一、原料与配料
生产化工陶瓷的原料有耐火粘土、石英、长石、滑石、叶蜡石、熟料、工业氧化
铝、刚玉、碳化硅、氮化硅和氮化硼等。粘土质化工陶瓷以耐火粘土、熟料、长石等
为主要原料。
（一）耐酸陶瓷对原料的一般要求
!" 粘土
粘土的化学组成一般要求小于.+。
与，含铁量高易使制品烧后生产起泡肿胀缺陷。要求
粘土的可塑性好，收缩率小，烧结温度低，烧结范围宽。
熟料
坯料中加入熟料的目的在于它能起骨架作用，加强泥坏竖向的耐压性，使成
形时坯体底部能承受上部重量的压力，同时减少干燥收缩和烧成收缩，从而减少 坯体的变形。熟料可以采用预烧过的矿物原料和废陶瓷片。工厂大多采用废陶 瓷或焦宝石熟料。
熟料的加入量对坯料可塑性和瓷体性能有较大的影响。粒度较细的熟料，易
于获得致密坯体，陶瓷的强度较高。但坯件较大时，细粒会明显降低其热稳定性，
粒度较大的熟料，虽然会使强度稍有降低，但气孔率会相应增加，而热稳定性得到
改善。
长石
长石在坯料中起熔剂作用，使坯体致密。用量一般小于#$%。用量过多，则
制品的强度和热稳定性变差。
（二）坯料配方
化工陶瓷坯料大致分为耐酸瓷、耐酸陶、耐酸耐温陶和工业瓷& 类。我国各
类化工陶瓷的化学组成范围列于表! ’ &。
类别
化学组成45*0 ./0*! 230*! 60* 8 9)0* 8 ()* 8 ,-*
耐酸瓷:7 ; <$ #7 ; !$ !0 0 ; #$
耐酸陶:7 ; <7 #$ ; 07 !& 0 ; #$
耐酸耐温砖7$ ; =$ 07 ; &$ !0 0 ; #$
刚玉瓷#7 ; 07 =$ ; <$ !# 0 ; #$
表! ’
7 几种化工陶瓷实用配方
品种粘土
废陶
熟料
焦宝石
熟料
滑石长石
煅烧
氧化铝烘手机
二氧
化钛
耐酸陶制品:7 !$ 7
耐酸耐温砖&7 &$ #0 !
耐酸耐温设备=$ 0$ = !
机械陶注浆泥=$ 0$ #$
刚玉瓷衬里$"=& #$$ $"0
化工陶瓷的耐酸性在很大程度上取决于坯料的化学成分和矿物组成。耐酸
度随着莫来石晶相的增多而提高，并随着吸水率的增大而降低。普通化工陶瓷的
耐碱性较差，要提高制品的耐碱性、机械强度和热稳定性，就得在泥料中掺加各种
矿物质。在泥料中添加氧化镁、氧化锌、氧化铬和氧化钡等，能提高制品的耐碱
性。添加氧化锆、碳化硅和刚玉等能提高制品的热传导率和机械强度。
二、坏料制备
化工陶瓷坯料制备分为湿法和干法两种。可塑坯料含水率!" # $$%，注浆坯
料含水率&’ # &(%，压制坏料含水率) # !’%。
!* 塑性坯料制备
通常将粘土淘洗制成泥浆，按配比称取熟料和熔剂原料在粘土浆池中湿混
合，压滤脱水后练制成可塑泥料。也可以在练泥时将熟料和熔剂原料混入泥料中
制成可塑泥料。由于坯料中熟
料较多，真空练泥时机械磨损很大，铁质易混入坯
料中，故一般采用单轴或双轴搅拌机混合，然后用螺旋练泥机捏练。多熟料坯泥
一般不作真空练泥。
$* 注浆坯料制备
一般将粘土浆的压滤泥饼与熟料、熔剂等原料混合，湿法球磨制成注浆坯料。
&* 半干压坯料制备
一般将粘土淘洗制成泥浆，压滤脱水干燥成泥块，经轮碾机或锤式破碎机粉
碎过筛，与熟料混合制成含水量) # !’%左右的坯料。
近年来，生产上采用了热法备料。其方法是：泥浆加热至+’,，保温$-. 并不
断搅拌，然后浓缩制成各种坯料。采用热法备料可以有效地缩短原料的风化和陈
腐时间，还可以使耐酸耐温砖的抗张强度提高$’%。
化工陶瓷制品形状复杂、大小相差悬殊，因此生产中采用的成形方法多种多
样。下面作简要介绍。
（一）可塑成形
可塑成形的坯泥须陈腐一段时间后使用。对于圆形小件制品一般采用旋压
成形或挤制成形；圆筒形薄壁管件采用低水分大功率的挤管机挤制成形；大件制
品或异形制品先用挤泥片机挤制泥片后，再用印坯、镶接或分段湿接方法成形。
产量不大的异型大件制品，目前仍沿用传统的手工镶接成形。手工镶接成形的操
作步骤：制泥片!分段粘接!坯体整形!表面涂浆（粉浆）!内外光坯!（湿修）。
手工镶接成形的特点是依靠一些简单的工具设备，就能制作出各式各样体积庞
大、构造复杂的坯件。但劳动强度大，工作效率低，生产周期长，不适宜组织大批
· -) · 最新陶瓷与陶瓷制品生产加工工艺及质量检验实务全书
量生产。
（二）注浆成形
对于形状复杂且质量要求高的精细产品，如泵壳、叶轮、旋塞和搅拌器等，可
采用注浆成形，根据制品的厚薄与大小，选用空心注浆或实心注浆。真空注浆和
压力注浆也是化工陶生产中常用的方法。
（三）半干压成形
对尺寸较小、外形简单的制品，如耐酸砖耐酸板等可用半干压法成形。通常
采用摩擦压机、杠杆压机或水压机压制。大件制品也可用气锤捣固或振动成形。
对致密度要求高的制品也可采用等静压成形。
四、干燥
化工陶瓷多为大型且形状复杂的制品，因此干燥过程中要特别注意防止变形
和开裂。在手工镶接成形过程中，成形与干燥交替进行。必须注意将边缘棱角等
容易干燥处用湿布或塑料膜覆盖保湿，使之与其他部位的干燥同步进行。干燥耐
酸砖和小型坏件可采用隧道干燥器。干燥大件坯体主要是在室式干燥器内进行
的。
实际生产中，干燥后的坯体还须进行检验，以防止不合格坯体入窑烧成。检
验包括尺寸规格、变形和裂纹检验。裂纹检验
是主要项目，生产中采用肉眼检查，
放大镜检查和火油检查! 种方法。坯体干燥至残余水分小于!"，即可入窑煅烧。
五、烧成与施釉
（一）烧成
化工陶瓷大多采用倒焰窑或隧道窑裸装煅烧。装窑或装车时，根据坯体重、
大和厚的特点，必须在坯体下放置泥料制成的垫片，以适应坯体的收缩，并保持火
路通畅。小型填充圈和异形砖可以装钵烧成。陶管和耐酸砖可沿窑身四周装烧。
配合装烧的旋塞要涂刷氧化铝浆防止粘接。
空调节能器化工陶瓷制品一般在#$%& ’ #!%&(下用氧化焰烧成。烧窑时点火到!&&(阶
段的升温应该缓慢，防止水分蒸发速度过快，收缩不一致导致坯体表面爆裂。在
氧化分解阶段，由于配料中掺加熟料，气孔率增加，分解气体易于排除，升温速度
可以加快。接近止火温度时，升温速度控制在% ’ #&( ) *。特别是室内温度较大
第四编各类陶瓷的生产加工工艺· ,+ ·
的要延长高火保温时间以使窑内温度接近一致。冷却时，高温阶段可以快冷，
!""#以下应慢冷，以防止坯内石英晶型转变引起冷炸现象。化工陶瓷用倒焰窑
烧成时从点火到止火，一般需$" % &"’。隧道窑烧成时间约(" % &"’。图) * ) 是
偷拍设备某厂+"",) 倒焰窑的烧成曲线。图) * - 是某厂+"-, 隧道窑的烧成曲线。
图) * ) +"",) 倒焰窑烧成曲线
图) * - +"-, 隧道窑烧成曲线
（二）施釉
化工陶瓷施釉的目的是使制品具有良好的不渗透性，增加其耐酸性能。施用
的釉料分为粘土* 石灰釉和盐釉两类。由于盐釉的施釉操作简单，成本低廉，釉
层具有坚固结实、与坯体结合紧密、热稳定性和化学稳定性较好且不开裂等优点，
因此，生产中普遍采用盐釉。
盐釉是一种凝结釉。它是在高温时往燃烧室或窑内加入适当的食盐，食盐气
化和室内的陶瓷坯体表面发生化学反应而生成的一层棕黄有光泽的玻璃态薄
膜。其形成过程的化学式如下：
· $" · 最新陶瓷与陶瓷制品生产加工工艺及质量检验实务全书
!!"#$ % &’( !!"’( %!&#$
!"’( %陶瓷体（表面） !!"’(·)*+ , -*).$’(/
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盐釉的颜由34’(/
以及坯体中12(’
和#"( 含量决定。窑内气氛的性质对
呈也有影响。氧化气氛使釉层呈黄到棕红。还原气氛使釉层呈灰。加
入一些56#$’
还可得到别的调。
施釉时，食盐加入量按产品的数量和质量要求而定。一般倒焰窑每立方米容
积用盐)*’ , /78。为使反应充分进行和获得调均匀的釉层，通常食盐分两次加
入。某厂倒焰窑烧成时的具体操作方法如下：煅烧至止火温度-’0)9，保温:;，坯
体接近玻化。此时稍放低倒焰窑的烟道闸板，打开火箱口，第一次投入食盐，并立
即把闸板降到底。约/)<26 后将闸板慢慢升至上釉前的高度，重新加煤升温。当
炉温回升到-’0)9时，待窑内烟清后再第二次投入食盐。采用一次施釉也能获得
金属槽筒
满意的效果。
目前国内外已采用盐釉烧成的隧道窑。据资料介绍，日本建造的隧道窑在烧
成带侧设置盐釉烧成室。在=)) , -’))9左右，坯体经盐釉烧成室使表面吸附盐
蒸气而形成盐釉。此窑结构特点是盐釉烧成室有隔墙，盐气氛不会进入隧道窑
内，避免了对砌窑耐火砖及窑车设备的腐蚀作用。而前捷克斯洛伐克建造的盐釉
隧道窑则在烧成带末端附近设置辅助燃烧室，盐蒸气由此流入烧成带窑内，与坯
体反应形成盐釉。此窑的结构特点是含盐烟气从设置在烧成带下部的几对排烟
孔进入纵向烟道，以免在不适当的温度区段与制品发生接触。辅助燃烧室加盐是
自动地连续不间断进行的。我国某化工陶瓷厂建造的-):< 煤烧盐釉隧道窑，在
烧成带末端燃烧室加入食盐。间隔-; 左右投盐一次。该窑的含盐烟气直接由预
热带排烟孔排出。实践表明，此法烧制的产品质量甚佳。
化工陶瓷的烧成必须避免还原气氛。如果坯体烧结前气氛控制不当，则碳素
沉积进入坯体内部，等到烧结后，未烧掉的碳素形成“黑心”，影响产品质量。如果
烧结前烧了还原焰再烧氧化焰，则碳素变成#(’
逸出，由于此时坯体已近玻化，因
而会形成鼓泡。
六、加工、装配与检验
化工陶瓷制品，在生产过程中难免会有一定的变形，因此需要配合的表面和
密封面都要经过机械加工，使尺寸精度达到设计要求，才能进行装配。
陶瓷零件的加工可用车床进行切削，用铣床进行铣削和用磨床进行磨削。由
第四编各类陶瓷的生产加工工艺· +- ·
于陶瓷材料硬而脆，强度低，一般都采用砂轮磨削。陶瓷零件作内圆磨削和外圆
磨削应采用金属结合剂的金刚石砂轮。也可采用相互研磨的方法进行加工。
在装配陶瓷机械时，考虑到陶瓷材料抗张强度小，没有延展性的特点，要避免
装配过紧及剧烈振动和冲击。同时，金属零件较易加工，装配时要尽量凑合陶瓷
零件。陶瓷泵叶轮与传动钢轴可以采用耐酸水泥! 水玻璃或环氧树脂等胶合剂
胶装。
化工陶瓷产品出厂检验项目分为外观检验、物理性能检验和机械性能检验
等。物理性能检验主要包括吸水率、化学稳定性、耐温度急变性和机械强度等项
目。机械性能检验因产品类别不同而有多种项目，如泵与风机的特性曲线试验、
受压容器的内壁水压试验、真空过滤器的减压试验、排水管道的内部水压和外部
荷重破坏试验及加压容器的水浴、油浴或蒸汽浴试验等。
釉面砖的生产工艺
（一）坯料制备
制备过程包括料浆制备与粉料制备。制备料浆目前多用原料分别拣选、粗
碎，配料经轮碾机粗磨后球磨机细磨，再除铁过筛的工艺流程。球磨制得的料浆
细度一般控制在万孔筛筛余!"# $ %&。还有部分工厂采用原料粗碎后配料经雷
蒙机粉碎再化浆的工艺流程。
粉料制备主要有两种方法。一种是轮碾机制粉工艺，一种是喷雾干燥制粉工
艺。粉料一般均过%’ $ %( 目筛。采用喷雾干燥制粉，工艺简化，产量高，粉料质量
高，适用于自动压砖机成形。
粉料的颗粒组成对砖坯质量有很大影响。用上述两种方法制得的粉料其颗
粒组成有较大区别。从表% ) * 中看出，轮碾机制得的粉料颗粒最粗，而且细粉和
粗粒的波动范围很大，成形时不易控制。压力喷雾干燥制得的粉料颗粒比轮碾粉
料细，比离心喷雾粉料粗，+! $ %!! 目之间的中颗粒占#!&以上，, ’!! 目的细粉较
少，因而成形工艺性能较好。
表% ) * 不同制粉工艺制得粉料的颗粒组成（&）
制粉方法
筛目（目）
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轮碾打粉(- $
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三相电机保护器’!
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还有资料介绍，国外已开始研究一种新的干法制粉工艺。这种新方法是将预
保温碗碎后, #00 的硬质料与软质粘土原料配料，通过刀片破碎机及干法研磨制得细
粉，再经湿法粒化和流化床干燥，得到成形所需的粉料。据报道，这种新工艺热耗
低，占地面积少，不用添加电解质，制得的粉料容重高，可用于自动压砖机成形。
（二）釉料制备
熔块釉的制备工艺过程可参看第四章。作为乳浊剂引入釉料中的锆英石细
粉，通常是用湿法球磨加工。为了使粉料悬浮，提高研磨效率，可加入少量纯净高
· %+ · 最新陶瓷与陶瓷制品生产加工工艺及质量检验实务全书
岭土（! " #$）共同湿磨。球磨时间约为%&&’ 左右，制得的细粉应全部通过万孔
筛。用振动磨作超细磨能得到粒度更细的锆英石粉。球磨粉碎制得的细粉粒度
( )&!* 的含量较多；而振动磨粉碎制得的粉料粒度均在)&!* 以下，且大部分为
+ )!* 的细颗粒，能显著提高釉的乳浊度。
制备釉浆用湿法球磨工艺。将熔块与其他生料按配比在磨机内混合细磨，细
度控制在万孔筛余&,&% " &,&#$。出磨后的釉浆过%!& 目筛备用。
（三）
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