一种保温型琉璃筒瓦及其制备方法与流程

本发明涉及琉璃筒瓦技术领域，具体涉及一种保温型琉璃筒瓦及其制备方法。

背景技术：

近年来，随着我国经济的发展，人们的居住条件得到了明显的改善。现在的很多农村地区为追求建筑的档次，在房屋建筑过程中采用价格昂贵的琉璃筒瓦来作为屋面材料，导致近年市场对琉璃筒瓦的需求量大量增加。而对于目前市场上销售的普通琉璃筒瓦整体为实心结构，导热能力很强，在炎热的夏季造成室内酷暑难耐，而在寒冬季节室内又会非常阴冷。即使进行冬季供暖、夏季供冷也会浪费大量的能源和电力，造成能源的大量浪费。

而我国是个人均资源型短缺的国家，为节约有限的土地资源，近年来我国已经严禁采用耕地土壤来烧制建筑用砖。因此，为满足市场和人们生活的需求需要寻求新材料来作为琉璃筒瓦制备的原材料。而多年来，尾矿作为矿山开采的废弃物在我国多地堆积如山，一则建设尾矿库需要花费大量的资金，并要时时刻刻进行对这些尾矿库进行严格的安全管理；二则大风天气灰尘弥漫，严重影响当地的空气质量。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种保温型琉璃筒瓦及其制备方法。本发明以废弃的尾矿为原料制成一种琉璃筒瓦，具有隔热保温的效果，克服了现有琉璃筒瓦在夏冬季节保温效果差及供冷、供热过程的能量损耗大的难题。

本发明提出的一种保温型琉璃筒瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉100-110份，粘土浆12-15份，煤粉6-8份，填料10-15份，釉料2-6份、水30-35份。

优选地，所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳100-110份，煤粉6-10份，150-200目石英粉10-15份，150-200目钠长石粉4-6份。

优选地，所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳、煤粉、石英粉和钠长石粉混合均匀得混合料，加入混合料0.2-0.22倍重量的水，搅拌均匀，压实，得到填料。

优选地，所述釉料由以下重量份的原料制备而成：铅熔块粉84％，洛锡红粉10％，高龄土粉6％。

优选地，所述釉料的制备方法为：按所述重量份，将铅熔块粉、洛锡红粉、高龄土粉分别研磨过300-400目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、洛锡红粉与高龄土粉混合均匀得到混合料，加入混合料4-5倍重量的水，混合均匀，得到釉料。

本发明还提供了一种所述保温型琉璃筒瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、粘土浆、煤粉和水混合均匀，闷料，得到初混料；将初混料在真空挤坯机上挤出坯料，切成坯料块；

s2、将坯料块在制坯模具中进行一次压坯得到上坯和下坯，上坯和下坯的凹陷槽部分采用填料填平，非凹陷槽部分采用粘土浆刷涂，刷涂2-3次，接着将上坯和下坯四周边缘对齐，粘合，在制坯模具中进行二次压胚，得到筒瓦初坯料；

s3、将筒瓦初坯料放入筒瓦模具中，用宽度为40-60mm圆弧形木板对筒瓦初坯料上部轻轻拍实后并抹平，接着紧贴筒瓦初坯料前端装上瓦头模具，将坯料块揉压3-4次后放入瓦头模具中压实并与筒瓦初坯料连接牢固，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到筒瓦初成品；

s4、将坯料块揉压5-6次后放入滴水瓦头模具中，压实，脱活，得到滴水瓦头；

s5、将筒瓦初成品后端沿瓦凸面端部斜切成斜面，将斜切后的筒瓦初成品后端朝上且瓦凸面朝外、垂直放置在12-15°的斜面工作台模具的下部，并保持斜切的后端面与斜面工作台在同一平面，再将滴水瓦头与筒瓦初成品后端相接，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水筒瓦初成品；

s6、将滴水筒瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃筒瓦初成品；

s7、将琉璃筒瓦初成品进行烧制，得到保温型琉璃筒瓦。

优选地，s1中，所述闷料的时间为3-5天；所述初混料含水量为14-16％；所述坯料块的长度为350-400mm。

优选地，s2中，一次压坯时压力为15-18mpa，时间为2-3min；二次压坯时压力为18-20mpa，时间为3-5min。

优选地，s3中，装上瓦头模具前，先用细铁丝弓从距离筒瓦初坯料前端80-100mm处沿两侧的纵向将每个侧边切除宽度为12-15mm的条块，并用细铁丝弓裁去长度方向多余的部分；所述坯料块含水量为22-25％。

优选地，s5中，所述斜面角度为12°-15°；所述坯料块含水量为22-25％。

优选地，s6中，将水筒瓦初成品自然晾晒28-35天后，使用釉料进行浇釉，浇釉2-3次，浇釉总厚度为1.5-2.0mm，继续晾晒5-6天得到琉璃筒瓦初成品。

优选地，s6中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔3-5天对经过初晒的水筒瓦初成品用粘土浆进行浇浆2-3次。

优选地，s7中，烧制过程分两次烧制，共烧制15-18天，中间进行一次熄火放水处理，烧制过程中温度逐渐升高，且在每个温度段烧制2-3天，直至升温到1050-1060℃烧制2天后熄火。

本发明中，所述尾矿粉的制备方法优选为：将尾矿料剔除杂物和较大块件，再用150-200目的网筛进行筛分，筛余小于1％。

本发明中，所述煤粉的制备方法优选为：将煤块粉碎后150-200目的网筛进行筛分，筛余小于1％。

本发明中，所述粘土浆的制备方法优选为：将粘土晾晒5-7天，使其水份低于5％，粉碎后用150-200目的网筛进行筛分，筛余小于1％；将筛分后的粘土放入器皿中，与水按照1：4.5-5.0的重量比混合并搅拌均匀。

本发明中，所述稻壳的制备方法优选为：将稻壳晾晒3-5天，使其水份低于2％，粉碎后用150-200目的网筛进行筛分，筛余小于1％。

本发明中，所述上坯优选为圆弧形，长度为300-350mm，厚度为5-6mm，内圆弧的直径为120-130mm，弧度为150°-180°，在内弧中间部位向内整体形成凹陷槽且凹陷槽整体沿内弧的深度为2.5-3.0mm，四周边缘处为非凹陷槽部分且非凹陷槽部分的宽度为15-20mm。

本发明中，所述下坯优选为圆弧形，长度与上坯长度相同，厚度为5-6mm，内圆弧的直径为125-136mm，弧度为150°-180°，在外弧中间部位向内整体形成凹陷槽且凹陷槽整体沿外弧的深度为2.5-3.0mm，四周边缘处为非凹陷槽部分且非凹陷槽部分的宽度与上坯非凹陷槽部分的宽度相同；优选地，上坯和下坯的凹陷槽部分采用填料填平，非凹陷槽部分采用粘土浆刷涂，刷涂2-3次。

本发明中，所述滴水瓦模具优选为用石膏制作并带有图案的圆形模具。

本发明中，所述滴水瓦头优选为圆弧形，长度为80-100mm，厚度为10-12mm，圆弧角度为120°-150°，内弧直径为11-120mm，内直径与筒瓦初成品外径相同，在两侧的外沿以根部定点为起点向中心部位斜切去10°-15°角部分，且在头部的两个拐角采用圆弧形过度，外弧紧贴筒瓦初坯料的内弧并伸入筒瓦体内40-50mm。

本发明在烧制的过程中，需要先将琉璃筒瓦初成品进行装窑，在装窑过程中要将琉璃筒瓦初成品分层码放整齐，使开口朝下放置，每块琉璃筒瓦初成品的间距为10-15mm，每层之间交错放置且上、下每间隔2-3层用隔板隔开；装窑完毕后，用砖块将炉窑门封闭，并在封窑砖块外抹粘土泥3-5mm将砖缝封闭严实；炉窑门封闭时，在主窑门中间部位预留边长为100-150mm的正方形窑温观察孔，观察孔下沿的封闭砖块伸出100-150mm，平时采用2块砖在观察孔外侧紧贴观察孔垂直放置来遮挡封闭炉窑；烧制完成熄火后4-6天，待炉温降低后，打开炉窑门，将烧制的棕红色保温型琉璃筒瓦进行装车出窑，并在空场地成堆码放整齐；停止烧制后，要对炉窑进行通风冷却，出窑前须查验炉窑内温度，用手背摸贴窑门不烫手时即可出窑，出窑时，须检验成品琉璃筒瓦的质量并剔除不合格的残次品。

本发明以废弃的尾矿为原料制成一种琉璃筒瓦，具有隔热保温的效果，克服了现有琉璃筒瓦在夏冬季节保温效果差及供冷、供热过程的能量损耗大的难题。本发明直接以废弃的尾矿为原料，能够消耗大量的废弃尾矿资源，有效解决尾矿污染和安全隐患，同时达到对矿山开采废物的有效利用，变废为宝，节约自然资源。本发明制作工艺过程简单、便捷，投资少，见效快，还可以达到生产过程的零污染排放，得到的琉璃筒瓦质量好，强度高，声音清脆，瓦身自重较普通琉璃筒瓦减少约1/4，可以有效降低运输成本以及对屋面的压力，同时，制得的琉璃筒瓦为双层空心琉璃筒瓦，既可以充分保证制作琉璃筒瓦原材料的需求问题，作为建筑的屋面材料使用时还具有保温隔热的效果，从而减少夏冬季节的冷热能源损失和消耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；其中，1为筒瓦体，2为中间空隙层，3为瓦头。

图2为本发明的滴水筒瓦结构示意图；其中，1为筒瓦体，2为中间空隙层，3为瓦头，4为滴水瓦头。

图3为本发明的下坯结构示意图；其中，5为下坯体，6为下坯空隙层。

图4为本发明的上坯结构示意图；其中，7为上坯体，8为上坯空隙层。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种保温型琉璃筒瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉100份，粘土浆15份，煤粉6份，填料15份，釉料2份、水35份；

其中，所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳100份，煤粉10份，150目石英粉15份，150目钠长石粉6份；

所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳、煤粉、石英粉和钠长石粉混合均匀得混合料，加入混合料0.2倍重量的水，搅拌均匀，压实，得到填料；

所述釉料由以下重量份的原料制备而成：铅熔块粉84％，洛锡红粉10％，高龄土粉6％；

所述釉料的制备方法为：按所述重量份，将铅熔块粉、洛锡红粉、高龄土粉分别研磨过400目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、洛锡红粉与高龄土粉混合均匀得到混合料，加入混合料4倍重量的水，混合均匀，得到釉料。

所述保温型琉璃筒瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、粘土浆、煤粉和水混合均匀，闷料，得到初混料；将初混料在真空挤坯机上挤出坯料，切成坯料块；

s2、将坯料块在制坯模具中进行一次压坯得到上坯(如图4所示)和下坯(如图3所示)，上坯和下坯的凹陷槽部分采用填料填平，非凹陷槽部分采用粘土浆刷涂，刷涂3次，接着将上坯和下坯四周边缘对齐，粘合，在制坯模具中进行二次压胚，得到筒瓦初坯料；

s3、将筒瓦初坯料放入筒瓦模具中，用宽度为40mm圆弧形木板对筒瓦初坯料上部轻轻拍实后并抹平，接着紧贴筒瓦初坯料前端装上瓦头模具，将坯料块揉压4次后放入瓦头模具中压实并与筒瓦初坯料连接牢固，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到筒瓦初成品；

s4、将坯料块揉压5次后放入滴水瓦头模具中，压实，脱活，得到滴水瓦头；

s5、将筒瓦初成品后端沿瓦凸面端部斜切成斜面，将斜切后的筒瓦初成品后端朝上且瓦凸面朝外、垂直放置在15°的斜面工作台模具的下部，并保持斜切的后端面与斜面工作台在同一平面，再将滴水瓦头与筒瓦初成品后端相接，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水筒瓦初成品(如图2所示)；

s6、将滴水筒瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃筒瓦初成品；

s7、将琉璃筒瓦初成品进行烧制，得到保温型琉璃筒瓦(如图1所示)；

其中，s1中，所述闷料的时间为3天；所述初混料含水量为16％；所述坯料块的长度为350mm；

s2中，一次压坯时压力为18mpa，时间为2min；二次压坯时压力为20mpa，时间为3min；

s3中，装上瓦头模具前，先用细铁丝弓从距离筒瓦初坯料前端100mm处沿两侧的纵向将每个侧边切除宽度为12mm的条块，并用细铁丝弓裁去长度方向多余的部分；所述坯料块含水量为25％；

s5中，所述斜面角度为12°；所述坯料块含水量为25％；

s6中，将水筒瓦初成品自然晾晒28天后，使用釉料进行浇釉，浇釉3次，浇釉总厚度为1.5mm，继续晾晒6天得到琉璃筒瓦初成品；

s6中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔3天对经过初晒的水筒瓦初成品用粘土浆进行浇浆3次；

s7中，烧制过程分两次烧制，共烧制15天，中间进行一次熄火放水处理，烧制过程中温度逐渐升高，且在每个温度段烧制3天，直至升温到1050℃烧制2天后熄火。

实施例2

一种保温型琉璃筒瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉110份，粘土浆12份，煤粉8份，填料10份，釉料6份、水30份；

其中，所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳110份，煤粉6份，200目石英粉10份，200目钠长石粉4份；

所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳、煤粉、石英粉和钠长石粉混合均匀得混合料，加入混合料0.22倍重量的水，搅拌均匀，压实，得到填料；

所述釉料由以下重量份的原料制备而成：铅熔块粉84％，洛锡红粉10％，高龄土粉6％；

所述釉料的制备方法为：按所述重量份，将铅熔块粉、洛锡红粉、高龄土粉分别研磨过300目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、洛锡红粉与高龄土粉混合均匀得到混合料，加入混合料5倍重量的水，混合均匀，得到釉料。

所述保温型琉璃筒瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、粘土浆、煤粉和水混合均匀，闷料，得到初混料；将初混料在真空挤坯机上挤出坯料，切成坯料块；

s2、将坯料块在制坯模具中进行一次压坯得到上坯和下坯，上坯和下坯的凹陷槽部分采用填料填平，非凹陷槽部分采用粘土浆刷涂，刷涂2次，接着将上坯和下坯四周边缘对齐，粘合，在制坯模具中进行二次压胚，得到筒瓦初坯料；

s3、将筒瓦初坯料放入筒瓦模具中，用宽度为60mm圆弧形木板对筒瓦初坯料上部轻轻拍实后并抹平，接着紧贴筒瓦初坯料前端装上瓦头模具，将坯料块揉压3次后放入瓦头模具中压实并与筒瓦初坯料连接牢固，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到筒瓦初成品；

s4、将坯料块揉压6次后放入滴水瓦头模具中，压实，脱活，得到滴水瓦头；

s5、将筒瓦初成品后端沿瓦凸面端部斜切成斜面，将斜切后的筒瓦初成品后端朝上且瓦凸面朝外、垂直放置在12°的斜面工作台模具的下部，并保持斜切的后端面与斜面工作台在同一平面，再将滴水瓦头与筒瓦初成品后端相接，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水筒瓦初成品；

s6、将滴水筒瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃筒瓦初成品；

s7、将琉璃筒瓦初成品进行烧制，得到保温型琉璃筒瓦；

其中，s1中，所述闷料的时间为5天；所述初混料含水量为14％；所述坯料块的长度为400mm；

s2中，一次压坯时压力为15mpa，时间为3min；二次压坯时压力为18mpa，时间为5min；

s3中，装上瓦头模具前，先用细铁丝弓从距离筒瓦初坯料前端80mm处沿两侧的纵向将每个侧边切除宽度为15mm的条块，并用细铁丝弓裁去长度方向多余的部分；所述坯料块含水量为22％；

s5中，所述斜面角度为15°；所述坯料块含水量为22％；

s6中，将水筒瓦初成品自然晾晒35天后，使用釉料进行浇釉，浇釉2次，浇釉总厚度为2.0mm，继续晾晒5天得到琉璃筒瓦初成品；

s6中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔5天对经过初晒的水筒瓦初成品用粘土浆进行浇浆2次；

s7中，烧制过程分两次烧制，共烧制18天，中间进行一次熄火放水处理，烧制过程中温度逐渐升高，且在每个温度段烧制2天，直至升温到1060℃烧制2天后熄火。

实施例3

一种保温型琉璃筒瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉105份，粘土浆13份，煤粉7份，填料12份，釉料4份、水33份；

其中，所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳105份，煤粉8份，170目石英粉12份，180目钠长石粉5份；

所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳、煤粉、石英粉和钠长石粉混合均匀得混合料，加入混合料0.21倍重量的水，搅拌均匀，压实，得到填料；

所述釉料由以下重量份的原料制备而成：铅熔块粉84％，洛锡红粉10％，高龄土粉6％；

所述釉料的制备方法为：按所述重量份，将铅熔块粉、洛锡红粉、高龄土粉分别研磨过350目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、洛锡红粉与高龄土粉混合均匀得到混合料，加入混合料4.5倍重量的水，混合均匀，得到釉料。

所述保温型琉璃筒瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、粘土浆、煤粉和水混合均匀，闷料，得到初混料；将初混料在真空挤坯机上挤出坯料，切成坯料块；

s2、将坯料块在制坯模具中进行一次压坯得到上坯和下坯，上坯和下坯的凹陷槽部分采用填料填平，非凹陷槽部分采用粘土浆刷涂，刷涂3次，接着将上坯和下坯四周边缘对齐，粘合，在制坯模具中进行二次压胚，得到筒瓦初坯料；

s3、将筒瓦初坯料放入筒瓦模具中，用宽度为50mm圆弧形木板对筒瓦初坯料上部轻轻拍实后并抹平，接着紧贴筒瓦初坯料前端装上瓦头模具，将坯料块揉压4次后放入瓦头模具中压实并与筒瓦初坯料连接牢固，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到筒瓦初成品；

s4、将坯料块揉压6次后放入滴水瓦头模具中，压实，脱活，得到滴水瓦头；

s5、将筒瓦初成品后端沿瓦凸面端部斜切成斜面，将斜切后的筒瓦初成品后端朝上且瓦凸面朝外、垂直放置在14°的斜面工作台模具的下部，并保持斜切的后端面与斜面工作台在同一平面，再将滴水瓦头与筒瓦初成品后端相接，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水筒瓦初成品；

s6、将滴水筒瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃筒瓦初成品；

s7、将琉璃筒瓦初成品进行烧制，得到保温型琉璃筒瓦；

其中，s1中，所述闷料的时间为4天；所述初混料含水量为15％；所述坯料块的长度为370mm；

s2中，一次压坯时压力为17mpa，时间为2.5min；二次压坯时压力为19mpa，时间为4min；

s3中，装上瓦头模具前，先用细铁丝弓从距离筒瓦初坯料前端90mm处沿两侧的纵向将每个侧边切除宽度为14mm的条块，并用细铁丝弓裁去长度方向多余的部分；所述坯料块含水量为24％；

s5中，所述斜面角度为14°；所述坯料块含水量为24％；

s6中，将水筒瓦初成品自然晾晒30天后，使用釉料进行浇釉，浇釉3次，浇釉总厚度为1.8mm，继续晾晒6天得到琉璃筒瓦初成品；

s6中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔4天对经过初晒的水筒瓦初成品用粘土浆进行浇浆3次；

s7中，烧制过程分两次烧制，共烧制17天，中间进行一次熄火放水处理，烧制过程中温度逐渐升高，且在每个温度段烧制3天，直至升温到1055℃烧制2天后熄火。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。