一种隔热型琉璃板瓦及其制备方法与流程

本发明涉及琉璃板瓦技术领域，具体涉及一种隔热型琉璃板瓦及其制备方法。

背景技术：

近年来，我国普通百姓的生活水平大幅度提高，人们在生活改善的同时也在追求居住条件的改善和居住建筑档次的提高，很多地区的人们在建筑房屋时采用琉璃板瓦作为屋面材料，市场对琉璃板瓦的需求日渐增长。而对于目前市场上销售的普通琉璃板瓦整体为实心结构，导热能力很强，在炎热的夏季造成室内酷暑难耐，而在寒冬季节又会出现室内阴冷。而在采用冬季供暖、夏季供冷时由于屋面的保温效果不好而浪费大量的冷热源，造成能源的大量浪费。我国是一个人均资源型短缺的国家，人均土地资源匮乏，而传统琉璃板瓦的原材料采用粘土，需要消耗大量的土地资源。因此，为满足市场对琉璃板瓦产品的大量需求亟待寻求新材料来替代粘土生产琉璃板瓦。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，既存在安全隐患，也会产生扬尘污染，且围堤的维护还消耗大量的人力、物力和财力。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种隔热型琉璃板瓦及其制备方法，以克服现有琉璃板瓦保温效果差、能源耗损大，以及存在安全隐患和扬尘污染等问题。

本发明提出的一种隔热型琉璃板瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉100-110份，填料15-20份，釉料2-5份，生石灰粉3-6份；所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳粉100-110份，松木锯末粉20-30份，150-200目的粉煤灰20-25份。

优选地，所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳粉、松木锯末粉和粉煤灰混合均匀得混合料，在混合过程中加入水，使混合料的含水量为16-18％，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90.5％，铜粉3.5％，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、铜粉、高龄土粉分别研磨过250-300目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、铜粉与高龄土粉混合均匀得到混合料，加入混合料4-4.5倍重量的水，混合均匀，得到釉料。

本发明还提供一种所述隔热型琉璃板瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、生石灰粉和水混合均匀，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采用填料填平，上坯和下坯两侧瓦口边缘的上部采用填缝料进行涂抹，涂抹厚度为1-2mm，接着将上坯的凹面端与下坯的凸面端进行对接，在制坯模具中进行二次压胚，接着用坯料块沿接缝处压实抹平，得到板瓦初成品；

s3、将坯料块揉压5-6次后放入滴水瓦头模具中，压实，用细铁丝弓沿模具表面切除多余的部分，脱活，得到滴水瓦头；

s4、将板瓦初成品垂直放置在12°-15°的斜面工作台模具正前方的下部，并保持露出工作台前部边缘10-12mm且凸背面朝向工作台，再将滴水瓦头与板瓦初成品的凸面外侧端进行对接，对接时，滴水瓦头带有花纹的一面朝上且滴水瓦头上边缘与板瓦初成品凸面外侧端连接面保持齐平，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水板瓦初成品；

s5、将滴水板瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃板瓦初成品；

s6、将琉璃板瓦初成品进行烧制，得到隔热型琉璃板瓦。

优选地，s1中，尾矿粉与水的重量比为100：8-10。

优选地，s1中，所述闷料的时间为3-5天。

优选地，s1中，所述初混料含水量为16-18％。

优选地，s1中，所述坯料块的长度为350-400mm，厚度为5-6mm。

优选地，s2中，一次压坯时压力为14-15mpa，时间为2-3min。

优选地，s2中，二次压坯时压力为12-15mpa，时间为3-5min。

优选地，s2中，所述坯料块含水量为22-25％。

优选地，s4中，所述坯料块含水量为22-25％。

优选地，s5中，将滴水板瓦初成品自然晾晒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天得到琉璃板瓦初成品。

优选地，s5中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔3-5天对经过初晒的滴水板瓦初成品用粘土浆进行浇浆2-3次。

优选地，s6中，烧制过程分两次烧制，共烧制14-15天，中间进行一次熄火放水处理。

优选地，s6中，烧制的具体操作为：第1天，在4-5小时内升温至110-120℃并保温烧制2天；第3天升温至260-280℃并保温烧制1天；第4天升温至400-450℃并保温烧制1天；第5天升温至600-650℃并保温烧制1天；第6天升温至720-750℃并保温烧制3天；第8天关闭所有的燃料阀门熄火7-8h，在熄火过程中，打开炉窑顶部所有的通气孔和炉窑上的所有放水阀门，排尽全部水分，并利用燃烧器的送风管道对炉窑内送风冷却；接着升温至760-780℃并保温烧制2天；第10天升温至930-950℃并保温烧制2天；第12天升温至1080-1100℃并保温烧制2-3天后，关闭所有的燃气阀门，熄火停止烧制。在烧制过程中，须定时测温热电偶和通过炉窑门预留的观察孔观察炉窑背面炉墙的颜色来确定炉窑内的烧制温度。

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100-150目的网筛进行筛分，筛余小于1％。

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

本发明中，所述松木锯末粉的制备方法优选为：将松木锯末晾晒3-5天，使水份低于2％，粉碎后用150-200目的网筛进行筛分，筛余小于1％。

本发明中，所述填缝料的制备方法优选为：将粉煤灰与水按照重量比为1：0.3-0.4的比例混合均匀即可。

本发明中，所述上坯优选为形状圆弧形，长度为400-450mm，厚度为5-6mm，内圆弧的直径为500-600mm，两侧外弧之间的宽度为300-320mm，并在内弧的中间部位向内整体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部分且非凹陷部分的宽度为15-20mm。

本发明中，所述下坯优选为圆弧形，长度与上坯的长度相同，厚度为5-6mm，内圆弧的直径为505-606mm，两侧外弧之间的宽度为300-320mm，并在外弧的中间部位向内整体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部分且非凹陷部分的宽度与上坯的非凹陷部分宽度相同。

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，所述滴水瓦头优选上端为圆弧形，圆弧的直径与板瓦初成品凸面直径相同，下端为带有尖端角和花纹的弧形面，厚度为10-12mm，整体高度为10-12mm，一体式沿板瓦初成品的横向安装在板瓦初成品一端的凸面一侧，且方向背离板瓦初成品的凸面并与其凸面的法线方向成12°-15°夹角，带有花纹的一面朝向板瓦初成品端部的外侧，并在端部的连接处于与板瓦初成品的端面平齐。

本发明在烧制的过程中，需要先将琉璃板瓦初成品进行装窑，在装窑过程中要将琉璃板瓦初成品分层码放整齐，使开口朝下放置，每块琉璃板瓦初成品的间距为10-20mm，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3-4mm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，将烧制的棕红色隔热型琉璃板瓦进行装车出窑，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，须检验成品琉璃板瓦的质量并剔除不合格的残次品。

本发明利用废弃尾矿制备得到的琉璃板瓦，其中间具有空隙夹层，可以有效降低建筑屋顶的传热量，起到隔热保温的效果，减少供冷、供热过程的能量损耗，同时，既可以解决琉璃瓦制作原材料问题，也可以变废为宝，达到对废物的有效利用并提高其经济效益，同时还可以提高建筑的节能效果，减少能源耗损，以及有效消除其安全隐患和环境污染的大难题。本发明的制作工艺过程简单、便捷，投资少，见效快，烧制的琉璃板瓦成品质量好、强度高，瓦体表面平整光滑、颜色鲜艳、无色差、无黑斑，自身重量轻，较市场同类型的瓦身重量减少约1/3。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；其中，1为板瓦体，2为中间空隙层。

图2为本发明的下坯结构示意图；其中，3为下坯瓦体，4为下坯空隙层。

图3为本发明的上坯结构示意图；其中，5为上坯瓦体，6为上坯空隙层，7为滴水瓦头。

图4为本发明的滴水瓦头结构示意图；其中，7为滴水瓦头。

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

一种隔热型琉璃板瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉105份，填料17份，釉料4份，生石灰粉5份；所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳粉105份，松木锯末粉25份，170目的粉煤灰23份；

其中，所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳粉、松木锯末粉和粉煤灰混合均匀得混合料，在混合过程中加入水，使混合料的含水量为17％，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90.5％，铜粉3.5％，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、铜粉、高龄土粉分别研磨过280目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、铜粉与高龄土粉混合均匀得到混合料，加入混合料4.3倍重量的水，混合均匀，得到釉料。

所述隔热型琉璃板瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、生石灰粉和水混合均匀，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3所示)和下坯(如图2所示)，上坯和下坯的凹陷槽采用填料填平，上坯和下坯两侧瓦口边缘的上部采用填缝料进行涂抹，涂抹厚度为1.5mm，接着将上坯的凹面端与下坯的凸面端进行对接，在制坯模具中进行二次压胚，接着用坯料块沿接缝处压实抹平，得到板瓦初成品；

s3、将坯料块揉压5次后放入滴水瓦头模具中，压实，用细铁丝弓沿模具表面切除多余的部分，脱活，得到滴水瓦头(如图4所示)；

s4、将板瓦初成品垂直放置在14°的斜面工作台模具正前方的下部，并保持露出工作台前部边缘11mm且凸背面朝向工作台，再将滴水瓦头与板瓦初成品的凸面外侧端进行对接，对接时，滴水瓦头带有花纹的一面朝上且滴水瓦头上边缘与板瓦初成品凸面外侧端连接面保持齐平，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水板瓦初成品；

s5、将滴水板瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃板瓦初成品；

s6、将琉璃板瓦初成品进行烧制，得到隔热型琉璃板瓦(如图1所示)；

其中，s1中，尾矿粉与水的重量比为100：9；

s1中，所述闷料的时间为4天；

s1中，所述初混料含水量为17％；

s1中，所述坯料块的长度为380mm，厚度为5.5mm；

s2中，一次压坯时压力为14.5mpa，时间为2.5min；

s2中，二次压坯时压力为13mpa，时间为4min；

s2中，所述坯料块含水量为24％；

s4中，所述坯料块含水量为22-25％；

s5中，将滴水板瓦初成品自然晾晒31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5天得到琉璃板瓦初成品；

s5中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔4天对经过初晒的滴水板瓦初成品用粘土浆进行浇浆2次；

s6中，烧制的具体操作为：第1天，在5小时内升温至115℃并保温烧制2天；第3天升温至270℃并保温烧制1天；第4天升温至430℃并保温烧制1天；第5天升温至620℃并保温烧制1天；第6天升温至730℃并保温烧制3天；第8天关闭所有的燃料阀门熄火7.5h，在熄火过程中，打开炉窑顶部所有的通气孔和炉窑上的所有放水阀门，排尽全部水分，并利用燃烧器的送风管道对炉窑内送风冷却；接着升温至770℃并保温烧制2天；第10天升温至940℃并保温烧制2天；第12天升温至1090℃并保温烧制2天后，关闭所有的燃气阀门，熄火停止烧制。

实施例2

一种隔热型琉璃板瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉100份，填料20份，釉料2份，生石灰粉6份；所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳粉100份，松木锯末粉30份，150目的粉煤灰25份；

其中，所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳粉、松木锯末粉和粉煤灰混合均匀得混合料，在混合过程中加入水，使混合料的含水量为16％，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90.5％，铜粉3.5％，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、铜粉、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、铜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。

所述隔热型琉璃板瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、生石灰粉和水混合均匀，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采用填料填平，上坯和下坯两侧瓦口边缘的上部采用填缝料进行涂抹，涂抹厚度为2mm，接着将上坯的凹面端与下坯的凸面端进行对接，在制坯模具中进行二次压胚，接着用坯料块沿接缝处压实抹平，得到板瓦初成品；

s3、将坯料块揉压5次后放入滴水瓦头模具中，压实，用细铁丝弓沿模具表面切除多余的部分，脱活，得到滴水瓦头；

s4、将板瓦初成品垂直放置在15°的斜面工作台模具正前方的下部，并保持露出工作台前部边缘10mm且凸背面朝向工作台，再将滴水瓦头与板瓦初成品的凸面外侧端进行对接，对接时，滴水瓦头带有花纹的一面朝上且滴水瓦头上边缘与板瓦初成品凸面外侧端连接面保持齐平，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水板瓦初成品；

s5、将滴水板瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃板瓦初成品；

s6、将琉璃板瓦初成品进行烧制，得到隔热型琉璃板瓦；

其中，s1中，尾矿粉与水的重量比为100：10；

s1中，所述闷料的时间为3天；

s1中，所述初混料含水量为18％；

s1中，所述坯料块的长度为350mm，厚度为6mm；

s2中，一次压坯时压力为14mpa，时间为3min；

s2中，二次压坯时压力为12mpa，时间为5min；

s2中，所述坯料块含水量为22％；

s4中，所述坯料块含水量为25％；

s5中，将滴水板瓦初成品自然晾晒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天得到琉璃板瓦初成品；

s5中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔3天对经过初晒的滴水板瓦初成品用粘土浆进行浇浆3次；

s6中，烧制的具体操作为：第1天，在5小时内升温至110℃并保温烧制2天；第3天升温至280℃并保温烧制1天；第4天升温至400℃并保温烧制1天；第5天升温至650℃并保温烧制1天；第6天升温至720℃并保温烧制3天；第8天关闭所有的燃料阀门熄火8h，在熄火过程中，打开炉窑顶部所有的通气孔和炉窑上的所有放水阀门，排尽全部水分，并利用燃烧器的送风管道对炉窑内送风冷却；接着升温至760℃并保温烧制2天；第10天升温至950℃并保温烧制2天；第12天升温至1080℃并保温烧制3天后，关闭所有的燃气阀门，熄火停止烧制。

实施例3

一种隔热型琉璃板瓦，其原料按重量份包括：尾矿粉110份，填料15份，釉料5份，生石灰粉3份；所述填料由以下重量份的原料制备而成：稻壳粉110份，松木锯末粉20份，200目的粉煤灰20份；

其中，所述填料的制备方法为：按所述重量份，将稻壳粉、松木锯末粉和粉煤灰混合均匀得混合料，在混合过程中加入水，使混合料的含水量为18％，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90.5％，铜粉3.5％，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、铜粉、高龄土粉分别研磨过250目筛，筛余小于0.5％；将筛分后的铅熔块粉、铜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。

所述隔热型琉璃板瓦的制备方法，所述方法包括下述步骤：

s1、按所述重量份，将尾矿粉、生石灰粉和水混合均匀，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采用填料填平，上坯和下坯两侧瓦口边缘的上部采用填缝料进行涂抹，涂抹厚度为1mm，接着将上坯的凹面端与下坯的凸面端进行对接，在制坯模具中进行二次压胚，接着用坯料块沿接缝处压实抹平，得到板瓦初成品；

s3、将坯料块揉压6次后放入滴水瓦头模具中，压实，用细铁丝弓沿模具表面切除多余的部分，脱活，得到滴水瓦头；

s4、将板瓦初成品垂直放置在12°的斜面工作台模具正前方的下部，并保持露出工作台前部边缘12mm且凸背面朝向工作台，再将滴水瓦头与板瓦初成品的凸面外侧端进行对接，对接时，滴水瓦头带有花纹的一面朝上且滴水瓦头上边缘与板瓦初成品凸面外侧端连接面保持齐平，压实后，用坯料块沿接缝处压实抹平，得到滴水板瓦初成品；

s5、将滴水板瓦初成品自然晾晒后，使用釉料进行浇釉，继续晾晒得到琉璃板瓦初成品；

s6、将琉璃板瓦初成品进行烧制，得到隔热型琉璃板瓦；

其中，s1中，尾矿粉与水的重量比为100：8；

s1中，所述闷料的时间为5天；

s1中，所述初混料含水量为16％；

s1中，所述坯料块的长度为400mm，厚度为5mm；

s2中，一次压坯时压力为15mpa，时间为2min；

s2中，二次压坯时压力为15mpa，时间为3min；

s2中，所述坯料块含水量为25％；

s4中，所述坯料块含水量为22％；

s5中，将滴水板瓦初成品自然晾晒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天得到琉璃板瓦初成品；

s5中，晾晒过程中，从晾晒后的第三周末每间隔5天对经过初晒的滴水板瓦初成品用粘土浆进行浇浆2次；

s6中，烧制的具体操作为：第1天，在4小时内升温至120℃并保温烧制2天；第3天升温至260℃并保温烧制1天；第4天升温至450℃并保温烧制1天；第5天升温至600℃并保温烧制1天；第6天升温至750℃并保温烧制3天；第8天关闭所有的燃料阀门熄火7h，在熄火过程中，打开炉窑顶部所有的通气孔和炉窑上的所有放水阀门，排尽全部水分，并利用燃烧器的送风管道对炉窑内送风冷却；接着升温至780℃并保温烧制2天；第10天升温至930℃并保温烧制2天；第12天升温至1100℃并保温烧制2天后，关闭所有的燃气阀门，熄火停止烧制。

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。