一种红釉及其制备方法与流程

本发明属于电瓷釉料
技术领域：
，具体涉及一种红釉及其制备方法。
背景技术：
：电瓷表面通常要涂覆电瓷釉，电瓷釉是指施在电瓷制品坯体表面的釉料，涂覆釉料可提高电瓷的电气性能、机械强度、化学稳定性，并使瓷体表面光滑美观且便于清洗。随着电力事业的高速发展，电压等级的不断提高，电压等级在110kv-1000kv分布十分广泛，对应使用的高压和超高压电瓷的种类也就各式各样，但各种绝缘子通常由不同种类电瓷坯体制成(高等级坯体、低等级坯体)，不同电瓷产品的结构组成均不相同，尤其是其化学成分上差异很大，这对涂覆在电瓷表面的釉料的匹配性能也就要求越来越高。棕釉是目前电瓷上最常见的釉料，绝大多数的绝缘子都是棕色的，这导致产品的颜色单一，不能满足不同客户的需求，导致公司产品的竞争力减低。目前市面上也有其他颜色的釉料，但是釉料与电瓷坯体结合性不佳，在上釉强度、瓷弯曲强度、绝缘子击穿率等指标上未能满足我司的要求。技术实现要素：本发明意在提供一种红釉及其制备方法，以解决现有釉料产品颜色单一，不能满足客户需求的问题。为了达到上述目的，本发明的方案为：一种红釉的制备方法，包括以下步骤：(1)准备以下原料：钾长石、钠长石、球粘土、硬质高岭土、煅烧滑石、石灰石、石英粉、碳酸钡和红色色基；(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.4-2.6：0.7-0.9；所述球料包括规格为20-35mm的球料、规格为45-65mm的球料、规格为65-80mm的球料；(3)除铁处理：球磨完成后，对原料进行除铁处理；(4)陈腐：将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h，备用。本方案的工作原理及有益效果在于：1、钠长石、钾长石主要为配方引入sio2、al2o3、k2o、na2o，配方中k2o、na2o主要由这两种物质提供。这两种物质作为釉料中的强熔剂，能降低釉的熔融温度并具有很好的溶解其他物质的能力，同时具有较宽的熔融温度范围，能减少釉的高温粘度和增加釉的光亮度。但加入这两种物质，会一定程度的降低釉的化学稳定性，增加釉的膨胀系数。碳酸钡主要为配方引入bao，能提高新配方成瓷后的光亮度，提高釉的稳定性；bao还与其它金属氧化物形成低共熔化合物，能降低釉的膨胀系数、粘度，提高釉的高温流动性。但bao用量过多时，会降低上釉强度，通过合理控制碳酸钡的用量在提高釉料稳定性的同时保证上釉强度。在本方案中，湖南高钾低钠长石、湖南高钠低钾长石和碳酸钡共同配合，确保制备得到的釉料具有良好的综合性能。2、球粘土具有良好的结合力，结合力在5.0mpa左右，能使配方具有较好的釉浆悬浮性能。但用量过多时会增加釉层厚度，导致釉层容易开裂。经过反复调整配方，控制各种原料的比例，有效避免了釉层容易开裂这个问题。3、定量的煅烧滑石与石灰石配合能够显著提高配方的弹性，促使坯釉中间层的生成，增加坯釉的结合作用，提高釉的硬度、稳定性、机械强度和热稳定性。4、本方案制备得到的红釉与坯体成瓷后，瓷表光滑明亮，细腻温润，呈鲜红色，能够很好的满足客户对红色电瓷的需求。而且本方案的红釉，与坯体能很好的结合，成瓷后，釉与坯间能产生优良的中间层，能大幅度提高瓷的性能(提高瓷强度22％以上)，该红釉的研制，达到设计目的，能够很好的满足公司的工艺和行业的标准。可选地，球料包括25-35％规格为20-35mm的球料、45-55％规格为45-65mm的球料、15-25％规格为65-80mm的球料。球磨时严格控制球料的规格以及不同规格球料的比例，不同规格的球料对原料同时进行球磨，不但改善球磨的效果，同时也能有效缩短球磨的时间，提高效率。可选地，步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.28-0.32％的羧甲基纤维素钠。球磨过程中加入定量的羧甲基纤维素钠能够起到解凝和分散作用，使球磨的效果更好。可选地，步骤(2)中，使用的球磨机包括球磨罐和位于球磨罐下方的初磨罐，球磨罐上设有齿圈，初磨罐内转动连接有转轴和连接轴，转轴上设有位于球磨罐一侧并与齿圈啮合的第一齿轮；连接轴上设有位于球磨罐下方并与齿圈啮合的第二齿轮；转轴上设有位于初磨罐内的破碎辊，破碎辊上设有多条第一破碎凸条，第一破碎凸条环绕破碎辊的周向分布；球磨罐上设有多条第二破碎凸条，第二破碎凸条环绕球磨罐的周向分布，第二破碎条能位于相邻的第一破碎凸条之间；连接轴上设有位于初磨罐下部内的研磨辊；初磨罐的下部设有滑动连接在初磨罐内并能贯穿初磨罐两侧的筛板，筛板上设有位于初磨罐外的连接柱，球磨罐的表面设有形成闭环的凸轮槽，连接柱的一端卡合在凸轮槽中，球磨罐转动时，在凸轮槽的作用下，筛板能沿球磨罐的轴向滑动。送入球磨罐的物料粒径过大会影响球磨的效果，因此物料一般先粗磨然后再球磨，现有的球磨机只能用于球磨，物料的粗磨还需借助其他设备。在本方案中，需要对原料进行球磨时，启动球磨机，球磨罐自转，球磨罐通过齿圈、第一齿轮、第二齿轮驱动破碎辊和研磨辊转动，破碎辊、研磨辊与球磨罐的转动方向均相反。先从破碎辊一侧的上方将原料投入初磨罐内，原料落在破碎辊相邻的第一破碎凸条形成的缝隙中或落在球磨罐相邻的第二破碎凸条形成的缝隙中上，破碎辊、球磨罐输送物料，物料最终在第一破碎凸条、第二破碎凸条的挤压作用下进一步粉碎，粉碎成粒径更小的原料。经过粉碎的原料落在初磨罐的筛板上，研磨辊对该部分的原料进行研磨，使原料的粒径进一步变小，当原料的粒径符合要求时，原料能够通过筛板排出初磨罐。将经过粗磨罐粗磨的物料送入球磨罐内，利用球磨罐对物料进一步研磨，由于原料经过粗磨并控制了其送入球磨罐的粒径，球磨罐能够以更短的时间将原料球磨成需要的粒径，有利于提高球磨的效率。球磨罐转动的同时，在凸轮槽、连接柱的作用下，筛板沿球磨罐的轴向往复滑动，筛板上的原料随筛板一同运动，研磨辊对原料研磨时，筛板、研磨辊对原料施加不同方向的作用力，在筛板与研磨辊共同施力的作用力下，相比于静止的原料，本方案运动的原料能够被更充分有效的研磨，研磨的效果得到保障。除此之外，筛板往复滑动，能使堵塞在筛板上的原料更容易落下，避免筛板被堵塞而导致原料不能被正常排出。初磨罐对原料粗磨时，球磨辊能够同时对球磨辊内的原料进行球磨，原料的粗磨、球磨均可同时进行，有效提高加工的效率，而且原料的粗磨、球磨均在同一装置上进行，粗磨后的原料能够更方便的被送入球磨罐内。可选地，第一破碎凸条和第二破碎凸条上均设有破碎齿。破碎齿能够在一定程度上增大摩擦、阻挡物料下滑，更便于破碎辊、球磨罐将物料送到破碎辊与球磨罐的交接处，同时设置破碎齿能够更好的粉碎物料。可选地，转轴和连接轴均设有3根，3根转轴均位于球磨辊的一侧，3根连接轴均位于球磨辊的下方。设置3根转轴能够驱动3个破碎辊运动，3个破碎辊能够更加全面充分的将物料破碎，使破碎好的物料能被较好的研磨；而由连接轴驱动的3个研磨辊能使物料最多经过3道研磨，确保研磨得到的物料的粒径符合要求。可选地，筛板的两侧均设有定位条，初磨罐的内壁上开有滑槽，定位条上设有滑动连接在滑槽内的凸起。滑槽、凸起的设置对筛板有导向作用，使筛板的运动符合实际需求。本方案还提供一种方案，一种红釉，包括以下质量份数的原料：钾长石28-32份、钠长石4-9份、球粘土4-8份、硬质高岭土18-22份、煅烧滑石9-14份、石灰石5-9份、石英粉21-25份、碳酸钡1-3.5份、红色色基6-11份。将红釉的原料确定为上述份数时，生产得到的红釉鲜红色，能够很好的满足客户对红色电瓷的需求，而且本方案的红釉，与坯体能很好的结合，成瓷效果好。可选地，包括以下质量份数的原料：钾长石31份、钠长石6份、球粘土6份、硬质高岭土19份、煅烧滑石12份、石灰石7份、石英粉22份、碳酸钡2份、红色色基8份。经过申请人的长期试验发现，红釉的原料确定为上述份数时，生产得到的红釉具有相对较好的综合性能。可选地，包括以下质量百分比的化学成分：sio263-67％、ai2o314-16％、fe2o32-4％、cao3-4％、mgo3-4％、k2o2.5-3.5％、na2o1.2-2％、bao0.8-2.35、烧失量5.5-7％。釉料中的化学成分以及用量对釉料的质量有至关重要的影响，如ai2o3能够影响上釉强度，mgo、cao的含量影响配方的弹性，sio2能起到骨架作用，降低釉的膨胀系数。本方案合理控制各种化学成分的用量，显著地提高红釉的弹性，促进坯釉中间层的生成，利于坯釉牢固结合，提高釉的机械强度和热稳定性，降低釉的热膨胀系数，使釉处于良好的压应力状态。附图说明图1为本发明实施例一中球磨机的主视图；图2为图1中c-c方向的剖视图；图3为图2中a部分的放大图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：球磨罐10、齿圈11、第二破碎凸条12、初磨罐20、进料通道21、筛板30、第一齿轮40、转轴41、第二齿轮50、连接轴51、破碎辊60、第一破碎凸条61、破碎齿62、研磨辊70、定位条80、凸起81。下面对配方中选用的原料进行了说明，并通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：1.钾长石：选用湖南高钾低钠长石，产于湖南临湘宏发矿产品经营部(1)外观质量烧前：呈黑色或浅黑色粉状料。烧后：呈白色熔块状，圆润光滑，断面较光，均匀分布有少量黑点。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％66.216.00.2/0.70.511.53.00.1(3)细度湖南高钾低钠长石粉是一种加工料，其≤0.063mm的颗粒约70％左右。(4)机械铁含量湖南高钾低钠长石粉经加工后的原料，故其机械铁在0.01％左右。2.石英粉：选用宜春石英粉，产于江西宜春银峰矿业有限公司(1)外观质量烧前：呈灰白色或灰黑色粉末。烧后：呈白色或黑白色粉末，含有少量黑色杂质。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％98.90/0.10///0.15//(3)细度宜春石英粉是一种天然的超细粉状料，其≥0.063mm的颗粒仅3％左右。(4)机械铁含量宜春石英粉是一种细度不用加工的原料，故其机械铁很低，在0.001％左右。3.硬质高岭土：产于陕西天瑞陶瓷原料加工厂(2)外观质量烧前：灰黑色粉状。烧后：白色粉状，未烧结。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％46.1440.930.61///0.480.3511.44(3)细度硬质高岭土是一种经加工的粉状料，其≥0.063mm的颗粒12％左右。(4)结合力硬质高岭土是中等偏下的可塑性粘土，其结合力平均在0.5mpa左右，对提高新配方浆悬浮性能起非常大的作用。(5)机械铁含量云南高岭土机械铁很低，在0.001％左右4.球粘土：内蒙古鄂尔多斯旗东胜区(1)外观质量烧前：呈灰色/灰黑色块状，质软，细腻，有滑感。烧后：呈灰/灰白色块状，表面及断面无黑点，未能烧结。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％60.5524.661.480.50.720.451.120.2010.13(3)水化率球粘土是一种高水化率的粘土，其平均水化率为95％。(4)结合力球粘土是高可塑性粘土，其结合力平均在5.0mpa左右。5.石灰石：选用重庆石灰石，产于重庆(1)外观质量烧前：灰色粉末。烧后：呈灰色粉末，未烧结。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％000.4/52.00.9//41.0(3)细度重庆石灰石是一种加工粉状料，其≥0.063mm的颗粒23％左右。(4)机械铁含量重庆石灰石机械铁很低，在0.001％左右。6.煅烧滑石：产于广西(1)外观质量烧前：呈白色块状。烧后：呈白色块状。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％65.00.40.1/0.933.0//0.017.钠长石：选用湖南高钠低钾长石，产于湖南省临湘市三强加工厂(1)外观质量烧前：呈灰白色粉状料。烧后：呈灰白色熔块状，熔融程度比湖南高钾低钠长石高，均匀分布有少量黑点。(2)化学分析sio2ai2o3fe2o3tio2caomgok2ona2o烧失量％％％％％％％％％72.7615.640.2/0.50.72.010.50.1(3)细度湖南高钠低钾长石粉是一种加工料，其≤0.063mm的颗粒约70％左右。(4)机械铁含量湖南高钠低钾长石粉经加工后的原料，故其机械铁在0.015％左右。8.碳酸钡：产于巴渝化工厂(1)外观质量烧前：呈白色粉末。烧后：呈白色熔块。(2)细度碳酸钡是一种超细粉料，≥63微米的颗粒为0。(3)纯度baco3≥95％。9.红色色基：产于广东乐新颜料(1)外观质量黑色粉末。(2)细度超细粉，细度≥63微米的颗粒为0。实施例一本实施例公开了一种红釉的制备方法，包括以下步骤：(1)准备以下质量份数的原料：钾长石31份、钠长石6份、球粘土6份、硬质高岭土19份、煅烧滑石12份、石灰石7份、石英粉22份、碳酸钡2份、红色色基8份。(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.5：0.8。球料包括30％规格为20-35mm的球料、50％规格为45-65mm的球料、20％规格为65-80mm的球料。球磨过程中加入原料重量的0.3％的羧甲基纤维素钠。将球磨后的原料细度控制为360目筛筛余0.06-0.3％。(3)除铁处理：球磨完成后，对原料进行除铁处理。(4)陈腐：将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h，备用。步骤(2)中，使用的球磨机包括球磨罐10和位于球磨罐10下方的初磨罐20，初磨罐20的截面呈环绕球磨罐10下部分布的弧形。如图1-3所示，球磨罐10贯穿初磨罐20的左右两侧，初磨罐20的长度短于球磨罐10的长度。球磨罐10上焊接有位于初磨罐20外的齿圈11，初磨罐20内均转动连接有转轴41和连接轴51，转轴41和连接轴51均设有3根，转轴41和连接轴51的一侧均伸出初磨罐20外，转轴41上焊接有第一齿轮40，第一齿轮40位于球磨罐10的一侧并与齿圈11啮合。连接轴51上焊接有第二齿轮50，第二齿轮50位于球磨罐10的下方并与齿圈11。转轴41上焊接有位于初磨罐20内的破碎辊60，破碎辊60上焊接有多条第一破碎凸条61，第一破碎凸条61环绕破碎辊60的周向分布。球磨罐10上焊接有多条第二破碎凸条12，第二破碎凸条12环绕球磨罐10的周向分布，第二破碎条能位于相邻的第一破碎凸条61之间，相邻的第一破碎凸条61之间能够形成凹槽，每个第二破碎凸条12能够伸入不同的凹槽内。第一破碎凸条61和第二破碎凸条12上均一体成型有多个破碎齿62，设置破碎齿62能够更好的粉碎物料。连接轴51上焊接有位于初磨罐20内的研磨辊70，研磨辊70位于粗磨罐的下方，研磨辊70能够对初磨罐20底部上的物料进行研磨。在本实施例中，转轴41和连接轴51均设有3根，3根转轴41均位于球磨辊的一侧，3根连接轴51均位于球磨辊的下方。初磨罐20的侧壁上连接有进料通道21，进料通道21位于破碎辊60的上方，通过进料通道21往初磨罐20送入物料时，物料会先落在破碎辊60上，然后由破碎辊60送入破碎辊60与球磨罐10之间的缝隙。初磨罐20的下部设有滑动连接在初磨罐20内并能贯穿初磨罐20两侧的筛板30，筛板30上开有多个筛孔，粒径符合要求的物料能够通过筛孔排出初磨罐20。筛板30的左右两侧均焊接有定位条80，初磨罐20的内壁上开有两条滑槽，定位条80上固定有凸起81，不同定位条80上的凸块滑动连接在不同的滑槽内。滑槽、凸起81的设置对筛板30有导向作用，使筛板30的运动符合实际需求。筛板30上焊接有位于初磨罐20外的连接柱，球磨罐10的表面开设有形成闭环的凸轮槽，连接柱的一端卡合在凸轮槽中，球磨罐10转动时，在凸轮槽的作用下，筛板30能沿球磨罐10的轴向往复滑动。使用本方案的红釉时，要进行施釉、烧成的操作。施釉的具体步骤如下：1)施釉前将海绵用水蘸湿，使海绵轻轻抹于坯件的表面，清除坯件表面灰尘，同时给坯件补充一定水份，防止坯件过多吸收釉浆中的水份，影响上釉。2)采用浸釉法施釉，将备用釉浆充分搅拌，必须保证其均匀，再将坯件一端施上长约20mm的石蜡(隔釉作用)，用手握住另一端浸入釉浆中5-8s并不断旋动坯件，将浸釉好的坯件从釉浆中取出后，倒置旋动坯件直至釉浆不流。这样有利于气泡的赶出，也防止釉层厚薄不均。3)将上好釉的坯件放在50-60℃温度下约干燥4-5h，待用。烧成的具体步骤如下：1)装窑：在生产窑的棚板上刷一层隔粘粉，然后将10根未上釉的坯体试条作为对比样平装在棚板上；准备两块经加工过的耐火砖(备注：每块耐火砖用钻机钻10个直径约22mm、深度约24mm的孔，这10个孔要均匀分布)，将上釉试条则垂直插在耐火砖的孔里，待烧。2)烧成：在坯料的烧成温度范围内烧成，最高烧成温度为1250-1260℃。本实施例还公开了一种红釉，包括以下质量份数的原料：钾长石31份、钠长石6份、球粘土6份、硬质高岭土19份、煅烧滑石12份、石灰石7份、石英粉22份、碳酸钡2份、红色色基8份。本实施例中的红釉包括以下化学成分：sio2ai2o3fe2o3caomgok2ona2obaoll64.7％14.6％2.8％3.3％3.5％2.7％1.4％1.3％5.7％实施例二本实施例中，一种红釉的制备方法，包括以下步骤：(1)准备以下质量份数的原料：钾长石28份、钠长石5份、球粘土5份、硬质高岭土19份、煅烧滑石10份、石灰石6份、石英粉22份、碳酸钡1.2份、红色色基7份。(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.4-2.6：0.7-0.9。球料包括25％规格为20-35mm的球料、52％规格为45-65mm的球料、23％规格为65-80mm的球料。球磨过程中加入原料重量的0.3％的羧甲基纤维素钠。将球磨后的原料细度控制为360目筛筛余0.06-0.3％。(3)除铁处理：球磨完成后，对原料进行除铁处理；(4)陈腐：将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h，备用。本实施例公开了一种红釉，包括以下质量份数的原料：钾长石28份、钠长石5份、球粘土5份、硬质高岭土19份、煅烧滑石10份、石灰石6份、石英粉22份、碳酸钡1.2份、红色色基7份。本实施例中的红釉包括以下化学成分：sio2ai2o3fe2o3caomgok2ona2obaoll64.8％14.7％2.4％3.2％3.4％2.8％1.3％1％6.4％实施例三本实施例一种红釉的制备方法，包括以下步骤：(1)准备以下质量份数的原料：钾长石28份、钠长石5份、球粘土5份、硬质高岭土19份、煅烧滑石10份、石灰石6份、石英粉22份、碳酸钡1.2份、红色色基7份。(2)球磨：使用球磨机对原料进行球磨；球磨机中原料：球料：水的质量比为1：2.4-2.6：0.7-0.9。球料包括32％规格为20-35mm的球料、46％规格为45-65mm的球料、22％规格为65-80mm的球料。球磨过程中加入原料重量的0.32％的羧甲基纤维素钠。将球磨后的原料细度控制为360目筛筛余0.06-0.3％。(3)除铁处理：球磨完成后，对原料进行除铁处理；(4)陈腐：将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h，备用。本实施例公开了一种红釉，包括以下质量份数的原料：钾长石31份、钠长石8份、球粘土7份、硬质高岭土21份、煅烧滑石13份、石灰石8份、石英粉24份、碳酸钡3份、红色色基9份。本实施例中的红釉包括以下化学成分：sio2ai2o3fe2o3caomgok2ona2obaoll64.3％14.2％3.0％3.2％3.3％2.6％1.3％2.1％6％对实施例1-3红釉进行测试，得到的数据如表1-4所示：表1：红釉性能表2：红釉高温流动性表3.1：瓷质弯曲强度(红釉上低等级坯体)(说明：瓷弯曲强度是指没有上红釉之前低等级坯体的强度，上釉强度是指涂覆红釉后的低等级坯体的强度，瓷质弯曲强度提升度是指低等级坯体上釉后强度的提高率。)表3.2：瓷质弯曲强度(红釉上高等级坯体)(说明：瓷弯曲强度是指没有上红釉之前高等级坯体的强度，上釉强度是指涂覆红釉后的高等级坯体的强度，瓷质弯曲强度提升度是指高等级坯体上釉后强度的提高率。)表4：外观质量(绝缘子上红釉烧成后的外观)对实施例1-3的红釉进行中试(测试上红釉绝缘子的性能)，得到的数据如表5、6所示：表5：产品击穿率(％)(说明：产品合格的要求：击穿率≤3.0％)表6：产品机电破坏强度(mpa)用红釉的技术指标要求如下，釉浆性能：流动性0.29±0.05，相对粘度3.4±0.5；釉高温流动度：48±4(mm)；外观质量：釉色细腻光亮，呈鲜红色；瓷质弯曲强度提升度：上釉瓷弯曲强度比未上釉瓷提升20％以上。从实施例1-3的数据可以明显看出，本方案的用红釉的技术指标均达到要求，且与低等级、高等级坯体均能很好的匹配，产品的击穿率能够控制在3％以内，性能优异，能够较好的满足市场需要。当前第1页12