CN102826833A - 无渗碳瓷质青瓦及其烧制方法 - Google Patents

无渗碳瓷质青瓦及其烧制方法 Download PDF

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Abstract

无渗碳瓷质青瓦及其烧制方法，由铝矾土、紫砂石、粘土以及煤气炉煤渣混合后加入水制成坯体，在一定的温度条件下烧制而成。本发明采用多种材料混合取代了纯粘土烧制，节约了粘土资源，在短时间内大量失水也不会造成坯体的干裂，大大缩短了坯体的干燥时间；在高温焙烧阶段，发生炉煤气与煤气炉煤渣中的原煤反应产生碳粒为坯体内外着色，省去了现有技术中的着色和保色工艺，缩短了工艺流程，提高了烧制效率，节省了能源。

Description

无渗碳瓷质青瓦及其烧制方法
技术领域
本发明涉及到建筑材料的烧制领域，具体的说是一种无渗碳瓷质青瓦及其烧制方法。
背景技术
青瓦是粘土烧制的，呈青灰色，给人以素雅，沉稳，古朴，宁静的美感，近年来成为设计师极力推荐的产品之一，由于烧制温度较高，具有一定的瓷化程度，具有抗折强度高、耐磨损、耐酸碱、寿命长等优点，故称之为瓷质青瓦。现有技术中青瓦的烧制采用以下工艺：粘土经过造型后在阴凉处阴干，然后在土窑中烧制完成后，需要经过渗碳、保色等工艺后才能冷却出窑，整个工艺大概持续两周左右，使得生产效率很低，并且在此期间需要不断的消耗燃煤，不仅增加能源消耗，而且煤燃烧不充分导致废气排放造成环境污染；同时，由于青瓦完全采用粘土烧制，造成了大量土地的流失。
发明内容
为解决现有技术中在烧制青瓦时存在的需要粘土燃煤等资源多、烧制时间长、生产效率低等问题，本发明提供了一种无渗碳瓷质青瓦及其烧制方法，缩短了工艺流程，节约了粘土、燃煤等资源，降低了废气的排放。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由15-52%的铝矾土、23-60%的紫砂石、10-30%的粘土以及15-45%的煤气炉煤渣组成，且各组成物的细度均为20-200目；
该无渗碳瓷质青瓦的烧制方法为，包括以下步骤：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎或球磨至20-200目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量18-25%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在100-150℃的条件下烘干7-8h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在8-10h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）高温焙烧
将隧道窑内的坯体在900-1000℃的温度条件下焙烧4-5h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却10-12h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
本发明中，所述的铝矾土不限定所含矿物质的含量，即任意产地出产的铝矾土均可使用；
所述紫砂石也可用铁矿废渣代替；
所述粘土与现有技术中烧制青瓦时所用粘土相同；
所述高温焙烧过程中通入发生炉煤气，其主要目的是为了生成碳从而为青瓦着色，因此其使用量无具体的限定，发生炉煤气加入量大，青瓦着色较深，着色时间短，反之，则着色浅，需要时间长。
本发明中，在高温焙烧步骤中，向隧道窑内通入发生炉煤气，由于煤气炉煤渣中含有未充分燃烧的原煤，在此过程中，隧道窑内的空气不足，发生炉煤气与原煤发生反应生成碳颗粒，附着在青瓦的表面形成着色，同时，青瓦内部的原煤生成的碳颗粒使得青瓦内部也附着上色。
有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用铝矾土、紫砂石以及煤气炉煤渣代替部分粘土烧制青瓦，不仅节约了粘土资源，而且使得废弃物如煤气炉煤渣得到了再利用；
2、本发明采用多种材料混合取代了纯粘土烧制，在短时间内大量失水也不会造成坯体的干裂，因此，相比较粘土制成的坯体必须在阴凉处阴干，本发明的坯体在200℃以下的温度内烘干也不会产生裂纹，大大缩短了坯体的干燥时间；
3、在高温焙烧阶段，发生炉煤气与煤气炉煤渣中的原煤反应产生碳粒为坯体内外着色，省去了现有技术中的着色和保色工艺，缩短了工艺流程，提高了烧制效率，节省了能源；
4、采用隧道窑代替土窑烧制，提高了热能利用效率，更容易精确控制烧制温度，缩短了烧制时间，提高了产品质量和成品率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由52%的铝矾土、23%的紫砂石、10%的粘土以及15%的煤气炉煤渣组成，其烧制过程如下：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎球磨至20目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量18%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在100℃的条件下烘干7h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在8h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在1000℃的温度条件下焙烧4h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却12h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
实施例2
无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由15%的铝矾土、60%的紫砂石、10%的粘土以及15%的煤气炉煤渣组成，其烧制过程如下：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎球磨至200目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量25%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在150℃的条件下烘干8h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在10h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在900℃的温度条件下焙烧5h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却10h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
实施例3
无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由17%的铝矾土、23%的紫砂石、30%的粘土以及30%的煤气炉煤渣组成，其烧制过程如下：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎球磨至100目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量20%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在120℃的条件下烘干7.5h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在9h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在950℃的温度条件下焙烧4.5h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却11h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
实施例4
无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由15%的铝矾土、30%的紫砂石、10%的粘土以及45%的煤气炉煤渣组成，其烧制过程如下：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎球磨至120目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量22%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在130℃的条件下烘干7.5h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在9h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在980℃的温度条件下焙烧4h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却12h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
实施例5
无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由35%的铝矾土、40%的紫砂石、10%的粘土以及15%的煤气炉煤渣组成，其烧制过程如下：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎球磨至160目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量24%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在140℃的条件下烘干8h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在9h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在930℃的温度条件下焙烧5h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却10h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
实施例6
无渗碳瓷质青瓦，按照重量百分比，原料由15%的铝矾土、35%的紫砂石、20%的粘土以及30%的煤气炉煤渣组成，其烧制过程如下：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎球磨至60目，并按照上述比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入其总重量18%的水，然后搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在110℃的条件下烘干7h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在8h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在900℃的温度条件下焙烧5h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却11h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。

Claims (2)

1.无渗碳瓷质青瓦，其特征在于：按照重量百分比，原料由15-52%的铝矾土、23-60%的紫砂石、10-30%的粘土以及15-45%的煤气炉煤渣组成，且各组成物的细度均为20-200目。
2.如权利要求1所述的无渗碳瓷质青瓦的烧制方法，其特征为，包括以下步骤：
步骤一、取铝矾土、紫砂石、粘土和煤气炉煤渣分别粉碎或球磨至20-200目，并按照权利要求1的比例称取各物料，备用；
步骤二、将步骤一称取的物料干混并加入混合物总重量18-25%的水，搅拌均匀后制得坯料，再将坯料成型制成坯体，备用；
步骤三、将步骤二中制成的坯体在100-150℃的条件下烘干7-8h，备用；
步骤四、将步骤三中烘干后的坯体送入隧道窑内用氧化焰焙烧，焙烧过程如下：
1）升温过程
在隧道窑内将坯体的烧制温度在8-10h内升至900℃，在此期间需补充空气以确保燃烧充分进行；
2）焙烧过程
将隧道窑内的坯体在900-1000℃的温度条件下焙烧4-5h，在此期间，向隧道窑内通入发生炉煤气；
3）冷却过程
停止焙烧和通入发生炉煤气，自然冷却10-12h后即完成无渗碳瓷质青瓦的烧制，打开窑门取出成品即可。
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