摘要：笔者所在公司的技术研发中心对一次烧湿法挤出大规格瓷质薄板进行了研制及生产，目前已取得成功。本文主要介绍了一次烧湿法挤出大规格瓷质薄板的生产工艺。
关键词：一次烧；挤出法；大规格；瓷质；薄板；生产工艺
1前言
“薄板”产品的推出不仅是建陶行业的一个转型，而且符合国家十二五规划的节能减排政策。近几年，国内建陶行业大力推行薄板，陶瓷领域众多专家一致认为这是建筑陶瓷行业发展的一个趋势。2007年科达就已经研制出800mm×1800mm×3.5mm大规格超薄瓷质砖[1]；周健儿、汪永清、马玉琦[2]等人在湿法辊压成型上做了大量研究，这些研究开启了国内薄板行业。现今国内薄板生产的概况为：（1） 干压成型（瓷质薄板）：蒙娜丽莎；（2） 湿法挤出（二次烧陶质薄板）：宁波日泰、山东德惠来；（3） 薄砖企业有：BOBO、新中源、诺贝尔。干压成型受一些条件的限制，如压机、模具、原料、工艺配方、投资成本大、产品合格率低、安装成本高等因素，致使薄板技术推广仍很困难。目前国内还没有提供全套湿法挤出大规格瓷质玻化薄板生产线的设备厂家，笔者所在公司定位以湿法挤出成型方式为立，打破传统喷雾造粒的观念，运用自主研发的MRD—H3系列三层辊道干燥窑、MHC系列的烧成辊道窑炉，再结合意大利EKK4500挤出机、压延机等设备生产挤出陶瓷玻化薄板（1200mm×2800mm×5.0mm），而且已在我司技术研发中心试验成功。
2挤出大规格瓷质薄板生产工艺
2.1 原料及工艺控制
2.1.1原料选择
薄板因为薄，坯体干燥强度、断裂模数是考察其性能的重要指标。如果坯体干燥强度低，坯体不能在生产线上安全输送，因此泥料选择对于挤出成型、特别是对大规格薄板来说更为重要。一般泥料选择通常需要考虑泥料的塑性、化学成分、干燥敏感系数、干燥抗折强度、烧结性能、吸水率、烧失量等物理性能参数。在实际生产过程中，一般泥料的含铝量越高，其泥料性能相对较好，但加水量相对较多。
2.1.2原料处理
原料处理有两种工艺：①原料粗碎→球磨→压榨→练泥；②原料粗碎→细破→雷蒙破碎→配料→干混→加水→造粒；这两种原料加工方法去除了喷雾造粒工艺，符合国家的节能减排政策，值得大力推广。工艺①中的球磨能够使泥料混合均匀，有利于坯体的烧结；而工艺②中的干法混合泥料均匀度较差，坯体烧结性能相对较差，吸水率相对较高，但我司现正与干法制粉厂家共同合作，基本攻破了这一技术难题，能实现干法制粉生产瓷质抛光砖。
2.1.3工艺流程图
一次烧湿法挤出大规格瓷质薄板的生产工艺流程图见图1。
2.1.4原料工艺参数
细度：250目筛余≤1%；
流速：15s～25s。
2.2 挤出、压延成型
本试验采用意大利OMG—EKK4500挤出机挤出薄板，图2为挤出宽1400mm薄板效果图。挤出薄板的主要性能参数如下：
挤出厚度：≤12㎜；
挤出压力：25～30Bar；
真空度：—0.09MPa；
挤出速度：1～15m/min；
坯体表面硬度：1.6～2.5 kg/cm2；
坯体水分：18%～22%。
本试验采用压延机延压成型，通过行程开关按钮，精确控制坯体厚度，图3为压延效果图。压延主要参数如下：
尺寸：Φ400mm×1700mm；
压延偏差精度：±0.05mm；
行程开关精度：±0.01mm；
压延速度：1～15m/min。
2.3 干燥
本试验采用笔者所在公司自主研发的MRD—H3系列三层辊道干燥窑。其干燥原理是利用热风在干燥器内强烈循环且充分快速地与坯体进行热交换，快速带走水分的干燥方法，图4为薄板干燥效果图。该窑炉的主要特点如下：①每一节都是一个独立循环系统，独立控制每一节的温度、湿度，实现最佳的干燥环境，确保大规格尺寸坯体在干燥过程中不开裂、不变形；②干燥速度快，占地少，节约能源，即使是多层，层与层之间的温差极小；③热源采用燃烧机，或者窑炉余热；④干燥窑的层数和总长度视具体场地和产量而定；⑤传动形式采用螺旋齿轮带动辊棒输送坯体。
本试验采用的薄板干燥窑窑长为10.2m，干燥周期为80～120min，其干燥参数如表1所示。
2.4 烧成
薄板的烧成采用笔者所在公司自主研发MHC系列辊道窑，MHC系列辊道窑是摩德娜为挤出行业研制出的新型窑炉，图5为薄板烧成效果图。其主要特点如下：①由于挤出产品坯体致密性好，相较于干压坯体，其排气更加困难，MHC系列窑炉的结构能够确保产品氧化更充分；②运用了最新的MDR节能燃烧技术，MDR节能系统是指充分利用冷却而产生的热量，有效地提高窑炉助燃风的温度，其温度可达120～150℃，降低了生产成本。
本试验采用的辊道窑窑长37.8m；产品烧成周期120min。其烧成参数如表2所示，烧成曲线如图6所示。
3生产中应注意的问题
3.1 泥料的水分
泥料水分决定坯体塑性，能否成型。如果泥料的水分过大，其在挤出机中会打转，甚至会回泥挤不出，或者能够挤出，但也达不到坯体所需要的致密度；如果泥料的水分过小，泥料没有塑性，无法成型，挤出时挤出机发烫厉害，会缩短挤出机的使用寿命。具体的泥料调节水分需根据坯体配方确定，通常薄板配方挤出泥料水分比陶板挤出水分高。
3.2 挤出压力
挤出压力决定挤出坯体的致密度，挤出压力过大，挤出机发烫厉害，会缩短挤出机使用寿命，同时降低泥料塑性；挤出压力过小，坯体致密度达不到。合理的挤出压力可保证坯体致密度，挤出压力>23Bar较好。
3.3 压延、传动速度
压延机压延精度关系到坯体的表面平整度，通常要求压延机的压延精度达到0.05mm。辊台的传动速度与压延速度之间的匹配关系着坯体压延的致密度和坯体能否安全传送平台，如果辊台速度大于压延速度，坯体会堆积起来；如果辊台速度小于压延速度，坯体压延时会拉裂。在生产中首先应该调节好辊台和压延的速度，达到最佳压延状态。
3.4 干燥开裂、变形
薄板因为薄、且规格大，干燥过程中极易出现开裂、变形。通常以下几种因素会引起干燥开裂、变形：①挤出、压延使得坯体的致密度不同；②传动皮带、辊台速度不一；③干燥制度不合理；④辊台、干燥窑辊棒不平整；⑤切边刀片不锋利等。因此要确保干燥表面平整、不开裂、不变形，首先应确保挤出、压延坯体的致密度是否稳定，可以通过调整挤出机和压延机实现；其次检查切边的刀片是否锋利；再次检查皮带、辊台速度是否一致、是否水平；最后调整出合理的干燥制度。
3.5 烧成
薄板前期烧成跟抛光砖烧成制度基本差不多，升温不能太急、氧化需要充分、高火保温时间应足够等；但因为其规格大、长，而且烧成后已瓷化，如果体积变化太剧烈，那么极易开裂，所以缓冷时应该特别注意，尽量使573℃石英晶型转换放慢，安全度过晶型转化期。
4产品性能
本试验采用DFM智能数字测力控制仪测量断裂模数、破坏强度；吸水率采用煮沸法测量，其检测数据如表3所示。
5结论
超薄板生产工艺，特别是一次烧成瓷质超薄板的生产工艺，可大幅减少原料用量。薄板厚度为3～6mm，只有现行墙地砖厚度的1/4，原料用量可减少60%以上；同时，减去了传统的喷雾造粒，甚至球磨工艺，大大节省电力、燃料等，能源节约至少40%以上；还可减少生产设备和人工，也利于工厂管理；节省时间，提高生产率和成品率，值得推广。
参考文献
[1] 江宏，刘培功等.一次烧成大规格超薄瓷质砖的生产工艺及生产过程[J].中国陶瓷工业，2007，14（4）.
[2] 周健儿，汪永清等.湿法辊压成型泥料的成型性能影响因素探讨[J].中国陶瓷工业，2009，16（3）.
[3] 周健儿，马玉琦等.提高大规格超薄建筑陶瓷砖瓷坯性能的研究[J].陶瓷学报，2006，27（3）.
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