聚晶微粉砖细小中心面裂纹的产生原因及解决方法

聚晶微粉砖已经是很成熟的产品，各厂的优等率也很高，但也存在一些较易被忽视的因素，制约了聚晶微粉砖的生产。例如聚晶微粉砖生产中出现细小的中心面裂纹问题，如不及时解决，也严重影响生产的优等率。本文从压机成形、干燥窑干燥、窑炉烧成三个因素，分析了影响聚晶微粉砖生产中出现细小中心面裂纹的主要原因及解决方法。

一、聚晶微粉砖缺陷情况

 某厂有一条220m长的窑炉，主要生产规格为800mm×800mm的聚晶微粉砖，两台压机成形压砖，对应双层干燥窑。在生产聚晶微粉砖过程中，发现砖面出现有不规则的细小中心面裂纹，裂纹宽度很难察觉，且裂面不裂底，当窑炉出砖擦墨水后方可见。另外，裂纹在砖面有时出现在固定位，而有时又不定位，呈现鸡爪形、弯曲形等多种形状。这些缺陷主要体现在双层干燥窑的某一层的砖面上，而另一层干燥窑出的砖坯就较少有面裂纹现象。为了防止砖坯出现底裂，造成产品可能性的漏检形成售后投诉，所以该厂一直坚持采用正面干燥法。
 众所周知，采用“正面干燥”比采用“反面干燥”（翻坯干燥）的难度大，所以出现上述面裂纹后，全厂管理人员均一致认为是干燥窑的控制不到位造成。于是，主要调整干燥窑为主。调整的方法为：
 1、 调整干燥前中温，拉慢干燥抽湿，保证没有干燥前边裂，保证干燥砖坯的水分在0.3%以下、生坯强度在1.0MPa～1.2MPa范围。
 2、 调整温度曲线，以确保水分的排出速度（因为砖坯排水是从边缘开始，如果排水太快，中心的水分不能及时补充边缘，就会造成裂纹。）；如果结果无变化，仍有面裂纹存在，再将干燥窑与窑炉相结合进行调整，以确保温度曲线与排水速度匹配；如均未能解决“面裂”缺陷，再从工艺、原料、压机、窑炉四个方面进行考虑。

二、聚晶微粉细小中心裂纹的解决思路

1、窑炉车间找规律
 影响面裂的主要因素有压机成型、干燥窑干燥、窑炉烧成三个过程。因此，为了解决面裂问题，笔者通过以下的方法进行试验：
 首先，在压机出坯平台，将砖坯调90°方向，再入干燥窑烘干，窑炉烧成出砖后再擦墨水，结果发现产品仍有不规则面裂纹和边裂现象；
 然后，又在干燥窑后的釉线上，将砖坯调90°方向，入窑烧成，结果发现仍然出现“面裂”的现象，且细小裂纹的存在方式和形状与原有的不规则裂纹和边裂情况相同，而且还是对应的那层干燥窑。由此判定，此缺陷是干燥窑或干燥窑的前工序造成。
2、砖坯水分与强度对砖坯面裂的影响
干燥窑及前工序造成的面裂，与粉料水分（尤其是微粉层的水分）、布粉厚度的均匀性、压机出坯辊台、出坯釉线的平整性、干燥后的含水率以及干燥后砖坯强度有关。经检测，当干燥砖坯水分在0.4%、生坯强度在1.0MPa～1.2MPa范围时，聚晶微粉砖的细小中心面裂纹得到改善。
3、 压机阶段对砖坯面裂的影响
当窑炉车间解决不了面裂时，就要考虑是否是压机阶段造成面裂问题，其解决方法如下：
（1）在砖坯相对固定裂纹的位置，在对应的压机模具处加垫铜片。结果发现，出窑砖坯的厚薄偏差在0.3～0.4mm范围，同时，裂纹没有得到明显的改善。
（2）根据出窑砖的左右边中心尺寸在810~812mm范围，而两头的尺寸在813~815mm范围。因此，可通过调整压机料车在运行到模框中心位置时进行停顿的方法，延长中心的下料时间，此时，发现中心位置的布料厚度比砖坯四周厚0.4mm，导致砖坯中间大肚的现象，但面裂问题得以解决。
（3）因考虑压机成形砖坯中心厚度大于砖坯四边，尺码不规整，会出现抛光磨边对中不准的现象，以及在干燥过程中造成机械性裂纹和在烧成过程中出现砖坯氧化不良等问题。因此，中心加厚砖坯的方法不妥当。
（4）既要加强砖坯中心的强度，又要保证砖坯中心部位生坯的厚度。检测模具胶面强度，其检测结果为88~89Pa。为了解决此问题，经与模具供应商协调后，模具供应商送来93~95Pa强度的胶面模芯，装机压砖。然后，把压机中间的布料调整到换模具前原先有规律性裂纹时的布料参数，以保证砖的四边厚度的平衡。试验证明，烧结出来的砖坯尺寸在812～816mm范围，四边的平整度较好，且没有出现“面裂”的缺陷。由此，砖坯细小中心面裂纹的缺陷得以彻底解决，并且可以稳定生产。

三、总结

陶瓷企业一直都被砖坯细小面裂纹问题所困扰，为了提高产品的合格率，技术人员经过大量的研究，以寻找解决此问题的途径。实践证明，影响砖坯细小面裂纹的主要因素为模具胶面强度，为了提高砖坯的中心强度，模具胶面的强度最佳应控制在93~95Pa范围。同时，与其它参数相配合，可以获得砖坯四边平整度较好，且没有“面裂”缺陷的聚晶微粉砖，对企业的生产意义重大。