溫度達到多少就可以燒粗陶瓷

　從(cong) 目前世界範圍建築衛生陶瓷製品生產(chan) 成本比率看，燃料費用在生產(chan) 成本中所占比率為(wei) 最大，已經在各國陶瓷行業(ye) 的總能耗中達到40%以上。目前，全世界的建築衛生陶瓷工業(ye) 的發展一直受到高能耗的製約。由於(yu) 近20年來油、電、燃氣及煤炭的價(jia) 格持續上漲，也遏製著陶瓷業(ye) 的發展速度。的確國內(nei) 許多陶瓷企業(ye) 由於(yu) 能耗成本居高不下，導致產(chan) 品價(jia) 格上揚，降低了市場競爭(zheng) 力還有一些企業(ye) 由於(yu) 能源價(jia) 格上揚，無法承擔較高的產(chan) 品成本而瀕臨(lin) 破產(chan) 在國外一些發達國家，一些企業(ye) 由於(yu) 無法消化能源價(jia) 格高漲的成本問題，而逐漸縮小陶瓷生產(chan) ，或者盡量到發展中國家去建廠。

　　現在，陶瓷行業(ye) 節能的主要努力方麵是降低燒成溫度與(yu) 縮短燒成周期。從(cong) 20世紀70年代以來，建築衛生陶瓷產(chan) 品的燒成溫度有了大幅度的下降，從(cong) 而節約了許多寶貴的能源，得以保證了陶瓷工業(ye) 持續、穩定的發展。如20世紀70年代前，衛生陶瓷燒成溫度為(wei) 1300℃，到了90年代以下降為(wei) 1150℃-1200℃。釉麵磚素燒溫度由1180℃下降到1050℃-1100℃，釉燒溫度由108原文出處是華夏陶瓷網0℃下降為(wei) 1020℃。硬質日用瓷由1400℃下降為(wei) 1300℃-1350℃。炻器燒成由1350℃下降為(wei) 1220℃-1250℃。骨質瓷素燒溫度由1180℃下降為(wei) 1100℃-1150℃。耐火材料矽磚由1400℃下降為(wei) 1300℃-1340℃。從(cong) 以上降低燒成溫度成果看，衛生瓷燒成溫度下降了100℃-140℃，日用瓷下降了70℃-120℃，釉麵磚下降了70℃-130℃等等。由此看來，取得的節能效果是十分顯著的。

　　在推進快燒與(yu) 縮短燒成周期方麵，過去國內(nei) 的衛生瓷燒成周期需要時間長達40小時，現已普遍降低為(wei) 10小時左右。釉麵磚燒成周期由過去幾十個(ge) 小時，下降為(wei) 3-4小時左右。由於(yu) 采用低溫快燒工藝，在建築衛生陶瓷產(chan) 品領域取得的成績最為(wei) 顯著。由於(yu) 大大降低陶瓷產(chan) 品燒成溫度與(yu) 縮短燒成周期，節能效果顯著，也在很大程度上降低了能耗成本。其中采用低溫陶瓷原料在生產(chan) 工藝中發揮了極其重要作用。因此，低溫燒成的陶瓷產(chan) 品其關(guan) 鍵在於(yu) 開發與(yu) 利用低溫陶瓷原料，以保證實現低溫快燒生產(chan) 工藝。

　　應該說幾十年來低溫快燒工藝的研究促進了陶瓷節能工作的進展。目前各國陶瓷研究機構已成功篩選出許多種低溫陶瓷原料及低溫熔劑原料。現在已知可用作低溫燒成坯體(ti) 原料的常規陶瓷礦物原料有矽灰石、透輝石、透閃石、絹雲(yun) 母粘土、葉蠟石、珍珠岩等。現作簡要介紹如下。

　　二、幾種常用的低溫陶瓷原料

　　以下簡單介紹一下常用的低溫陶瓷原料，其中多種已應用於(yu) 建築衛生陶瓷的坯料中，取得良好的節能效果。有的已經進行過多次試驗，並且顯示出良好的工業(ye) 價(jia) 值，是將來很有開發利用前途的低溫快燒陶瓷原料種類。

　　1、矽灰石原料

　　矽灰石屬於(yu) 矽酸鈣礦物。自然界中的矽灰石主要存在於(yu) 不純的石灰岩與(yu) 酸性岩漿岩的接觸變質帶內(nei) 。在火成岩的富鈣片岩中亦可見到。與(yu) 矽灰石原料伴生的礦物還有透輝石、石榴子石、方解石及必威88官方网站等。均屬陶瓷工業(ye) 可以采用的原料種類。

　　矽灰石理論化學成分為(wei) sio250.70%,cao48.30%。20世紀70年代中期，我國湖北省大冶及陽新地區最先發現矽灰石礦，其實際化學成分為(wei) ：sio250.23%,cao44.9%fe2o3為(wei) 0.29-1.23%。化學成分與(yu) 美國、日本等國的成分基本相同。矽灰石具有良好的熱膨脹特性，它的熱膨脹係數隨溫度增加，呈現直線性上升，因此，非常有利於(yu) 快速燒成的工藝要求。(矽灰石平均熱脹係數為(wei) 6.30/1000000每攝氏度在室溫-200℃之間)。此外，矽灰石熔點溫度比較低，為(wei) 1540℃，尤其在矽灰石與(yu) 瓷坯中的堿-堿土成分結合時能進行較低溫燒成。這一特點也是後來引起陶瓷界，尤其建陶工業(ye) 非常重視的主要緣故。一般在坯料中摻入10-20%的矽灰石取代長石、必威88官方网站時，可將陶瓷製品的燒成溫度下降80℃-120℃。

　　矽灰石還具有獨特的工藝性能，如使用矽灰石原料後，可以有效的減少坯體(ti) 收縮率。而且能夠降低坯體(ti) 的吸濕膨脹，防止陶瓷坯體(ti) 的後期幹裂等。含矽灰石的坯體(ti) 還具有較高的機械強度和較低的介電損失。引入矽灰石的坯體(ti) ，在燒結過程中成熟速度加快，可以在十幾分鍾至幾十分鍾內(nei) 使坯體(ti) 成熟，大大降低了單位製品的熱損耗，其燒成周期也從(cong) 過去的90小時，下降為(wei) 僅(jin) 僅(jin) 50分鍾。矽灰石最先引入到釉麵磚坯料配方中，使麵磚的燒成熱能損耗由3600大卡/公斤，下降為(wei) 1850大卡/公斤製品。除釉麵磚外，矽灰石原料近年來已擴大了其應用範圍。其節能降耗的效果，已為(wei) 陶瓷業(ye) 界人士有目共睹。

【 《實現低溫快燒工藝的條件》中國陶瓷信息資源網
矽灰石為(wei) 偏矽酸鈣，其化學式為(wei) CaSiO3，是一種適用於(yu) 陶質釉麵磚的低溫快燒原料，它在坯體(ti) 中的主要作用機理為(wei) ：

1． 降低燒成溫度機理
1） 在傳(chuan) 統的矽鋁體(ti) 係之中，主要的原料為(wei) 必威88官方网站、長石、葉臘石、滑石、粘土等，生成的物相主要以莫來石為(wei) 主。為(wei) 了實現矽鋁體(ti) 係生成莫來石的反應，需采用1250℃~1300℃之高溫，周期要達到40小時以上。而將矽灰石引入到傳(chuan) 統的陶質坯體(ti) 中後，新的體(ti) 係除了矽鋁以外，增加了鈣的組分，構成了矽-鋁-鈣為(wei) 主要成分的低共熔體(ti) 係，生成的物相主要是鈣長石，而實現這一反應隻需要在較低溫度的條件下即可，這就是矽灰石能降低燒成溫度的機理。
2） 矽灰石陶質坯體(ti) 配方中的成瓷反應如下：
CaSiO3（矽灰石）+Al2O3·2SiO2·2H2O(粘土) 1100℃ CaO·Al2O2·2SiO2（鈣長石）+SiO2（方必威88官方网站或無定形必威88官方网站）+H2O
CaSiO3（矽灰石）+Al2O3·4SiO2·2H2O(葉臘石) 1100℃ CaO·Al2O2·2SiO2（鈣長石）+3SiO2（方必威88官方网站或無定形必威88官方网站）+H2O 】

　　2、透輝石原料

　　透輝石屬於(yu) 矽酸鎂-矽酸鈣鐵類質同象係列中的礦物。它常與(yu) 磁鐵礦及其它含鐵礦物共生，礦物特性為(wei) 淺綠色短柱狀晶體(ti) 。透輝石的化學組成為(wei) 鈣、鎂、矽的氧化物組成，其化學分子式為(wei) cao’mgo’2sio2。透輝石的理論化學組成為(wei) ：氧化鈣25.8%，氧化鎂18.5%，文章出處是華夏陶瓷網二氧化矽55.7%。其實例有我國吉林省透輝石礦主要化學成分為(wei) ：二氧化矽51.6%-45.71%，氧化鋁3.52%-7.29%，氧化鐵2.69%-0.27%，二氧化鈦0.13%-0.1%，氧化鈣23.78%-19.98%，氧化鉀和氧化鈉0.96%-0.63%。

　　透輝石的熱膨脹係數與(yu) 矽灰石大體(ti) 相同，從(cong) 下表列出的熱膨脹係數來看，也是非常適合低溫快燒工藝的優(you) 質陶瓷原料。透輝石具有的熔劑性質也很獨特，如其開始變化溫度為(wei) 1170℃，軟化溫度為(wei) 1280℃，熔融溫度為(wei) 1290℃，軟化溫度範圍為(wei) 110℃，熔融溫度範圍則為(wei) 10℃。鑒於(yu) 此透輝石與(yu) 矽灰石同樣可以有效的減少陶瓷製品坯體(ti) 的收縮率。引入有透輝石原料的麵磚產(chan) 品，其坯體(ti) 的總收縮(包括幹燥收縮與(yu) 燒成收縮)僅(jin) 為(wei) 0.2%=0.4%。配入透輝石的瓷磚坯體(ti) 同樣可以降低坯體(ti) 的吸濕膨脹，杜絕釉麵磚使用的後期龜裂缺陷，保證使用質量。

　　作為(wei) 優(you) 秀的低溫快燒原料，引入透輝石的建築陶瓷製品，其燒成溫度極低，僅(jin) 為(wei) 980℃-1020℃左右，較之矽灰石坯體(ti) 的燒成溫度還要降低100℃左右。因此，將來擴大透輝石原料的使用範圍，將具有更大的節能降耗效果，產(chan) 生更大的經濟效益。

　　3、珍珠岩原料

　　珍珠岩屬於(yu) 一種酸性火山岩漿噴發的玻璃質熔岩。在珍珠岩內(nei) 常含有一些透長石、必威88官方网站的斑晶微晶及各種形態的雛晶及穩晶礦物等，如角閃石剛、葉蠟石、黑雲(yun) 母等等。珍珠岩的化學組成範圍一般為(wei) 二氧化矽68-75%，氧化鋁9-14%，氧化鐵0.5-4%，二氧化鈦0.13-0.2%，氧化鎂0.4-1%，氧化鈣1-2%，氧化鈉2.5-5%，氧化鉀1.5-4.5%，水3-6%。珍珠岩的氧化與(yu) 熔融溫度為(wei) ：開始收縮溫度為(wei) 1025℃，軟化溫度為(wei) 1175℃，熔融溫度大於(yu) 1500℃，軟化溫度範圍為(wei) 150℃，熔化溫度範圍為(wei) 325℃。

　　從(cong) 上述數據來看，珍珠岩開始收縮的溫度比長石低120℃，軟化溫度低75℃，軟化範圍加寬95℃。由於(yu) 這些特性，珍珠岩在陶瓷製品燒成中可以大大降低燒成溫度，改進燒結的質量。通過進一步深入研究，珍珠岩還有一種特性，即含有珍珠岩的陶瓷坯體(ti) 中，莫來石晶體(ti) 形成較早，從(cong) 而有利於(yu) 燒結過程的展開。這樣一來，含珍珠岩坯體(ti) 除具有與(yu) 長石-必威88官方网站-黏土(高嶺礦物)三元係坯體(ti) 配方相同的工藝特性之外，還能降低燒成溫度(從(cong) 原來的1280℃降低為(wei) 1180℃-1160℃)，並且具有良好的熱穩定性。

　　三、目前國內(nei) 低溫陶瓷原料的儲(chu) 藏與(yu) 開發利用現狀

　　通過幾十年的勘探與(yu) 陶瓷原料普查，證明我國低溫陶瓷原料儲(chu) 藏非常豐(feng) 富。一是種類多，二是儲(chu) 藏量大。如矽灰石礦分布在湖北大冶、遼寧鐵嶺、吉林延邊與(yu) 盤石等地，儲(chu) 量都比較多，此外福建省、江西省、安徽省及湖南河北等地都有發現，有已經開采利用多年。透輝石礦主要分布在東(dong) 北地區的吉林省及黑龍江省，其礦產(chan) 儲(chu) 量都在400萬(wan) 噸-500萬(wan) 噸以上。至於(yu) 珍珠岩礦資源，更為(wei) 豐(feng) 富，全國各地均有發現，早已開采利用多年。如遼寧法庫、建平縣，內(nei) 蒙古包頭、山西靈邱縣、吉林九台縣、黑龍江穆棱縣及河南信陽地區等。有的儲(chu) 量高達數億(yi) 噸。這些豐(feng) 本文拷貝於(yu) 華夏陶瓷網富的儲(chu) 存都為(wei) 推廣低溫快燒陶瓷工藝，提供了物質條件。

　　20年來，我國陶瓷行業(ye) 在采用低溫陶瓷原料，節約能耗與(yu) 縮短燒成周期方麵，取得許多成果，但仍然有許多不盡人意之處。我國陶瓷企業(ye) 產(chan) 品燒成溫度仍然普遍高於(yu) 國外先進企業(ye) ，能耗及產(chan) 品成本也高於(yu) 國外同行。有許多實踐證明了的成熟的工藝技術，尚未大規模普及與(yu) 推廣。近年來，又相繼開發與(yu) 研製成功更多種類的低溫陶瓷原料，如透閃滑石、鋰雲(yun) 母、鈣長石、透閃岩，高雲(yun) 母量葉臘石等，更需要普及與(yu) 推廣。隨著低溫快燒工藝水平的普及與(yu) 提升，我國陶瓷工業(ye) 的整體(ti) 素質與(yu) 效益將有較大改觀，產(chan) 品的競爭(zheng) 力也會(hui) 大大加強。