年产180万平方米水泥砖生产线扩初设计开题报告
2020-06-11 20:56:03
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1.前言
当今社会,越来越多的消费者喜欢选择充满个性的装饰品和装饰瓷砖来装扮他们的私人领域。对某些喜欢工业气息的消费者们来说,水泥砖是一种比较和他们心意的选择。这里的水泥砖并不是传统意义上的水泥砖,而是色彩与水泥相近的釉面砖。目前生产这种瓷砖的厂家并不多,因此本行业具有相当大的发展潜力。同时,由于出现时间短,这种瓷砖还具有很高的创新潜力。如今,我国釉面砖产量已居世界第一。因此,进行技术改造,实现提高产品质量,同时降低生产能耗以增加企业效益,已成为一个重要课题。
2.水泥砖的发展史
水泥砖进入我国的时间并不长,国内首家专注于水泥砖的企业”费罗娜水泥砖”也是在2013年才进入我国市场。因此,水泥砖具有很大的上升空间和发展潜力[1]。
水泥砖是以各种形态下的水泥为设计灵感,呈现水泥在阳光、温度、水、风等自然条件作用下的变化,真实还原水泥效果。表达现代都市语境下人与自然、人与记忆和人与空间的关系,诠释现代都市新生活,回归自然,以灰为景,演绎净与静、扬与敛的雅致生活[2]。水泥砖系列产品既符合中国传统”青砖红瓦马头墙,回廊挂落格扇窗”的古朴风格,适用于图书馆、历史博物馆等文化气息浓厚的场馆建设,又适用于简约时尚、前卫多变的风格,比如酒吧、会所、高档服饰专卖店等。水泥砖可以作为绿叶,配合灯光效果,还原空间本质,营造安静舒适的环境,适合内墙、外墙装修的各种风格。水泥砖瓷面多种的花纹与色彩鲜艳的花片搭配,在不经意间营造出自然、随意的效果[3]。
3.水泥砖的工艺综述
3.1我国生产水泥砖的工艺现状
目前我国生产水泥砖的工艺并没有完全公开,因此无法找到专属的工艺。但是当前大部分建筑陶瓷的生产工艺都很相近,这里主要介绍目前建筑陶瓷的生产工艺。
对于建筑陶瓷,烧成是其最关键的步骤。目前主要由”一次烧成”和”二次烧成”两种烧成方式,传统的烧成工艺已经被逐步淘汰。
与二次烧成相比,一次烧成在成型坯体经干燥后,无需经过素烧工序,只需施釉再烧成即可,因此可节约部分投资,降低能耗和污染。无论在生产成本和产品质量方面均具有明显的竞争力,因此我们选择一次烧成作为烧成工艺。
3.2一次烧成的工艺及与其他工艺技术的对比
3.2.1一次烧成的工艺流程
制釉原料→配料→熔块制备→配料球磨→釉料
制坯原料→分别破碎→配料球磨→过筛除铁→泥浆贮存、搅拌→泥浆压滤→陈腐→
真空处理→造粒→成型→干燥→施釉→烧成→检选→分级包装入库
3.2.2各种烧成方法的生产设备对比[4][5][6][7](见表1)
表1 各种工艺技术生产设备对比
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一次烧成 |
二次烧成 |
传统烧成 | |||
粉料制备 |
大吨位湿式球磨机;喷雾干燥制粉 |
小吨位湿式球磨机;榨泥,轮碾打粉 | ||||
成型 |
大吨位自动压机成型 |
与一、二次烧成相同,或小型手压机成型 | ||||
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干燥 |
喷雾干燥塔,立式干燥器干燥 |
辊道窑,裸装隧道窑或闸钵装隧道窑干燥 |
与二次烧成相同,或多孔窑干燥 |
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素烧 |
无 |
辊道窑,裸装隧道窑或闸钵装隧道窑烧成 |
与二次烧成相同,或使用多孔窑、倒焰窑烧成 |
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施釉 |
多功能施釉线 |
多功能施釉线 |
多功能施釉线或小型施釉线 |
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釉烧 |
辊道窑一次烧成 |
辊道窑烧成 |
闸钵装隧道窑或多孔窑烧成 |
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分级 |
自动选粉机分级 |
自动选粉机分级 |
只能人工分级 |
| |
由此可见,选择一次烧成的生产设备是最具备优越条件的,应当大力发展。
3.2.3一次烧成的主要质量问题[8][15]
(1)与二次烧成相比,一次烧成的成型坯体干燥后的强度远不及素烧过的坯体,所以在进行施釉及印花时更容易造成半成品破损
(2)一次烧成坯、釉的烧成是同时进行的。烧成时,既要考虑坯体烧后强度高,烧结程度好,规格尺寸偏差小以及在短时间内完成所有的物理化学变化等问题,又要考虑釉料的透气性、成熟温度、表面张力、高温流动性以及烧成收缩等问题,因此很难控制产品的釉面质量,产生针孔、釉泡、光泽差等缺陷的可能性大,同时也难以控制产品的平整度。
3.2.4国外的各种工艺发展及应用情况
意大利、西班牙等国在70年代初就普及了一次烧成。发展到今天,已完全淘汰传统烧成,二次烧成的使用率也很低,以一次烧成为主,实施二次烧成向一次烧成转变。
与国外相当成熟的一次烧成技术相比,我国只是具备了实现一次烧成的条件。
3.3釉料选择
普通的建筑陶瓷一般会选择白釉,而水泥砖主要使用灰釉,这是二者的主要区别。
目前灰釉的釉用色料主要有锑锡灰和锆灰两种,其中锑锡灰实在SnO2中固溶了(Sb)从而呈现灰色,在烧成是配合料中的Sb2O3在加热中氧化成Sb2O4,Sb2O4中的Sb3 和Sb5 分别置换了SnO2中的Sn4 ,形成置换型固溶体,从而使色料呈现蓝灰色。如果在其中固溶钒后,则形成SnO2/Sb,V]固溶体,其颜色偏灰。
另一种为锆灰,它是在锆英石晶体中(ZrSiO4)固溶了Ni2 ,若其中还含有少量的Co2 则灰中偏蓝。(Zr-Si-Ni和Zr-Si-Co-Ni)。
锑锡灰的使用温度范围在800#176;C ~1280#176;C,锆灰的使用温度在800#176;C~1300#176;C,二者均适用于氧化气氛,不适用于还原气氛[9]。
由于釉用色料的限制,在烧成时我们需选择氧化性气氛,这点需要特别注意。
3.4环保要求
传统建筑陶瓷为人类的物质文明做出了巨大贡献,同时也给人类带来了生态环境破坏和资源浪费、能源短缺等严重问题。随着时代的金进步,人类要寻求与自然的和谐相处,走可持续发展之路。发展绿色环保瓷砖,净化环境、消除污染、开发资源、节约能源,为人类创造更加美好舒适的生存空间[11]。
一次烧成减少了烧成次数和烧成时间,在环保方面拥有更大的优势,这也是选择一
次烧成的一方面因素[10]。同时在厂房设置、废物排放、能源再利用等方面我们也会着重考虑,力争建成环境友好型的工厂[12]。
目前也有部分地砖在施工时具有可重复使用的特性14],这也对环保有很大好处。
4.总结
近几年我国的房地产事业发展的极其迅速,这也带动了建筑陶瓷的发展。加上人们的追求更加具有个性化,水泥砖也迎来了开拓市场的黄金时期[17]。
机遇与挑战并存,想要在当今激烈的市场竞争中存活下来,需要不断的创新以保持企业的竞争力。因此,新产品的研发是工作的重中之重。目前专门生产水泥砖的厂家还不多,正是进入蓝海的好机会[16]。
此外,推广一次烧成,也对我国陶瓷行业的转型、节能、环保等方面具有重大的作用。一次烧成技术的应用,对提高企业的劳动生产率和技术水平,增加经济效益也有较大帮助。因此,大力发展一次烧成,尤其是低温快烧,具有十分重要的现实意义[13]。
参考文献
[1]费罗娜.水泥砖[J].城市环境设计,2015(C2):332.
[2]黄川江.水泥砖与设计[J].城市环境设计,2015(C2):333.
[3]杜建东.陶瓷展上”水泥砖”引出的思考[J].建筑砌块与砌块建筑,2015(1):50.
[4]方仁爱.瓷砖生产线中的一种新设备[J].装饰装修材料,1994(3):15~18.
[5]刘春江,乔富东,黄宾.2012~2015年建陶行业用辊道窑新建与换代数量的预测[J].佛山陶瓷,2014(5):38~40.
[6]田怡.国外卫生陶瓷生产技术的新发展[J].建材工业信息,1990(15):15~16.
[7]李萍,曾令可,吴细桂,闫常峰,程小苏,王慧,李彦斌.建筑陶瓷生产中的节能技术[J].中国陶瓷行业,2013(20)39~43.
[8]张海荣,胡国林,王志峰.建筑瓷砖辊道窑烧成缺陷分析及控制方法[J].中国陶瓷工业,2005(12)32~36.
[9]董秀珍,俞康泰.陶瓷釉用色料的应用和进展[J].中国陶瓷,2007(43):5-10.
[10]林佳斌,汤志坚,谢婷婷.陶瓷工艺流程中对抛光缓解的节能策略研究[J] .科技风,2015(12):40.
[11]牛敏,陈锦昌.基于人机界面的瓷砖生产线造型设计[J].包装工程2009(3):151~154.
[12]黄惠宁,戴永刚,万小亮,张国涛,黄辛辰.环境友好型瓷砖发展分析及综述[J].佛山陶瓷2011(8):1-5.
[13]涂传文.”低温快烧”是建筑陶瓷工艺发展的方向[J].应用技术2000(9):13~15.
[14] Lin, Chi-Jung. Floor Tile Structure that can be Used Repeatedly [P]. United States:20160326750,November 10,2016.
[15]陈国飞,刘春福.瓷砖常见缺陷产生原因及解决方法[J].陶瓷研究2002(17):16~17 .
[16]杨萍,吴波,周长民.浅谈建筑陶瓷现状及发展[J].河北陶瓷1998(26):22~24.
[17]谷马昌.进口瓷砖进军中国市场营销策略浅析[J].休闲农业与美丽乡村2008(5):62~65.
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.生产工艺流程
石灰石、大同土、马鞍岭漂泥、清江黑泥 ↘ 制釉原料→配料→熔块制备→配料球磨→釉料
青田蜡石、张口蜡石、上于蜡石→分别破碎→配料球磨→过筛除铁→泥浆贮存、搅拌→泥浆压滤→陈腐→真空处理→造粒→成型→干燥→施釉→烧成→检选→分级包装入库
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