【doc】从潮州某卫生陶瓷厂生产工艺谈潮州卫生陶瓷的发展

【doc】从潮州某卫生陶瓷厂生产工艺谈潮州卫生陶瓷的发展 从潮州某卫生陶瓷厂生产工艺谈潮州卫生 陶瓷的发展 全国性建材科技期刊——'陶瓷>2004年第1期总第167期'9? 从潮州某卫生陶瓷厂生产工艺谈潮州卫生陶瓷的发展 马养志成智文 (咸阳陶瓷研究设计院'712000) 摘要通过对潮州某卫生陶瓷厂生产工艺过程中存在的优缺点分析及潮州市卫生 陶瓷工业发展的现状描述,从技术, 工艺和经济的角度,提出了发展潮州市卫生陶瓷工业的几点建议. 关t词潮州卫生陶瓷现状发展 据 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 报道,广东潮州地区现有各类陶瓷生产工 厂4000多家,其中卫生陶瓷企业4OO多家,2002年估 算产量3000万件,是我国最大的卫生陶瓷生产基地之 一 .2003年5月,笔者应广东潮州某卫生陶瓷厂的邀 请,去该厂作技术工作一个多月,对其原料,坯泥,釉浆 制备,性能检测,调试及生产工艺进行了研究,并对潮 州其他相关企业及部分卫生陶瓷厂作了较详细的调 查,获得许多第一手资料,现根据所获资料分析,提出 我们的一些看法,以达抛砖引玉之目的. 1原料 1.1飞天燕瓷土 1.1.1外观 潮州最具特色的当地出产的坯用粘土就是产于潮 州市飞天燕山上的飞天燕瓷土.这种土是一种硬质粘 土,烧前原矿结构致密,多呈白色,表面也有呈少量黄 色,原矿中含有许多1—2咖的石英砂粒,1300?烧 结,白度为72.7%,表面微黄,呈烧结状. 在飞天燕原矿中发现了一种大小不等,呈浅绿色 有润滑感,能用指甲划出白色痕迹的矿物,俗称为飞天 燕土胆.其断面致密,在较高的温度下烧结(1340 ?),AI20,含量比原矿物高一倍多,烧后呈白色,白度 为76.7%. 1.1.2化学成分(见表1) 表1飞天燕瓷土的化学成分(质量%) 1.1.3物理性能94.25%,属不水化粘土. 1)水化试验.飞天燕瓷土经水化,过万孔筛,筛余2)颗粒分析与可塑性能见表2,表3. 为99.5%,属不水化粘土;飞天燕土胆筛余为 表2飞天燕瓷土颗粒组成(质量%) 表3飞天燕瓷土可塑性能 3)干燥性能与烧成性能见表4,表5. 表4飞天燕瓷土干燥性能 ? 1O?全国性建材科技期刊——《陶瓷》20o4年第1期总第167期 4)耐火度.飞天燕原矿的耐火度为1610,1630 ?;飞天燕洗泥的耐火度为1630,1650c《二;飞天燕土 胆的耐火度为l750,1770?. 1.1.4矿物组成分析 1)差热分析.差热分析结果表明,飞天燕原矿为 高岭石,含有较多的石英和一定量的水云母;飞天燕土 胆是高岭石与水云母的混合物. 2)示性矿物分析见表6. 衰6飞天燕瓷土示性矿物组成(质量%) 3)x一射线分析.通过X一射线衍射分析数据可 知,飞天燕原矿主要矿物有高岭石,石英,水白云母,少 量长石,可能有无色的绿泥石;飞天燕洗泥主要矿物有 高岭石,石英,水云母,少量长石,绿泥石和针铁矿;飞 天燕土胆则以水云母——水白云母类矿物为主,含有 高岭石,少量长石. 1.2其他坯用原料(见表7) 衰7潮州卫生陶瓷其他坯用原料 1.3釉用原料 釉用原料大部分是外地原料,而且是最好的.硅 酸锆用国产的少,几乎全是进口硅酸锆,所以釉面质量 好,乳白釉白度高.笔者工作的公司乳白釉用北京康 光仪器有限公司生产的SC一80C全自动色差计测出 白度都大于98%,是大部分国内独资卫生陶瓷企业所 不能达到的. 2泥浆制备与泥浆性能 2.1泥浆制备 潮州市卫生陶瓷厂泥浆制备方法可归纳为3种. 1)第1种方法(大多数小厂) 水,电解质 已加工好的泥饼一化浆池搅拌一过筛一高位槽一成形车间 2)第2种方法(极少数厂) 水,电解质 配料一球磨一过筛一性能调试一成形车间 3)第3种方法(笔者工作的公司) ' 硬质原料配料飞天燕洗泥粘土 球磨化浆池化浆化浆池化浆 一 过筛沉淀 测细度测水分测水分 l J 泥浆池混浆 压滤机压滤 一 水,电解质 化浆池化浆 过筛 成品浆池 高位槽 成形车间 2.2泥浆制备工艺过程与泥浆性能 笔者工作的公司,其泥浆制备方法是第3种,这种 方法在潮州地区卫生陶瓷企业占相当大的比例,工艺 过程及泥浆性能如下: 2.2.1球磨料 将配方中的硬质原料,如白长石,红长石,白砂,再 加上少量黑土及部分回坯泥放人球磨机.为了便于压 滤,不加任何电解质,水的加入量为54%,磨到手感觉 不出颗粒为止(不作筛分),泥浆容重为1.40g/cn}左 右,再放人泥浆池与其他泥浆混合. 2.2.2飞天燕洗泥化浆 飞天燕洗泥呈半流动状态,含水率为35%, 36%,化浆时凭经验加水,不加电解质,在化浆池中高 速搅拌,化好后容重约为1.30g/c(厂里不测容重), 测水分,按配比折算成体积,用泵打人混合浆池. 2.2.3粘土化浆 全国性建材科技期刊——《陶瓷》2004年第1期总第167期 卫生陶瓷配料中的粘土,水化性能好,约含5%, 8%的砂,在化浆池中化成浆后过筛,边过筛边用水冲 洗,筛上砂子从旁边取走,筛下的泥浆进人沉淀池,沉 淀大约1,2d将上面的清水刮走,测泥浆的水分(容 重为1.14g/cI1f左右).泥浆非常稀,按已计算好的表 格,用一个带刻度的棍子计量,放人泥浆池混浆. 以上3种泥浆在泥浆池中.用气泵搅拌1h即为混 好的泥浆,水分含量一般为35%,40%,将这种泥浆 通过压滤机,榨成水分为22%左右的泥饼备用. 2.2.4成品泥浆的制备及性能 将压滤机压滤好的泥饼放人化浆池中,按比例加 水和水玻璃,高速搅拌化浆,泥浆太稀时加人回坯泥调 整,调好的泥浆过筛后打人高位槽,送人成形车间,成 品泥浆的工艺参数见表8. 表8成品泥浆的工艺参数 3成形与模具造型 潮州地区卫生陶瓷企业为了减少投资和利用廉价 劳动力,卫生陶瓷成形多数采用地摊式浇注,有些企业 采用架子化管道注浆,采用立式组合浇注的企业相当 少,因此,成形工人的劳动强度大,工作环境差.由于 泥浆控制手段差,性能不稳定,加上广东多雨,空气湿 度大,多数没有采暖设备,均采用自然干燥,成形工流 动快,技术熟练程度差异大等诸多因素的影响,所以, 成形合格率几乎没有一个稳定的数字,有的成形工受 上述因素影响,有时一天的成品率几乎为零,而有时可 达到70%以上. 潮州市多数厂的模具是由专业模具厂开发提供 的,由于气候湿度大,泥浆容重小,所以吃浆时间长,故 模具使用次数不多,多数在70,80次/套.模具造型 创意少,但由于运转机制好,仿制翻制周期短,只要社 会上流行的造型,在潮州都可以见到. 4釉浆制备与釉浆性能 釉用原料由专业釉料公司加工,经销.大部分卫 生陶瓷企业自己不加工釉浆,由专业的釉料公司提供. 釉料公司用塑料桶将已制好的釉浆送到使用厂里,搅 拌,过筛后使用,有时可根据实际情况由釉料供应商稍 加调整. 在潮州地区,卫生陶瓷釉色以骨色为主,其次是乳 白色,其他色釉非常少.技术力量好的釉料公司生产 的骨色,乳白色釉,生产厂家可以直接使用,但售价为 3000,4000元/t;技术力量差的釉料公司则以长石,石 英,石灰石,粘土等为基本成分,生产叫做基础釉的釉 浆,售价便宜,只收取加工费.卫生陶瓷企业需要生产 什么颜色的卫生陶瓷,则买来什么颜色的色釉和基础 釉按一定比例混合后使用,总成本较直接买成品色釉 低.不管什么方式购回的釉浆,在使用中或烧出的产 品出了问题,则供货方都要负责调试,直到需方满意为 止.笔者所在公司的乳白色釉浆性能好,白度高,其性 能见表9. 表9乳白色釉浆性能 5烧成与成品检验 1)烧成.潮州地区卫生陶瓷企业大多数用梭式 窑,容积不大,底烧式,以30,40为主,据了解,400 多家卫生陶瓷厂现代化的隧道窑仅有1条.笔者工作 的公司拥有1条现代化可容7个窑车的侧烧式梭式 窑,这种规格的窑在潮州只有4条,燃料全都是液化石 油气,烧成温度为1250,1270cI=,升温时间为l0,l2 h,自然冷却,周期较长. 2)成品检验.潮州地区卫生陶瓷企业在市场竞争 中,意识到产品质量的重要性,但由于质量控制和检测 手段较差,技术力量薄弱,用于检验的场地不足,成品 检验多数只做外观质量,变形和尺寸检验,冲水,吸水 率等重要指标只有在新型投人生产和配方改变时做 l,2次,平常是不检验的,这就为质量不合格的产品流 人市场埋下了隐患. 6值得关注的经验和问题 1)专业化生产及扬长避短.潮州地区卫生陶瓷飞 速发展的一个重要原因是发扬光大了潮州地区日用 瓷,工艺美术陶瓷百年来形成的一个传统特点.即专业 化生产,用己所长,避己所短,各取所需,共同发展. 在潮州地区,有专门做陶瓷原料开采,加工,运输 的;有专门做坯体配方,泥料制备的;有专门研制加工 釉料的;有专门开发研制模具的,等等.只要有资金, 全国性建材科技期刊——<冉瓷)2004年第1期总第167期 建成一条烧成窑炉,安装一套辅助设备,再请一些各工 段的熟练工人和管理人员,一条卫生陶瓷生产线即可 以运转,生产出各种各样的卫生陶瓷产品.笔者考察 后认为,这种模式的确好,具有很多好处,归纳起来主 要有以下几点:?在很大程度上解决了企业家对卫生 陶瓷技术不懂,但又想生产卫生陶瓷的难题.生产卫 生陶瓷的许多关键技术自己不懂,不会,但有人懂,有 人会,让人家去做,自己拿来用,"有钱大家赚",不亦乐 乎.?降低了一次性投资.资金少,地盘小,但又想生 产卫生陶瓷,一次性建一条完整的生产线不可能.利用 专业化这种形式,那一块自己没条件,就省去那一块, 让别人去做,这样的形式即可以节省资金,场地.又可 以快速上马,早见效益.?降低了技术要素所占用的 生产成本.潮州地区技术人员,特别是高级技术人员 和高级管理人员的工资一般是普通工人的5—10倍. 潮州卫生陶瓷厂能形成规模的很少,多数是间歇式窑 炉,以销定产,完全以市场为先导,所以给每个工段都 雇佣上高级技术人员,显然不划算,用人家成熟的东 西,只雇佣一些非常廉价的民工,这也是潮州地区卫生 陶瓷为什么成本很低的原因之一.?专业化生产.有 利于产品质量的提高.各个企业根据自己的特长组织 生产,涉及专业面窄,有利于投入更大的资金和精力, 把自己的产品做精,做好,从而提高市场竞争力和用户 服务的质量. 2)有效地利用资金.潮州地区的卫生陶瓷厂都是 私营企业,其资金都是用在最能创造利润的地方,从不 搞花架子,能简就简,厂房屋顶多是牛毛毡,石棉瓦,厂 房大小因地制宜,有多大盖多大,不拘一格,能省就省, 但与产品质量有关的原材料却一点不马虎,舍得花钱 买最好的.在选购陶瓷原料时,不搞"粗粮细作",不搞 低质原料利用的研究,他们认准"只有优质原料,才能 生产出优质产品"这样一个简单道理,认为原料不是影 响产品成本的主要因素.对于关键设备——窑炉及其 材质选择,如轻型窑车上的棚板,立柱,横梁多是碳化 硅,氮化硅,重结晶碳化硅等材质,燃料为液化石油气, 钢瓶罐装,随用随买,不存货,不占用资金,方便灵活, 节能好用.而北方一些瓷区,选用原料时强调价格,运 输距离,选用设备时强调便宜,能用就行.例如,河南 等省一些卫生陶瓷厂至今还用煤烧隧道窑,煤烧倒焰 窑,劳动强度大,污染严重,能耗高,产品质量差(吸水 率6%以上),这与潮州人的观念形成鲜明对比. 3)十分宽松的外部环境.在潮州地区要办一个企 业同北方一些地方相比,那是太容易了,没有那么多的 手续,没有那么多的条条框框,政府很少去干涉企业的 生产,经营,当然更不会干涉企业的人事,财务,企业法 人享有真正的经营自主权.笔者问过很多潮州主管陶 瓷企业的官员,潮州到底有多少卫生陶瓷厂?年产量 有多大?产品主要销售到什么地方?几乎没有一个能 说清楚的,这足以说明政府对这些企业"管"的程度.另 外也是我国卫生陶瓷年产量统计数字常常将潮州卫生 陶瓷产量忽略的一个主要原因. 4)水资源浪费严重.以上述的第3种泥浆制备方 法为例,球磨料在配方中所占比例为50%左右.化浆 料有2种,一种是飞天燕洗泥,配方中占26%左右.含 水率为36%,化浆后泥浆含水率为65%;另一种化浆 料是粘土,含水率为20%,化浆后含水率为80%.以 上3种泥浆放人泥浆池混合压滤咸水分为22%30% 的泥饼,再将这种泥饼加水,水玻璃化为含水率为 33%一34%的成品泥浆. 通过试验,笔者将这种泥浆制备的工艺流程改为: 硬质原料配料软质原料化浆 '' 球磨过筛 '' L————————..I ' 混合搅拌 ' 过筛 ' 成品泥浆 泥浆性能见表l0. 表l0泥浆性能 通过实测,潮州地区某厂卫生陶瓷平均单件重为 2lkg,为计算方便,以年产量100万自然件为基数,修 改前和修改后2种工艺对比,原工艺流程比修改后的 工艺流程每年多用水为21196.据有关资料报道, 潮州每年生产卫生陶瓷3000万件,其浪费的水资源为 634280,十分惊人.另外,这种工艺由于使用压滤 机,其能耗,设备投资与折旧,AI费用等也是一笔相 当大的数字.(下转第22页) ? 22'全国性建材科技期刊——《陶瓷》2004年第1期总第167期 FF ? ..I一一I一一 ,.r 模具正常状态下的线膨胀模具受外力作用模具受外力后的线膨胀 一一表示线性膨胀方向 ——— _|I表示受力方向 模具变形 圈5开模受力后模具膨胀趋势变化图 因为石膏水化是一个放热过程,当系统温度较高2)石膏的线膨胀受缓凝剂的影响 很大,加入焦磷 时,反应进程较系统温度低时进行得慢:酸钠会使石膏线膨胀降低,但同时影响石 膏强度. CaSO,.H0+H20一caSo.2H,0+Q3)石膏粉粗细度影响石膏线膨胀,适当的颗粒度 '一有利于石膏线膨胀降低. 力学原理,拌和水温度增高将阻碍二水石膏4)石膏水化过程中 , 温度最高点不是其膨胀最大譬量竺,反竺,使得生成的结晶颗粒变大,点,石膏温度 达到最高点后膨胀过程仍将继续. 排夕lJ疏松,显气孔翠升高,表现为线膨胀相对增大. 参考文献 3结论l法国石膏工业协会着. 石膏.杨得山译.北京:中国建筑 1)石膏线膨胀受制备工艺参数的影响,搅拌速度22~1,出版社,1987 越快,时间越短,石膏线膨胀越大;系统温度越低,石膏2黄红军?卫生陶瓷石膏模具 制作与管理.全国性建材科 线膨胀越大.技期刊——陶瓷,2002(5):42,44 (上接第12页) 5)环境污染严重,工作环境差.潮州地区卫生陶 瓷工业对环境造成的污染主要有废水,废模具,废产 品,噪音等.由于企业规模小,长远打算少,所以用于 治理污染的人力,物力投入很少,工人的工作环境普遍 很差. 6)技术力量薄弱,发展后劲不足.尽管潮州地区 有好原料,好政策,有资金和一定的经营理念,但综合 素质低,技术力量薄弱,从长远看发展后劲不足.主要 表现在:?规模小,没有同大企业抗衡的能力;?产品 性能,功能检验没有手段(设备),缺乏人才,产品的性 能难以得到保证;?急功近利,"拿来主义",别人怎么 做,自己就怎么做,很少有企业花人力物力研究适合自 己发展特色的工艺路线和产品,所以大家都在一个平 台上竞争,利润空间小;?人员流动过快,特别是技术 人员和熟练工人,影响企业管理的连续性和产品质量 的稳定性. 综上所述,近年来潮州地区的卫生陶瓷工业发展 迅猛,无论在质量上还是在产量上.究其原因,一方面 得益于潮州地区有得天独厚的自然资源,宽松的外部 环境,富有传统特色的专业化生产模式;另一方面也得 益于潮州人从父辈那里学来的善于经营,勤于劳作和 聪明才智,灵活的经营机制和体制,使得其在市场经济 的环境中如鱼得水,任其发展.所有这些成功经验,给 我国卫生陶瓷工业的发展提供了很值得关注的经验, 但是,也正是其发展迅猛,使本来教育就欠发达的潮州 地区,专业技术人才就更加缺乏.生产工艺落后,工人 劳动强度大,工作环境差,资源浪费严重,长远的规划 少,规模小,抗风险能力差等弊病日见显现,在一定程 度上影响了该地区卫生陶瓷工业向更大,更好,更稳 定,更健康的方向发展,这是值得有关部门和企业家们 认真对待和密切关注的.