第二节　陶瓷成形、干燥和施釉技术与装备

一、陶瓷成形技术及装备

直到百年前，我国陶瓷的生产一直多采用塑性成形。主要原料为黏土，加水制成具有一定塑性的泥团，用捏塑、泥条圈筑或盘筑或局部模制成形，口沿用慢轮、快轮修整而制成规整的器型，或在陶轮上采用手工拉坯的工艺，再辅以捏塑、镶接等手段得到器物毛坯。产品主要是日用陶瓷，也有建筑陶器。

近百年来，陶瓷成形则采用更多的方式，包括塑性成形、注浆成形和干压成形等，产品包括日用陶瓷、陈设艺术陶瓷、建筑卫生陶瓷、电瓷和工业陶瓷等。

1.塑性成形技术与装备

民国时期日用陶瓷还是广泛采用手工拉坯成形，成形设备大多是一些手搅、脚踏驱动的辘轳车。以后出现用单刀的旋压成形，用铁制的模型刀将随石膏模型旋转的泥料压制出器皿形状，制品规格一致，厚薄均匀，产量很高。

20世纪50年代，日用陶瓷行业广泛使用单刀、双刀辘轳旋坯成形机。60年代，大件的陶器（如缸类）也开始采用单刀旋压成形方式。1964年，唐山轻工业机械厂研制出我国第一台φ250型滚压成形机。1965年，唐山三瓷厂引进德国滚压成形机。60年代后期，我国开发出200、254、300型滚压成形机，由单头机到双头机，由钢制电加热到聚四氟乙烯塑料冷滚头，先在碗类产品成功应用，后推广到盘类等产品，极大地提高了生产效率和产品质量。70年代初全面推广滚压成形，70年代后期大量用于生产，将单刀、双刀旋坯车改为单头、双头简易滚压成形机的占50%，各瓷厂还自制滚压机。唐山轻工业机械厂生产的滚压成形机占20%左右。1979年5月，景德镇陶瓷机械厂研制出TCS1型万能滚压成形机，并荣获1985年国家科技进步二等奖。1980年，唐山轻工业机械厂研究制成350型滚压成形机。1981年景德镇陶瓷机械厂制造出TCCC-210型转盘双头滚压成形机。1981年，山东淄川陶瓷厂研制成功大缸自动滚压成形生产线。1982年，唐山轻工业机械厂研究制成双头深杯滚压成形机。1997年，博山宝丰陶瓷机械有限公司制成椭圆形产品滚压成形机，生产鱼盘类扁平和有适当深度的椭圆汤锅，为国际首创，2002年又研制出滚头转向滑板式异形产品滚压成形机。2003年，重庆锦晖陶瓷有限公司在国内首家使用陶瓷酒瓶滚压成形技术。至此，滚压成形机成功应用于各类日用陶瓷产品。另一种可塑法成形方式为塑压成形。1975年，唐山陶瓷二厂研制成功塑压成形，现在已成为国内瓷业可塑法成形的另一种主要设备。

陶管、劈开砖、琉璃瓦、干挂空心陶瓷板等建筑陶瓷产品均采用塑性成形。20世纪70年代，西北建筑设计院和铜川建陶厂开发出陶管一次成形机，可一次成形一端带扩大段的陶管。20世纪80年代，咸阳陶瓷研究设计院和河南沁阳陶瓷厂开发出劈开砖生产技术和装备。21世纪初，山东德惠来公司生产挤压陶瓷板，采用挤出—辊压成形工艺，生产2000mm×1000mm×（3～6）mm规格的制品，节能减排效果显著。近年来，迅速发展的干挂空心陶瓷板产品，要求挤出成形机有较大的挤出压力。华泰公司采用的是意大利进口的挤出机。这种挤压成形工艺和装备具有很好的发展前景。

电瓷工业也广泛采用塑性成形。20世纪60年代，电瓷行业开发成功钢丝刀一次成形机和多轴修坯机，用于成形瓷横担、跌落式熔断器瓷件及小棒形绝缘子等。棒形绝缘子用多刀立式修坯机、立式仿形修坯机、光电程序控制的半自动棒形修坯机、直筒形大瓷套仿形修坯机等。70年代以前，由于国内只能生产φ350真空练泥机，许多大型瓷套产品只能依靠人工接坯，不但劳动强度大，而且合格率较低。1973年，国产第一台φ500真空练泥机正式投入使用，标志着电瓷整体成形的起步。21世纪初，国内已开发出φ630、φ800立式或卧式真空练泥机，电瓷整体成形走向成熟。修坯设备由人工修坯发展到纸带式光电修坯机，现已研制成功干法、湿法数控式内外仿形修坯机。为了提高棒形支柱绝缘子的质量，开发出棒形绝缘子上釉上砂机和瓷件旋转双头切割倒角机等。

2.干压成形技术与装备

干压成形技术与装备广泛应用于建筑陶瓷砖的生产领域。20世纪20年代初，唐山引进人力丝杠压力机生产低压电瓷，以后也仿制用于压陶瓷砖。20年代至今，陶瓷用压机不断进步，从手工压机到机械杠杆式压机、双盘摩擦压机、双盘摩擦液压式压机、全自动液压机，而且压机的吨位也不断在增大。

20世纪70年代，沈阳陶瓷厂开发出30t摩擦压砖机和釉面砖压机出坯自动打边机。温州地砖厂开发出20t摩擦压砖机，装置气电联合控制器，使加压、喂料、出坯三个动作实现了自动化。东宁县建筑陶瓷厂开发出120t摩擦压砖机。北京市陶瓷厂开发出锦砖出坯码垛装置。1974～1982年，我国引进了德国的80t多工位自动压砖机，意大利的500t、650t摩擦油压圧砖机和500t自动油压压砖机，日本的200t、400t、600t自动油压压砖机。通过消化吸收和改进，我国试制出200t、400t自动油压压砖机和500t摩擦油压砖机。1980～1982年，唐山轻工机械厂制造30t和60t摩擦压砖机。1980～1984年，石湾陶瓷机械厂开发出15～300t摩擦压砖机。1989年，咸阳陶瓷研究设计院、华南理工大学、石湾陶瓷机械厂通过消化吸收SACMI的PH680压机，发出YP600型600t液压自动压砖机。

90年代至今，我国相继开发出800t、1000t、1300t、1500t、1800t、2000t、2500t、2600t、3200t、4000t、4200t、4800t、5000t、5600t、6800t、7200t、7800t自动油压压砖机，以及采用主油缸从上横梁移到动梁的先进结构、预应力缠绕机架、宽机身压机、网络压机远程监控、故障诊断和工作参数修改等，几乎彻底打破了大吨位压机由国外陶机巨头独霸的局面，使我国的压机设计制造技术走在世界前列。近十多年来，我国出现了众多专业生产压机多管二次布料机的机械厂家，使抛光砖装饰千变万化，使我国抛光砖生产技术达到世界领先水平。另外，20世纪末，江苏和福建的许多陶瓷釉面瓦厂将成形工艺从塑压改为干压，大幅度降低了产品厚度，大大提高了生产效率。

日用陶瓷的生产也有使用干压成形设备技术和装备的，但不够广泛。1986～1990年，我国日用陶瓷行业重点引进了等静压成形生产线。醴陵国光瓷厂从德国道尔斯特公司购进了两台用钢模压制干粉成形的等静压成形机。景德镇瓷厂（4369瓷厂）、重庆兆峰瓷厂、深圳永豊源瓷业有限公司都先后购进使用了这种设备。2010年5月，科达机电公司推出KDR400型日用陶瓷等静压成形机。

1984年，我国从瑞典引进等静压成形生产线，用于生产高强度棒形支柱绝缘子，改变了特高压产品无法用湿法工艺制作的现状，使常规高电压产品的过程合格率、产品的性能和质量稳定性得到较大的提高。随后，国内电瓷专用设备制造厂对等静压干法生产线所用的设备进行了国产化。至2008年，全国已有15条等静压干法生产线投产运行，8条在建，并有更多生产线在规划中。等静压干法生产线的投入使用使我国的电瓷制造水平有了质的提高。

3.注浆成形技术与装备

注浆成形是陶瓷行业生产异型产品的主要方法。20世纪初就开始使用，其技术进步主要体现在从人工操作到机械化、自动化生产。

在日用陶瓷行业，1964年，唐山引入日本1工位注浆机。1972年试制成功300台1工位离心自动注浆、自动旋转离心注浆，模型自动输送、机械手排浆，进入脱模干燥箱，手工割口脱模起坯，每小时成形竹节壶81件，比手工提高功效1倍。1973年，唐山五瓷厂试制成功全自动注浆生产线。1974年，唐山第一瓷厂试制成功3工位自动注浆生产线。

卫生陶瓷产品全部用注浆成形。20世纪20～70年代，我国卫生陶瓷的成形采用地摊式人工抱大桶的注浆成形方式。70年代开发了压力罐式和高位槽式管道压力注浆及与之配套的管道真空回浆系统。1965～1975年，中国建筑西北设计院、中国建筑材料科学研究院和唐山陶瓷厂联合试验洗面器机械化成形联动线。70年代中期，唐山陶瓷厂和沈阳陶瓷厂开发了蹲便器一次成形新工艺。1978年，咸阳陶瓷研究设计院和唐山陶瓷厂开发出坐便器简化（一次）成形新工艺，在全国同行业推广。1983年，中国建筑材料科学研究院陶瓷所和唐山陶瓷厂开发出卫生瓷微压注浆工艺，成形17吋和20吋洗面器。同年，咸阳陶瓷研究设计院和北京陶瓷厂合作研发成功“洗面器立式浇注工艺”，这一成果是我国卫生陶瓷注浆工艺的一项重要突破，迅速在石湾建陶厂、宜兴卫陶厂、天津陶瓷厂、云冈陶瓷厂、新安陶瓷厂推广，获国家科技进步二等奖。1986年，咸阳陶瓷研究设计院、唐山陶瓷厂、唐山建筑陶瓷厂等联合开发成功卫生瓷组合浇注工艺，用于水箱、水箱盖、坐便器的生产。20世纪90年代，佛山彩洲陶瓷厂、唐山卫生陶瓷厂、佛山建华陶瓷厂等使用磁铁吸合模型分块技术和组合浇注成形工艺一次成形结构复杂的喷射虹吸式坐便器，达到国际先进的水平。1996年，咸阳陶瓷研究设计院和山东美林卫生瓷厂试验成功卫生瓷低压快排水成形工艺，每天成形6次。20世纪80～90年代，我国许多卫生瓷厂引进了德国、意大利的高压注浆机，因模型和泥浆问题，均未能正常使用。1993年，中日合资的北京东陶公司带进机械台式注浆成形机，设备由北京建材机械厂制造，此后东陶（机器）北京公司带进坐便器、洗面器和水箱的高压注浆机。2004年，唐山惠达集团引进卫生瓷高压注浆工艺技术，与贺祥机械公司合作制造了第一台高压注浆成形机，使用国产材料制作了微孔树脂模，生产坐便器、水箱、洗面器等卫生瓷，成为全国第一家自行制作高压注浆设备和模具的陶瓷企业，标志着我国卫生陶瓷成形技术与装备实现了新的突破。

二、干燥技术及装备

以前，日用陶瓷的坯体基本采用日晒、风吹的自然干燥。20世纪50年代后期，山东的日用陶瓷厂引用地炕干燥，浙江龙泉瓷厂用木炭烘房、柴烧地炕。1962年，绍兴瓷厂使用电热烘房干燥坯体、景德镇采用蒸汽烘房干燥坯体。1964年山东博山陶瓷厂制成国内第一条链式干燥机，与滚压成形机配套，之后迅速在全国推广，沿用至今。1971年浙江萧山瓷厂把隧道窑的余热作为卧式链式干燥机的热源；1975年使用立式链式快速干燥器。1976年，东北采用喷射式链式干燥器，缩短了干燥时间。20世纪80年代后，陶瓷机械厂已有了定型的链式干燥机产品和滚压成形机—链式干燥机的联合机组，如醴陵陶瓷机械厂的LD8型碗盘类坯体链式干燥机、湖南省轻工业机械厂的TCLG-W3A/W3B型杯类坯体链式干燥机、山东淄博陶瓷机械厂的LD8碗盘类坯体成形干燥线、宜兴陶机厂生产的带转盘干燥器的杯碗类坯体成形干燥联合机等，使用至今。

建筑卫生陶瓷的坯体干燥历经了自然干燥—地炕干燥—热风室式干燥—坯车隧道式干燥的过程。20世纪70年代前，干压后的陶瓷砖坯用自然干燥或煤烧烘房干燥。70年代西北建筑设计院设计出砖坯隧道干燥器；一些工厂使用链式干燥器。80年代，引进意大利的立式和卧式辊道干燥器。因立式辊道干燥器仅适合小尺寸坯体，在我国的陶瓷砖向大规格发展过程中渐遭淘汰。1990年，中国建筑材料科学研究院和唐山轻工机械厂研制出窑下辊道干燥器，首先用于自贡建陶总厂。90年代，佛山、温州、泉州等地的陶机厂生产立式干燥器、卧式干燥器。进入21世纪后，卧式辊道干燥器由单层向多层（3～5层）发展。广东科达、摩德娜等公司开发的3～5层卧式辊道干燥器达到国际先进水平，大量供应国内外。

20世纪70年代后，我国挤压陶瓷砖（瓦、板）坯体通常采用室式或隧道式干燥器干燥。2008年，佛山辉特机械有限公司开发出微波辊道干燥器。近年来，干挂空心陶瓷板坯体采用摩德娜公司特殊设计的MRD-H型和MRD-1G4-300型5层、4层卧式辊道干燥器，效果很好。

20世纪60年代前，我国卫生陶瓷坯体的干燥基本上采用自然干燥或地炕式烘房干燥。60～70年代，普遍采用隧道窑余热干燥工艺。80年代，中国建筑西北设计院和湖南建陶厂开发出隧道式和室式干燥工艺技术与装备。广州建陶厂引进德国内兹公司的旋转风筒室式干燥器，并和中国建筑西北设计院消化吸收了此装备。90年代，广州中毅热能技术发展公司开发出全自动快速干燥室。广州机电公司和佛山鹰牌公司开发出温湿度自控室式干燥器。重庆四维陶瓷公司引进英国少空气室式干燥器。2003年，咸阳陶瓷研究设计院开发成功并推广少空气室式干燥器，在电瓷、卫生瓷、木材等行业使用，节能效果显著。

电瓷坯体干燥技术与装备的发展进程与卫生瓷相似。由于电瓷坯体厚，少空气室式干燥器的使用效果比卫生陶瓷更加突出。

近代的陶瓷坯体干燥器还充分利用了窑炉余热，大部分干燥器可不额外消耗燃料。

三、施釉装饰技术及装备

人类从制作和使用陶器的早期开始，就在陶器表面进行修饰，以求美观和更加实用，常用的装饰方式有：表面磨光、涂涮陶衣、花纹装饰等。发明了瓷器之后，常用的装饰方式有色釉和采用刻、划、镂、雕、印、贴、堆塑、彩绘等，著名的釉色有青釉、白釉、黑釉、青白釉、青花、釉里红、青花釉里红、颜色釉、三彩、釉下五彩、斗彩等。传统上，瓷器都是采用手工彩绘。按照彩绘在釉上、还是釉下，分成釉上彩和釉下彩。按照所用的颜料及手法，釉上彩又分为古彩、新彩、珐琅彩和粉彩等。现在，广泛采用贴花、喷花、丝网印花和喷墨打印等手段进行装饰。中高档日用瓷器经常附加一些贵金属装饰。而颜色釉及一些诸如雕刻、镂空、捏塑等技法则更多的是用于陈设艺术陶瓷上。

民国时期至20世纪60年代，日用陶瓷器的施釉都是手工完成。大件产品用喷釉或刷（涂）釉，一般产品的外釉用浸釉，碗盘内釉用轮釉，坛锅内釉用荡釉，先内后外，多次施釉。1958年，景德镇陶瓷研究所试制成功半自动施釉机。80年代，引进不同类型的施釉机和多色转移印花机、自动划线机等印花机械。淄博陶瓷机械厂先后研制成功陶瓷画线机、陶瓷双色画线机等。近百年中，日用陶瓷装饰用的花纸由进口到国产，生产工艺、设备、材料不断改进。目前，全国生产花纸的厂家近500家，花纸年产量居全球首位，花纸的品种齐全，已经可以完全满足日用陶瓷生产的装饰之用。全自动丝网印刷机及所用的丝网印刷陶瓷颜料、陶瓷金膏、调墨油、网布、感光胶等辅助材料都相继实现了国产化。

20世纪70年代前，我国只能用喷釉工艺生产单色陶瓷釉面砖。1972年，唐山市建筑陶瓷厂研制出图案砖手工丝网印花工艺，可套色生产多色图案砖。1981年，中国建筑材料科学研究院陶瓷所和黄石建筑陶瓷厂研制出釉面砖浇釉机组。1991年，山东工业陶瓷研究设计院和广东佛山石湾陶瓷机械厂开发出一次烧成墙地砖施釉线，包括双辊清扫机、吹风机、甩釉机、擦边机、转向机、补偿器、喷釉机、保护膜喷洒机、丝网印花机等单机和釉浆桶、射流搅拌泵、振动过滤器等供釉设备，在自贡墙地砖厂首次成功使用。1994年，山东工业陶瓷研究设计院、广东佛山石湾陶瓷机械厂和无锡建材仪器厂开发出二次烧成釉面砖施釉线，包括喂坯机、磨边机、转向机、立式清灰机、吹风机、喷水机、钟罩式淋釉机、箱式浇釉机、甩釉机、擦边机、固定剂喷洒机、补偿器、丝网印花机、摆动喷洒机等单机，在烟台新型建材厂投用。20世纪末到21世纪初，佛山美嘉、希望、伟声等国内陶机厂相继开发出大型平板丝网印花机、旋转丝网印花机、辊筒印花机等，产品出口意大利、印度、孟加拉、越南等国。进入21世纪后，仿古砖的生产促进了施釉装饰线的发展，佛山新景泰公司生产的仿古砖施釉装饰生产线除了常规施釉设备外，还配备了水刀式喷釉机、淋膜机、打点机、云彩式喷釉机、磨釉机、印胶水机、干粒机、胶辊印花机、皮带式丝网印花机等各类湿法、干法的施釉装饰设备。

2009年，陶瓷砖喷墨印花机进入我国，带来装饰技术革命性的变化，掀起了21世纪初期高端厂使用喷墨印花机、陶机厂试制喷墨印花机、色釉料厂开发印花墨水的热潮。2008年5月希望陶瓷机械设备有限公司推出中国第一台陶瓷砖喷墨打印机，2010年上海泰威公司研制出数码彩喷印花机，科达公司研制出T70型喷墨印花机，标志我国迈出了制造喷墨印花机的第一步。

直到20世纪60年代，我国卫生陶瓷一直使用人工浸釉的施釉方法。70年代逐渐被自吸式手工喷釉技术所取代。80年代开始推广压力式人工喷釉。1987年，石湾建华公司引进喷釉机械手，其后，不少企业相继引进，其中示教式喷釉机械手首先得到顺利使用。90年代，广州机电公司开发出带水浴收尘的喷釉柜设备，唐山卫生陶瓷厂和北京自动化所开发出喷釉机械手，佛山东鹏陶瓷公司引进静电喷釉线、循环线。21世纪初，唐山惠达公司开发出喷釉机械手。唐山贺祥公司开发出多种半机械化的坐便器水道浇釉机。日用陶瓷行业广泛使用的彩绘、贴花、描金、彩烧等装饰方法在潮州、佛山、唐山的卫生瓷厂也得到使用。

自20世纪50年代起，我国陆续开发出建筑卫生陶瓷用新型色釉料。现在，众多的色釉料专业生产厂的产品可满足建筑卫生陶瓷装饰的需求。