概述瓷质砖辊棒印控制方法
1引言
辊棒印是瓷质釉面砖生产中常见的缺陷，辊棒印分为凹棒印和凸棒印两种，凹棒印宽度一般在3-6公分，深度在0.1-0.4mm，凸棒印主要体现在砖坯的边部，表现为耷边。本文针对辊棒形成的机理，主要从坯、釉、烧成、抛光四个方面进行分析，阐述辊棒印的控制方法。
2坯体对辊棒印的影响
2.1坯体的原材料选用
坯体对辊棒影响主要是坯体配方的始熔点高低的问题，始熔点高，坯体软化点就高，对减轻辊棒印有帮助。在设计配方时，尽量多选用中温砂坭，尽量少用或者不用低温砂。避免使用要含金属锂的坭砂料，锂的始熔点太低，造成坯体配方始熔点很低。锂在自然界中以化合态存在,自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等，江西赣南、赣西一带较为丰富，所以江西本地坭砂大部分含金属锂。
2.2坯体化学成分
下表是江西某厂的坯体化学成分，氧化锂含量在0.05%以下。
表1坯体化学成分/含量
生产企业为了控制生产成本，一般都会选用附近的泥砂，由于江西本地坭砂金属锂含量较高，所以以上坯体配方使用的原材料大部分来福建、广西等地，小部分使用本地坭砂，也会特别选择金属锂含量低的原料。因此坯体配方的金属锂含量较少，坯体的始熔点在1100℃左右，砖坯走到高温区前1-2仓附近时开始软化，这对砖坯平稳渡过高温区有较大的帮助。坯体软化越早，形成的辊棒印越明显。
2.3坯体粉料的控制要点
2.3.1浆料控制要点
坯体浆料球磨的细度，对烧成影响很大，颗粒度越小，比表面积越大，所需的烧结温度越小。生产经验表明，同种坯体配方，每150克浆料的筛余0.8-1.0克/250目比0.4-0.6/克250目的烧成温度高10-15度。坯体浆料细度越大，其烧结温度越高，辊棒印越明显。
2.3.2粉料控制要点
由于冲压机布料大部分使用了格栅布料，粉料流动性差的粉料会影响到格栅片升起后粉料空虚。成型后坯体的致密度不均匀，烧成时坯体收缩不均造成明显的波浪，这种波浪行业称之为格栅印，格栅印越明显，辊棒印也会随之变明显。如图中所示，凹凸状的条纹即格栅印，格栅印如下图所示：
图1格栅印
粉料的容重、颗粒级配、陈腐时间对粉料的流动性影响很大。粉料的陈腐时间保持48小时以上，最佳陈腐周期时48-96小时，陈腐后粉料的流速一般控制在40-80S（涂四杯粘度计检测）。粉料容重需保证在0.9以上，颗粒级配见表2.
表2粉料颗粒级配
3.坯釉结合对辊棒印的影响
针对江西属地的坯体原材料含有金属锂的特点，釉料配方从始熔点、膨胀系数两个角度进行试验对比。用两个不同体系面釉的配方，对比其始熔点和膨胀系数，对辊棒印的影响，如下附表3。
表3面釉配方对比
坯体和抛釉保持不变的前提下，坯体膨胀系数200左右，软化点1100℃左右，抛釉的膨胀系数200-210，始熔点1120℃左右，对比以上四种面釉对辊棒印的影响。
表4试验结果对照表
1#和2#面釉做对比，膨胀系数相差较大，始熔点接近，但都与坯体的始熔点相差较大，试验结果是两种面釉的辊棒印均较差；
2#和3#做对比，膨胀系数接近，但都与坯体的膨胀系数接近，两者的始熔点相差较大，3#面釉的始熔点与坯体的始熔点，试验结果是3#面釉的辊棒印明显好于2#；
3#和4#做对比，膨胀系数相差较大，始熔点接近，但都与坯体的始熔点接近，试验结果是两种面釉的辊棒印均较好。辊棒印效果图如下：
结论：面釉的始熔点接近或略低于坯体的始熔点，对改善砖坯的辊棒印有较大帮助，膨胀系数对辊棒印效果影响较小。当面釉的始熔点接近或低于坯体时，坯、釉收缩点接近，可防止砖型在窑炉氧化带过凹或者过凸，如果砖型在窑炉氧化带过凹或者过凸，进入高温区后，砖软化后在砖坯重力和辊棒的的作用下，砖的边角下耷，从而形成波浪形或棒印。
4窑炉的烧成对辊棒印的影响
4.1窑炉辊棒的直径的大小
当坯体软化后，在辊棒上行走时，如果辊棒间隙较大，坯体下耷，容易形成凹陷的棒印。减小辊棒之间的间距，可跟产品的大小、重量等因素，选择合适的小直径辊棒，比如把辊棒Φ50换成辊棒Φ40，可以把砖距控制在3CM范围内，可减小棒印的宽度。
4.2砖坯在窑内的走位
辊棒在转动时在离心力和重力的作用下会有轻微晃动，辊棒转速越快，晃动越大。如果砖坯的前后坯之间的间隙有辊棒没有砖坯压着，那么这跟辊棒的晃动会更大，晃动大了后直接作用在砖坯上，形成棒印。为了让所有的辊棒都有砖坯压制，砖在入窑前调整入窑角度，使砖30°-45°倾斜入窑，确保每一根辊棒都有砖压住，防止辊棒跳动。常见的摆砖方法如下图：
图2常见的摆砖方法
4.3窑炉烧成温度控制要点
在烧成制度方面除了烧成带温度，氧化带同一截面底面温差大小也是一个是关键控制点。在烧成过程中，当窑炉的底面温度高时，砖坯下表层先行收缩呈凸变形状态，温差越大凸变形越大；反之釉层提前进入熔融状态，釉层的软化收缩、釉的表面张力作用拉伸坯体出现凹变形，最佳上下温差控制15℃以内。可根据釉料的始熔点和坯体的软化温度点，通过调整氧化带的底面温差，可以控制砖的平整度，让砖形平直或微翘进高温区，可减轻辊棒印的形成。
5抛光对棒印的影响
抛光模块的选择主要根据烧成后釉层厚度来定，普通抛的厚度一般在0.2mm左右，需用普通弹性模块，可抛光深度小于0.15mm，只能稍微减轻棒印；厚抛釉的釉层厚度一般在0.4mm左右，可使用4-6组120目-240目的树脂模块，可抛去0.2mm左右的釉层，对棒印较大改善作用；干粒抛产品的釉层厚度可达到0.6mm左右，使用15-20组的平板模块，目数120-600目之间，可抛去0.4mm左右的釉层，可解决棒印的问题，使釉面砖达到微粉砖的釉面平整度。
图3模块
6小结
辊棒印是釉面砖的一个痛点，本文主要从坯体、坯釉结合、烧成曲线、抛光深度四个角度去分析，终上所述，辊棒印的形成在烧成，但其根本在坯釉结合，抛光深度只能弥补。制定合理坯釉配方，配合合适的烧成曲线，加上抛光的迁就，定能把辊棒印控制在可接受的范围
文章来源：《佛山陶瓷》2021.9期