熔块釉制备工艺及应用范围的立项申请

第一节  熔块釉的简介

熔块釉，用熔块配制的釉。将熔块和呈色剂按比例放在一起熔融，使呈色剂均匀分布，冷却后再加一定量的黏土混合磨细，用水或其他液体调匀即为熔块釉。可使水溶性物质变为不溶，增加釉的稳定性、悬浮性和与胎体的黏着性，减少气泡。一般为低温釉。（立项申请）

第二节 熔块釉的制备工艺

由于熔块釉含有部分水溶性或毒性原料，因此，制备工艺分两步进行。第一步制熔块，第二步将熔块与粘土等生料配合，再经球磨、过筛、除铁，制成釉浆。

熔块的制备方法，是先将各种原料按配方比例准确称量，经混合均匀后再置于坩埚或池炉、回转炉中，以1250～1450℃的高温进行熔炼，至完全熔融（抽出的细丝没有结瘤）后，再倾入（或滴入）冷水中急冷，使之成为松脆的小块，以利于粉碎。

熔块的主要生产工艺流程

原料预处理→原料检验→（原料储备）→配方称量→混合→过筛除铁→（混合物储存）→熔化→水淬→干燥→检验→包装。

（1）原料的制备

为了保证熔块料混合均匀，所有原料都必须事先制成粉料。长石和石英等硬质料一般经干碾中碎后，以干法磨细碎。苏州土等粘土类原料可先经烘干然后干磨。化工原料可直接过筛配入。在生产实践中发现，原料过细反而不利于熔制和保证熔块的质量。因为，原料过细在池炉中易被烟气带走而改变其成分；熔化过急，熔体粘度急剧提高（像锫英砂之类能提高熔体粘度的矿物过早地熔人熔体），阻碍了熔块熔化和澄清。

（2）混合配料

每批进厂原料应作细度、化学成分检测，保证符合规定要求。配料要求称量仔细，配比准确，混合均匀。称量器具要校核准，称料次序应与混料的投料次序相匹配。如用累计法称量配料，则应先称小料，后称大料。通常用轮碾式混合机或反复过筛的办法混合熔料块。混合后的粉料需进行过筛、除铁各一次，一般用孔径2～4 mm筛网。

（3）熔制

通常认为高温、快速熔制既能保证熔块熔融透明，又能防止过多的易挥发物挥发。整个过程要求在氧化气氛中熔融，主要的控制参数是温度和时间。在原料、粒度、混合等工艺质量稳定的情况下，稳定熔制制度是保证熔块批量质量稳定的决定性因素。

（4）水淬成粒

熔块经水淬成粒可缩短釉料研磨时间。

熔块熔制设备

熔块的熔制设备一般有以下三种：坩埚炉（连续式与间歇式）、池炉和回转炉。

（1）坩埚炉

熔制熔块连续式坩埚炉在坩埚底部有一小孔，孔下面是用于淬冷熔块的下水槽，如图所示，结构组成因燃料种类不同，则坩埚个数不同。

熔制前用一个瓷球或用一个瓷管堵住穿孔，待坩埚内完全变红热时就可加料。加料要陆续加满，以后随粉料的熔融速度陆续补加生料。如果温度偏低，流出的熔制熔块不良时，必须单独存放，以便进行复熔。

（2）池炉

我国墙地砖厂使用的熔块池炉有两种基本类型，即顺流式和混流式。其主要差别在于顺流式池炉物料流动方向与火焰方向是一致的；混流式池炉物料流动方向与火焰的方向，不是简单的顺流和逆流。下图是两种不同形式结构的示意图。

顺流式池炉的熔块液流出口离喷油嘴较远，温度较低，容易造成流出口堵塞。而混流式池炉的加料口离烟气口近，生料粉容易飞扬，易被烟气带出烟气口而造成损失。

采用池炉熔制熔块是明焰熔制，应采用液体或气体燃料。但烟气温度较高，为提高热利用率，可在主烟道设置余热锅炉或者干燥设备。

（3）回转炉

熔制熔块的回转炉外形像一锥形球磨机，在钢板的圆筒内，衬高铝质耐火砖。筒体中央有进出料口。整个简体放置在两对旋转托轮上，其中一对为主动旋转托轮，由电机减速器驱动。筒体的一端为装了喷嘴的孔洞，另一端为烟气排出口，通向烟道。

第三节 熔块釉的应用范围

（1）降低烧成温度，扩大烧成范围。熔块熔制温度都比较高，使得各种原料在高温下充分反应和熔融，转化成玻璃状物质，二次再熔时，降低了釉料的熔点，扩大了釉的熔融范围，为生产控制带来方便。

（2）稳定釉料性质。为了保证釉料能适应低温烧成的需求，通常在釉中加入较多的易熔化合物，如硼砂、硼酸、纯碱、硝酸钾等，它们都是水溶性物质，易溶于水，若是不制成熔块，作为生料釉，则上述水溶性盐会溶于釉料的水中，施釉时，它们在坯体吸收水时一同进入坯体，从而改变了坯体与釉料的化学组成，影响最后的制品质量，若将它们预先制成熔块，变成不溶于水的硅酸盐或铝硅酸盐，可避免引起缺陷。

（3）降低釉料的毒性。引入釉料中的铅丹、密陀僧（PbO）、氟硅酸钠、BaCO3等是有毒物质，对工人的身体健康有害，将它们经高温煅烧制成熔块，转化为稳定的硅酸盐，毒性大大降低或者消失，从而避免或减少了对工人的毒害。

（4）提高釉面质量，降低釉料收缩。制作熔块时，会使得原料中能分解的物质及某些挥发物预先排出，在釉烧时不再出现这些过程，减少了针孔缺陷。同时，经熔制后的釉料，釉烧时，烧失量很小，几乎不收缩，能更好地与坯体相适应，减少滚釉、缩釉等缺陷。

（5）保证釉浆具有良好的工作性能。引入釉料中的铅丹（比密度9.1）、锆英石（比密度4.5～4.7）等物质具有大的比密度，不制成熔块，则釉料易发生偏析，釉浆中的物质按不同的比密度，分层沉淀。熔制成熔块后，这些物质与其他物料熔为一体，密度均一，不再出现偏析。

（6）提高乳浊效果。对乳浊釉而言，制备成熔块能使乳浊剂充分熔化，在随后的釉烧过程中，再以细分散相析出，可以显著地提高乳浊效果。

第四节 熔块釉的特性

熔块釉与他种釉相比，具有下列显著的特点：

（1）制造特殊，配料的一部分或全部须先制成熔块；

（2）可用水溶性原料，但须配料前先将水溶性成分熔入熔块中；

（3）扩大了釉的烧成温度范围，因此它可用于各类不同性质的制品。

熔块釉是将原料和玻璃预先熔融，然后将原料配入熔块中。这种方法有优点，也有缺点。现将优点列举如下：

（1）水溶性原料如碱性碳酸盐、硝酸盐、硼酸盐等，本来不能应用在釉浆中，但可以使它们混入熔块中变成不溶性玻璃。在釉浆中含有水溶性盐类是不适宜的，因为多孔性坯件极易吸收这些物质，这样，釉的组成在釉桶中极不稳定，同时，多孔性坯件吸取了水溶性盐类，当干燥时在坯件边缘和凸出等部分进行结晶，因而这些地方的釉特别浓，致使在烧成后期产生釉面缺陷，此外，水溶性盐类在色釉中产生搅动作用而使色釉不能均匀分布。

（2）有些原料在低温下反应缓慢，如钡的化合物，但在熔块组成中反而成为强烈的熔剂，这就扩大了原料选择范围。经过制成熔块，能向釉中加入较大量的强熔剂，这样，允许釉有更大的烧成温度范围和更好的色料选择。

（3）某些釉原料与操作人员接触时，对健康有损害，但用作熔块的成分就可转变为无害。

（4）熔块是釉配方中的高度浓缩部分，与生釉中相应组成的体积相比要小。因为在制造熔块的加热过程中已经完成了一部分分解和化学反应， 所以在釉料中化学反应就要缓慢些， 因此就减少了对坯体和釉下色料的侵蚀作用。此外，熔块釉施得薄而均匀且与坯体结合得紧密、坚牢。

（5）熔块釉具有均一性，因此能防止釉组成中由于密度、粒度、形状和颗粒硬度等的显著差别所产生离析现象。 最主要优点是色料能均匀分布，从而可防止釉面出现杂色和斑点等缺陷，且釉面色泽光亮。

生铅釉的铅化合物悬浮在釉中，因而在使用过程中常发生离析现象。 因此，这种釉在坯体施釉前必须进行搅拌,否则较重的颗粒将迅速沉淀出来。如果这种铅化合物和其他组成以适当比例共制成熔块，所生成的玻璃体密度小就更容易悬浮在釉浆中。如果SiO2和Al2O3与铅化合物共同混合制成熔块，那么就不能获得满意结果。这种混合物在低温熔融时易于流动，而且熔块的粘度小，极易被多孔性坯体吸收。如果将熔块量适当的分配，并加入适当的耐火成分来控制熔融温度，釉中非熔块部分继续溶解，将使釉进一步均匀， 可得到更好的结果。

 

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