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陶瓷球拱生產工藝探討
2019-07-16 閱讀：
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陶瓷球拱是化工陶瓷中的一類產品．就其材質來說，與耐酸磚相同，為無釉陶瓷產品。坯料組成為粘土一長右一石英三元系統。陶瓷球拱具有異的耐腐蝕性能(除氫氟酸和熱濃堿外)，廣泛用于對耐腐蝕性要求高的化學反應塔中(如圖1)：一套陶瓷球拱由三部分組成：拱磚、拱心磚和拱腳磚。陶瓷球拱器型較大，形狀特殊大小不一，因此生產工藝也有特殊性。
2．2陶瓷球拱工藝控制
2陶瓷球拱生產工藝及控制
2．1工藝流程
2．2陶瓷球拱工藝控制
2．2 l原料
制造陶瓷球拱要用塑性良好的粘土，用量一般控制在5— 8％，以便成型干燥后，坯體有一定的強度，便于修坯、搬運。用量過多，則不利于榨泥及控制收縮。由于化工陶瓷所含氧化物在酸性溶液中的溶解度排列順序為 ：
K20>№O>cao>Mgo>zn0>她q>№q>siq
即R20耐酸侵蝕性弱，si02耐酸性強，其次為F島03。因此，二氧化硅含量高，是生產陶瓷球拱的基本要求。
至于礦物原料中氧化物鐵一般不作特殊考慮。但制品中F島03應≤3％，否則燒結范圍變窄，易引起制品燒后起泡、腫脹。這樣生產陶瓷球拱的原料在保證其化學成份(表1化學組成)和一定的工藝性能的前提下，原料的選用范圍較廣。
表2為某廠生產陶瓷球拱用，其中多數為本地原料。
原料的球磨，泥漿細度控制在萬孔篩余4～5％，細度太粗會影響坯體的收縮及燒結性能；太細則榨泥困難，泥料的水份不易控制，且同樣會影響收縮、燒結性能?？伤苣嗔纤菘刂埔獓?，一般為22～23％。陶瓷球拱的成型是塑法擠制成型，器型大、形狀特殊。若泥料水份少，成型困難，且成型時坯體拐角處易開裂；水份多，成型時坯體容易變形。
2．2．2陶瓷球拱成型
陶瓷球拱成型是在真空練泥機機頭上加模具，采用塑法擠制成型，該方法簡便實用且成型速度快，
2．2．2．1拱磚成型
成型后，直立在平整的板上，經過約一天陰干、粗修成制品的大致形狀后，進烘房干燥，1：燥后再修坯(如圖2)，由圖可知，對于拱磚、不同規格大小的產品，若考慮到足夠的放尺率．可以用同一模具成型。
2_22 2拱腳磚成型
拱腳磚形狀簡單、成型后粗修、進烘房干燥，干燥后再修坯(如圖3)。但是，不同規格大小的拱腳磚，由于厚薄不同，成型用模具也不同，這一點與拱磚成型不同，因為拱磚的各個面都要進仃修坯，而拱腳磚的兩個寬面不需要修坯以減少工作量。實踐證明，同一，同樣的工藝參數，而且是同一成型設備，只因產品的大小不同，其放尺率也不同(特別是厚度方向)。其原因是由于擠壓成型常使粘土礦物顆粒取向排列_2一，沿顆粒厚度方向的層數多，水膜厚，沿其長度方向的顆粒少，水膜薄，引起干燥過程中不同方向上不均勻收縮(如圖4)。拱腳磚厚度不同時，即使、上藝參數及成型設備不變，但泥料在厚度方向的受力不同，其致密程度不同，所以收縮也就不同，這就足為什么規格大小不同的拱腳磚采用不同放尺率的模具成型的理論依據。
2 2．2．3拱心磚成型
拱心磚也是擠制成型，成型后即可進烘房干燥。干燥后，根據收縮率的大小放尺修坯。對于拱心磚，規格不同，可以采用同一模具成型。一套拱心由四塊拱心磚組成(圖5)：
2．2 3陶瓷球拱干燥
陶瓷球拱制品件大、厚薄不一，且制品的拐彎拐角之處多，其干燥過程中易引起開裂。這樣的大件產品一般都采用烘房干燥。成型粗修后要立即進烘房干燥。因為在干燥初期，要求濕度較高，而烘房的濕度比車問的濕度高。若放在車間，由于濕度低，外擴散大于內擴散，易引起坯體開裂。當于燥進入等速階段，嚴格控制干燥十分重要，實踐證明，萬方數據拱磚、拱心磚的干燥溫度以不超過40℃為宜，拱腳磚干燥溫度以小超過50℃為宜。
2 2 4燒成
陶瓷球拱燒成是關鍵丁二序。國內采用倒焰窯燒成，其坯體對溫度的敏感性較高，不宜裝在溫度較高的火口，而是裝在窯的中部，其四周可以搭配裝燒耐酸磚等其它制品。燒成時，根據坯體重、大和厚的特點，坯體下部應放置泥料做成的墊片，以適應坯體的收縮。圖6為某廠陶瓷球拱的燒成曲線。
3存在的問題及解決方案
陶瓷球拱生產，其主要問題是拱磚的變形，而且都發生在拱磚大頭的曲面上、下部位(如圖7)。下部在燒戚過程中，曲面易被拉平,而上部的曲面正相反，曲率半徑變小，這是因為其上、下部位在燒成過程中受力不同所致。要解決變形問題，筆者認為，可以根據拱磚的大小及變形程度的不同，在修坯放尺時就應考慮到變形的多少，以控制其變形后的尺寸誤差在允許的范圍內，陶瓷球拱磚允許有負偏差，尺寸在200mm以內，負偏差應小于1mm，尺寸在200~43mm，其偏差應小于1.5mm，以保證在砌筑時，灰縫控制在3mm
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