陶瓷墙地砖抛坯机发展现状与趋势

    龙其瑞 黄军 黄晓军 韦金卫

    摘 要：陶瓷墻地砖广泛应用于家装、建材、化工等领域，然而在砖坯成型过程，边、角、面的密度差异，表面出现模压记忆特性、粘粉、凹坑等缺陷。工科机电研制的陶瓷墙地砖坯体抛磨技术装备系统能有效消除坯体表面超微粉，改善陶瓷墙地砖坯面特性，降低生产能耗及投资成本。

    关键词：陶瓷墙地砖；抛坯机；坯面特性；节约成本

    1 前言

    陶瓷墙地砖诞生于上世纪80年代，在引入辊道窑后得到了迅猛的发展，目前广泛应用于家装、建材、化工等领域[1-3]。陶瓷墙地砖是由陶土、石英砂等无机材料经过多道工序所形成的陶、瓷质板材[4]。由于在其砖坯成型过程中边、角、面的密度差异，存在一定的表面差异，导致压制坯面生成一层超微粉，砖坯的表面性能降低，并且砖坯的表面也会出现模压记忆特性和粘粉等等缺陷[5]。

    行业中消除以上缺陷的方法主要有以下两种[6、7]：（1）采用抛光砖的生产方式，即采用微粉布料生产的砖坯，经窑炉烧结后，由抛光线将表面刮平并抛光；（2）采用抛坯的生产工艺，即将上述工艺生产的砖坯，在干燥或施釉工序前，磨去坯体表面0.1 ～ 0.2 mm左右的覆盖层，使需要的花纹和图案清晰地显露出来，再辅以必要的施釉或其它表面处理工序。方法（1）的生产方式环保性差、能耗高、产品模式单一；而方法（2）的表面抛磨装备是近年来墙地砖坯体消除缺陷的主要方法。

    工科机电研制的具有自主知识产权的陶瓷坯体抛磨技术装备系统，其采用的是陶瓷墙地砖坯体抛光生产工艺，该装备能够使陶瓷墙地砖坯体表面质量提升、工艺升级、产量提升，且具有良好的环保节能性；并首次在国内配合陶瓷企业生产抛坯哑光砖，目前装备主要供应企业有诺贝尔、东鹏、蒙娜丽莎、天弻、欧文莱、欧神诺、金牌亚洲、宏宇等，可广泛用于喷墨渗花、辊筒渗花、瓷抛砖、大理石瓷砖等产品。

    2 陶瓷坯体抛磨技术装备系统性能

    2.1 物理性能

    工科机电研制的具有自主知识产权的陶瓷坯体抛磨技术装备系统，不仅能够提高坯体表面性能，增强坯体致密性，消除坯体表面超微粉、坯面记忆特性等缺陷，为产品的施釉、烧成前构建合格的坯面，利于工艺的标准化和实现优质生产条件；同时，该装备系统与同类技术装备相比，能够实现节能30%以上、生产效率提高25%以上，并无任何粉尘泄露，响应国家倡导的绿色环保生产。

    2.2 抛坯优点

    （1） 墙地砖的砖坯表面是工艺设计、生产的重点，通过抛坯构建一个均化、无缺陷的坯体表面是后续工艺的基础，经抛坯工艺生产的砖坯可免去工艺复杂的抛光线即能得到多类饱满清晰图案并具有特别的哑光效果，可形成与抛光砖不同外观风格的产品系列。

    （2） 在经济上，大大降低能耗和生产成本。工艺复杂的抛光线是在产品烧结后对产品表面进行加工和处理，不但需要消耗大量的电能和水资源，而且设备复杂、生产线长。抛坯机是在产品烧结前对其表面进行加工，产品表面硬度极低，消耗的电能较少，且不需要水资源，设备所占长度也大大缩短，同时噪声污染也大大降低，抛坯的粉尘废渣可以作为原料回用，节约资源。

    （3） 陶瓷坯体抛磨技术装备系统节能环保突出。目前国内抛光砖仍是消费的主流，但国外发达国家已逐步转向哑光砖、仿古砖，节能环保已成为世界急待解决的突出矛盾，而能耗低的产品意味着对环境污染减少。

    3 陶瓷坯体抛磨技术装备系统工作机理

    3.1 磨头工作原理

    磨头部件如图1所示，其工作原理是蜗轮蜗杆减速机通过带轮实现磨头低速公转，公转盘上均布六个高速自转电机。高速自转电机安装磨片，通过电机高速自转磨削砖坯表面，同时磨头低速自转使砖坯表面磨削均匀，简称环流磨结构。砖坯通过磨头下方的带轮输送进入磨头磨削，带轮输送速度可通过变频器控制，砖坯经过工科机电抛坯机加工，砖面光滑细腻。磨头升降、高度限位通过图示绿色螺旋升降器调节，具有自动补偿下降功能，下降精度可达0.1 mm；当磨片使用一段时间磨损变薄，磨头会自行下降进行补偿，实现自动化生产。

    3.2 抛坯机生产线流程

    抛坯机结构图如图2所示。主要由机架、传送系统、精抛磨头、操作系统、压砖装置、吸尘装置、高压气头、滚轮等部件组成。工艺流程为：砖坯→带轮传送→行星精抛→除尘→砖面吹尘→釉线→窑炉。精磨轮抛光工作均在密封的腔体内进行，产生粉尘通过吸尘装置处理，防止泄露。

    4 陶瓷坯体抛磨技术装备系统质量要求

    4.1 破损率要求

    抛坯机加工对象为低硬度砖坯表面，加工时若系统工作失常则易造成砖面破损，解决该问题除要求输送系统工作稳定，磨头运转平稳性同样重要。磨头采用先进的主轴结构、科学传动系统设计，能够提高系统刚性、传动稳定性，降低砖面破损率。

    4.2 环保要求

    抛坯机工作时将产生大量细微粉尘，对空气质量有严重污染，必须使用吸尘装置。完善的密封、除尘系统和科学的吸尘结构，不但保证了工作台整洁，并可有效降低空气PM2.5值，符合国家的行业政策以及环保要求。

    4.3 砖面质量要求

    细微粉尘会附着在磨轮表面，从而抛坯时在砖面留下划痕，严重影响产品质量。因此，工作过程中粘在磨轮上的粉尘需立即清理，同时工作期间磨轮的磨损剧烈，更换磨轮设计方便、易行。

    5 结语

    近年来，国内已有较多陶瓷企业对抛坯机进行研发，质量接近或超过同期国际平均水平。少部分企业将抛坯机工艺应用于渗花砖、印花砖，将极大提高墙地砖表面光洁度、表面质量。但抛坯机受传统观念影响，目前在国内应用单一，主要仍是抛光砖市场，仅有少数企业成功应用于其它产品，如诺贝尔瓷砖、东鹏瓷砖等。

    参考文献

    [1] W Bin， Z wukui， L hui， D songxiong.Development of ceramic wall and floor tile production technology in China [J]. Bulletin of The Chinese Ceramic Society，2015，34（05）：1312-1319.

    [2] H huining.Development trend and strategy analysis of Chinese wall and floor tiles products[J]. Ceramics of Foshan，2008，18（12）：1-7.

    [3] Y qingshan. Discussion on the technical innovation characteristics of ceramic wall and floor tiles at present [J]. Ceramics of Foshan，2012，22（03）：49-50.

    [4] S yongtai. Development trend of overseas ceramic wall and floor tiles process equipment[J]. Modern technical ceramics，2014，35（01）：50-52.

    [5] C yunping， W chengyong，Y hui， H yingning. Research in grinding process of ceramic wall and floor tiles [J]. Diamond and Abrasives Engineering，2005（03）：45-48+53.

    [6] W wenlin， Z fan， Z weiqiu.Development of automation technology for ceramic tile production line[J].China ceramics，2006（01）：4-7+18.

    [7] F hao， Z boqing.Analysis and modeling of grinding uniformity of wall and floor polishing machine [J]. Journal of Ceramics，1999（04）：220-225.