陶瓷砖精益生产之烧制工序砖损的控制方法论文_黄春林

陶瓷砖精益生产之烧制工序砖损的控制方法论文_黄春林

1.前言

所谓陶瓷砖,是指以耐火的金属氧化物及半金属氧化物,经由研磨、混合、压制、施釉、烧结而形成的一种耐酸碱的瓷砖或石质建筑或装饰材料。其原料多由粘土、石英砂等混合而成,按成型方法分,可分为挤压成型陶瓷砖和干压成型陶瓷砖。现在市场上多为干压成型陶瓷砖(俗称陶瓷墙地砖),包括外墙砖、内墙砖和地砖,是人们日常生活中常见的装饰装修材料。众所周知,我国是世界上建筑陶瓷最大的生产基地和出口国家,我国陶瓷砖质量的优劣将对国际建筑陶瓷行业产生举足轻重的影响。另外,我国也是世界上建筑陶瓷最大的消费国,随着我国国民经济的不断发展和社会的进步,人们对陶瓷墙地砖的质量要求越来越高,从以前只注重其自身内在强度,到现在对其表面质量、耐磨性均提出了更高要求。然而,近年来陶瓷砖生产厂家的设备条件与经营规模良莠不齐,市场竞争激烈,生产成本的提高,导致了建材市场上出现很多不合格产品,特别是表面缺陷较严重的产品,消费者投诉增多。下面就陶瓷砖产品所存在的表面缺陷问题进行探讨,对陶瓷砖存在的表面缺陷原因及解决方法进行汇总。

2.陶瓷砖精益生产之烧制工序

2.1 搅拌。一般一个烧结砖过程伴随两次搅拌,一次是原材料选取后陈化前的搅拌;一次是陈化后成型料的二次搅拌。第一次搅拌是将按照实验室配合比配置好的原材料进行充分混合,使其混合料具有一定的可塑性。搅拌过程中,一定要控制水分,国内经验控制在20%左右,其中原料本身含水率4%~5%,搅拌过程中通过水泵外加水分 15% ~ 16%。经过一次搅拌后的混合料自动有序的落入陈料仓内,使水分在混合料中充分的做布朗动,即让水分充分的渗入至混合料颗粒内部,提高混合料水分均化程度,增加其可塑性。国内经验,陈化过程一般为 7 天时间。陈化完成后的混合料经过传送带传送至第二道搅拌机内,进行二次搅拌,使混合料充分均匀并成为散状颗粒物,然后随着传送带送至红砖挤出设备处,进行坯体挤出。

2.2 干燥。根据天气情况,现场采用自然干燥或人工干燥。但是若天气、气温条件不能达到自然干燥的条件,现场采用人工干燥。国内经验,一般干燥周期为 24 ~ 32h。干燥后的坯体含水率一般控制在 3% ~ 6%,只有经过检测坯体含水率满足要求时才进行下一道工序,如果坯体水分过高,则会在焙烧时遇到高温产生裂纹,严重时产生倒垛。

现场自然干燥拟采用大面积、多层次分散晾晒,以确保挤出成型的坯体充分受到太阳的光照,达到干燥目的。自然干燥需要应的延长干燥时间,以达到干燥要求。自然干燥过程中,要时刻注意天气变化,若遇阴天、雨天等恶劣天气,需提前做好预防措施,避免已经成型的坯体受到雨水的冲刷而毁坏。人工干燥一般需要建立干燥室,根据红砖生产规模确定干燥断面的大小。一般国内小断面:长 55 ~ 65 m、宽 1.2 ~ 2.2 m、0.75 ~ 1.0 m,码坯高度 750 ㎜;大断面:长 55 ~ 65 m、宽1.7 ~ 4.66 m、高 1.7 ~ 2.4 m,码坯高度 2350mm。现场拟采用焙烧后产生的余热进行干燥,温度控制在 120℃~ 150℃,并采用轴流风机保持室内通风、坯体受热均匀,保证余热分散、均匀的附着于坯体,并将蒸发出来的水分带出干燥室,达到干燥目的。2.3 焙烧。干燥后的坯体通过摆渡车运至焙烧窑内,再由液压顶升顶进焙烧窑加热处焙烧成型。坯体在焙烧窑内一般码坯高度为 1580mm,不能码放过高,过高会造成底部坯体受力过大而损坏,高度必须合适,这样可以充分利用窑内空间进行焙烧、吸热。焙烧窑分为预热带、焙烧带和冷却带,坯体在经过预热带后缓慢升温,慢慢的进行脱水,当其慢速到达焙烧带后坯体中的矿物质发生剧烈的物理、化学反应生成多种硅酸盐熔融物,这些硅酸盐熔融物与未融化的矿物相互牢固的粘结在一起,在冷却带经冷却后重新结晶形成坚硬的烧结砖制品。

焙烧过程中,天然气燃烧必须控制好窑内温度,燃烧后窑内升温速度不能过急,避免坯体体积突然改变所产生的应力而导致的坯体开裂,另外还可以避免反应过程中产生的气体难以排除之弊端。烧结后坯体膨胀变酥,要求焙烧带的温度不宜过高,否则容易发生坯体软化变形成为面包砖。

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另外,在焙烧窑顶部设置冷却风机,在冷却砖制品的同时给天然气燃烧时提供充足的助燃空气。窑底部的冷却风机可以为窑车的工作环境降温,延长窑车轮的使用寿命。同时,排烟风机将温度较低、含水量较大的废气排出窑外。通过人工控制排风量和进风量的大小,可以改变窑内的压力曲线,改变窑内温度控制,当顶车速度和进风量、排风量达到平衡时,天然气火不动,焙烧带燃烧就能烧出很好的产品。

3.砖损的定义与分类

本项目烧制工序的砖损定义为从干燥窑入口到窑炉出口,因设备、人为、温度而造成的烂砖。从定义来看,烧制工序的砖损主要分为三大类,一是设备造成的裂砖,简称设备裂,主要原因是因设备水平不够(如:辊棒不平、反皮带等),或电器程序出错造成撞砖,夹烂砖,或者是压制工序本身有暗裂造成运行过程烂砖。二是人为造成的裂砖,如:捡砖不当,操作设备失误等。三是温度造成的裂砖,又分为干燥温度过高过低,烧成窑前温过高过低造成排水过快或排水不够,烧成窑急冷段温度过高过低造成风裂,由于温度造成的裂砖是砖损的主要原因,属于技术失误。

4.控制措施

为了强化设备检查力度,预防设备发生严重故障,现对某公司烧制工序当班机修巡查工作要求如下:1)上班 2 h 内需巡查一遍所负责的生产线,如遇上班后有设备需要维修,可适当延后 1 h,巡查后需做好巡查记录,记录在当班机修巡查记录本上。如其他人巡查时发现有明显问题没有检查到位,需对当班机修作 2 级警告一次。2)当班机修巡查时发现问题必须及时处理,如超出能力范围,需马上汇报设备主管安排人手处理,决不能耽误生产时间,否则每次作 5 级警告一次。

某公司烧制工序检查裂砖制度如下:

1)干燥出口工和窑炉入口工必须用水或煤油(抛光砖用煤油,抛釉砖用水)每小时检查 5 min 以上干燥砖坯情况,发现有裂砖需要加长检查时间,如连续发现 2 件裂砖以上需要马上汇报班长前来处理,班长确认后,需马上通知主管前来处理。 2) 窑尾执砖工必须每小时用墨水分窑位检查一次面裂和边裂情况,如发现有连续出现面裂和边裂情况,需马上汇报班长前来确认,班长确认后马上通知主管人员前来处理,否则每次作 2 级警告一次。

数据跟踪记录和分析

有了砖损记录表后,项目负责人应该每一周对数据进行统计分析,统计出每周的砖损率,并作原因分析,将原因进行分类,可作饼图分析或者矩形图分析,找出影响砖损的主要原因,根据原因制定预防下次再次发生的措施。总结:项目持续一段时间后,如果月均砖损达到设定的目标,则再验证三个月以上,如果仍能保持达到目标,则可申请关闭研究。项目结题后,应该按照现有的控制方法继续对生产进行监督,确保长久实现精益生产。

参考文献 :

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[2] 林海浪 . 陶瓷砖精益生产之烧制工序砖损的控制方法[J]. 佛山陶瓷 ,2015,25(05):41-42.

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[5] 王平 , 葛大中 . 陶瓷砖产业状况和质量分析 [J]. 安徽建筑 ,2013,20(04):198-199.

论文作者:黄春林

论文发表刊物:《红地产》2017年9月

论文发表时间:2018/9/3

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