卫生陶瓷机械化设备的应用及开发*
赵祥来 王福顺
【摘 要】摘 要 主要介绍了卫生陶瓷机械化设备的应用现状、高压注浆成形机开发过程及其特点,最后对其前景进行了展望。 【期刊名称】《陶瓷》 【年(卷),期】2013(000)003 【总页数】4
【关键词】关键词 卫生陶瓷 高压注浆成形机 高压注浆技术
1 概述
传统的卫生陶瓷成形一直延续简陋的设备——台式浇注,直到20世纪80年代初期才通过一些简单的设备来降低工人的劳动强度,提高浇注效率,如立式浇注线成形,后来又在立式浇注线的基础上逐步改进为吊链提升线,接着部分陶瓷生产厂家又在此基础上改进制造了双层和三层带倾斜调整功能的成形机(极少数厂家在用),立式浇注线和吊链提升线由20世纪80年代初至今一直是国内卫生陶瓷生产企业进行大生产的传统机械化成形设备。
2 目前卫生陶瓷机械化设备应用的现状
卫生陶瓷注浆成形的传统工艺就是将泥浆注入石膏模具中,借助石膏的毛细管吸力,将泥浆中的部分水分脱离出来而形成坯体,但此方法需要的时间长,效率低,严重制约着生产。为了缩短成形周期,技术人员对成形时间、泥浆性能、注浆压力及模型等进行改进提高。成形设备的发展过程为:常压地摊式→微压组合浇注(立式浇注线)→机械浇注(吊链提升、三层有倾斜成形机)。 2.1 台式浇注(见图1)
台式浇注所有工作完全依赖于作业人员的操作经验,不但要求作业人员经验丰富,且劳动强度较大,工作效率低,坯体还需要进行干修。台式浇注的工艺要求:①浇注泥浆压力为0.01MPa;②模具为石膏模具,每日浇注1次,依靠热空气干燥模具,成形车间的温度高,粉尘大。 2.2 立式浇注(见图2)
立式浇注线成形的方法是:模型左右加紧(依靠手动机械加紧),要求作业人员经验丰富,但劳动强度较大;出坯效率较高,但坯体需要进行干修,成形车间粉尘大。立式浇注工艺要求:①浇注泥浆压力为0.01MPa;②模具为石膏模具,每日浇注1次,依靠热空气干燥模具,成形车间的温度高。 2.3 吊链提升立式浇注(见图3)
吊链提升立式浇注线的启底模改用吊链提升,侧模加紧机械手动加紧,要求作业人员的操作经验丰富,劳动强度有所降低,出坯效率较高,坯体需要进行干修,成形车间粉尘大。吊链提升立式浇注工艺要求:①浇注泥浆压力为0.01MPa;②模具为石膏模具,每日浇注1次(也可用石膏排水模具,每日可浇注2次),依靠热空气干燥模具,成形的车间温度高。 2.4 三层有倾斜成形机(见图4)
三层有倾斜成形机的所有开模、加紧工作完全使用机械手动进行,浇注角度可以调整,要求作业人员操作经验较丰富,劳动强度低,出坯效率较高,坯体需要湿修与干修,成形车间粉尘较大。三层有倾斜成形的工艺要求:①浇注泥浆压力为0.01MPa;②模具为石膏排水模具,每日浇注6~9次,依靠压缩空气排出模具水分来干燥模具,效率有所提高(也可使用纯石膏模具,但效率较低)成形车间温度较低。
3 卫生陶瓷机械化设备的开发
传统的成形方法占地面积大,生产周期长,每个工作日只能浇注1次,较多依赖工人熟练程度和经验,而且作业人员的劳动强度大,不易完全实现机械化大生产,所以在卫生陶瓷生产中未完全实现机械化的缺陷仍未得到根本的改善。在生产实践中发现,增大泥浆压力有助于成形速率的提高,即泥浆压力越大,成形速度越快,这就是高压成形工艺。通过理论分析和实践,传统的成形设备其效率和机械强度以及石膏模型受强度的限制,无法满足高压注浆成行工艺的生产要求,需要开发新的机械化成形设备,这就是开发加压注浆成形机的依据。 3.1 加压注浆成形压力注浆分类
卫生陶瓷采用压力注浆工艺必须依赖机械化成形设备。压力注浆常分为中压和高压2种方式,其压力范围并无严格的规定。通常压力在0.3~1.0MPa为中压注浆压力;1.0MPa以上为高压注浆压力。压力浇注成形的新工艺和机械化成形设备相配合具有明显的优越性。传统注浆需要人工注浆、排浆、固化、人工脱模翻转,因坯体可操作性较差,干燥后才能进行坯体表面处理,所以劳动强度大,作业车间粉尘大,增加了作业人员患职业病的风险。而采用压力注浆工艺配合机械化成形设备后,注浆、排浆、固化、脱模翻转全部由机械化成形设备完成,其坯体可操作性较强,湿坯就可进行表面处理和加工作业,作业车间加工坯体带来的粉尘量大大减少,降低了作业人员患职业病的风险。使用该方法生产的产品表面平整,品质均一,使卫生陶瓷的浇注周期由传统方法的数小时缩短到70min(常压)和20min(高压),坯体的脱模含水率比传统浇注降低2%~3%,且坯体脱模后几分钟就可以进行后续加工,而采用传统浇注方式脱模后需经过十几分钟甚至更长的时间才能进行修坯工序,所以压力浇注配合