,大大提高了生产效率。
   当前,唐山大部分卫生陶瓷企业都在尝试上高压注浆成形线。如唐山惠达陶瓷集团、中陶实业公司、唐山北方瓷都陶瓷集团等,其主要生产水箱、台盆等产品。国内最大的卫生瓷生产厂家――唐山惠达陶瓷集团公司,积极消化吸收国外先进技术,已掌握了高压注浆成形树脂模型相关制作工艺技术,并采用了高压注浆成形新工艺装备。用树脂模型代替传统的石膏模型,模型无需干燥,且使用寿命长,可达8000次甚至上万次;成形效率极高,每15~20min可成形一次,且能连续生产。可生产的品种有联体便器、分体座便、台盆、水箱等。该技术的半成品成坯率高,半成品的外观质量、规整度好,成品质量合格率高。树脂模型的制作方法为关键核心技术,但制作难度很大、成本高、一次性投资大,因此企业投资应根据实际情况慎重选择。卫生陶瓷生产中采用高压注浆成形新工艺技术可能是行业今后的发展方向。
  
  5 半检工序
  
   加强半检工序的管理,相对就会增加人员,工器具的投入,如专用的修坯橱,专用的量具等。检验人员按作业标准逐件对粗坯的表面质量、外观尺寸、口眼尺寸、变形度等进行检查。对检验后的坯体还要逐件吹土、吹渣子;座便器弯管还要逐件检测球体。通过半检工序的严格管理,有效地保证了半成品乃至成品的质量。

  
  6 施釉工序
  
   施釉前,先对精品(检验后的坯体)进行擦水修整,再除去坯体表面上的浮土等杂物,可以增强釉料的附着力,以及减少缩釉等缺陷。
  6.1 手工压力施釉法
   目前,唐山卫生瓷生产普遍采用的是手工压力施釉方法。其工艺参数为:雾化时压缩空气的压力为0.6~0.7MPa、釉浆输出压力为0.1~0.3MPa、釉浆密度为1.8~2.0×103kg/m3、喷釉次数为4~5次、釉层厚度为0.8~1.0。采用压力施釉工艺技术使釉料与坯体的附着力增强、釉层厚度增加、釉面光亮细腻、釉面缺陷减少。
  6.2 机械施釉法
   机械施釉新工艺在唐山惠达陶瓷集团中得到应用,每班可喷200件左右(而人工喷釉仅为90件),大大提高了生产效率和保证了产品的釉面质量。
  6.3 废釉浆的回收
   一般陶瓷厂都需要对废釉浆进行回收利用。首先,将废釉浆倒入专门的搅拌桶。然后,加入适量的CMC,充分搅拌。其次,过筛除铁。最后,烧样,合格的釉料可以倒入新釉浆中使用,但一般回釉加入量不超过50%。部分企业在施釉后还使用了擦坯机,对施釉后的釉坯底部进行修整,使产品美观,减少了缺釉、釉粘等缺陷。
  6.4 高平滑纳米自洁釉
   唐山惠达陶瓷集团研制成功并投产了的高平滑纳米自洁釉,可使釉面光亮细腻、不挂污。其施釉工艺与目前大多数厂不同,一般的工厂只施一次釉,而它则是施两次釉。首先在素坯表面施一层含色料和乳浊剂的釉料(底釉―普通釉);然后再在其上施一层薄的透明釉(面釉―纳米自洁釉)。此种施釉工艺可使釉层不易受来自坯体中气体的影响,不易产生外观缺陷。原来的釉料表面的粗糙度为0.7μm以上,施上纳米自洁釉后,其粗糙度在0.07μm以下,且釉面不易挂污、光滑度好。
  
  7 烧成工序
  
   目前,卫生瓷烧成工艺具有燃料清洁化、控制自动化、烧成节能化、温度低温化等优点。大部分瓷厂采用先进清洁燃料的宽断面节能隧道窑,窑长一般为64~86m、烧成的最高温度可达1180~1210℃、周期为13~17h、其工艺向低温快烧的方向发展。淘汰了对环境污染、影响产品质量的燃料煤和重油,取而代之的是轻柴油、城市煤气、天然气,明显地提高了产品的质量档次。为了提高产品的优等品率和合格率,适应客户和新的国家标准对产品质量的新要求,实现产品质量与国际先进标准相接轨,大多数陶瓷厂都配备了梭式窑,对大件高附加值产品可以进行修补和重烧。
  
  8 成品工序
  
   目前,唐山卫生陶瓷主要出口目的地是美加、欧洲和亚洲的韩国等,因出口地和市场的不同,产品标准和检测标准有很大的不同。过去,卫生瓷使用的检测介质一般是用标准的乒乓球作为座便器排污功能的检测介质。随着市场变化和需要,检测标准和手段呈多样化。
   (1) 出口到美加市场的产品。按照美国标准一般都采用ф19mm聚丙烯球体进行检测。有的客户要求检测海绵条;有的客户要求进行直径为4.23mm的聚乙烯颗粒测试;有的客户要求检测塑料球体(ф48mm或ф50mm)的通过情况;有的客户要求检测仿人造大便条;还有的客户要求过5mm双层卫生纸。这样不仅检测了座便器管道的内径,而且还检测了座便器的虹吸排污功能。
   (2) 出口到韩国市场的产品。检测标准和介质借鉴了美国标准,但也有一些变化。一般采用ф19mm聚丙烯球体进行检测。或采用ф48mm或ф50mm实心塑料球检测管道的内径。或采用200mm2×200mm2的豆包布(仿卫生纸)检测管道内部是否有毛刺,是否挂污和排污顺畅,或采用烟末(仿聚乙烯颗粒)检测虹吸能力等。
   (3) 出口到欧洲市场的座便器产品,采用卫生纸检测排污功能。
   除了以上座便器试排水设备外,部分厂家按客户的要求,增加检测座便器台盆漏水、漏气的设备,检测挂座荷载承重的设备等。检测项目越多,标准越严,即一些先进的检测设备和手段得到应用,确保了出厂产品的质量,满足了客户的需要。
  
  9 结 语
  
   原料通过改进使得泥料配方体系向原料种类多、剂量小的方向发展;天然矿物原料向化工原料和标准化原料方向发展,极大地保证了原料质量的均一、稳定性,也保证了釉浆性能的稳定,提高了产品的釉面质量。模型通过改进,其强度得到极大地提高,使用寿命明显延长。成形工艺的改进,具有一次性资金投入少、变产灵活、投产时间短、对操作者的技术水平要求不高等优点。通过半检工序的严格管理,有效地保证了半成品乃至成品的质量。采用压力施釉工艺技术使釉料与坯体的附着力增强、釉层厚度增加、釉面光亮细腻、釉面缺陷减少;机械施釉大大提高了生产效率和产品的釉面质量;烧成和产品工序也很重要,先进的检测设备和手段得到采用,确保了出厂产品的质量,满足了客户的需要。
   卫生陶瓷通过一系列的工序改进,使得产品的品质大大提高,客户用得更放心,对卫生陶瓷行业的发展有重要的推动作用。

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