關于干法造粒工藝在陶瓷行業應用的答疑等

關于干法造粒工藝在陶瓷行業應用的答疑

問：從長遠角度來看，墻地磚干法造粒工藝對節能減排具有巨大的潛力，但目前干法制粉一直未能在行業中得到推廣應用，請問主要是什么原因？有哪些技術問題需要解決？

答：由于干法制粉可以免去球磨加工（采用其他干式粉碎）、噴霧干燥等工序，因此可以節省大量的能源和勞動力，從節能減排角度上講，確實具有非常大的發展前景，完全符合行業未來的發展需求。

干法造粒技術早在上世紀八十年代、九十年代已經進行了大量的研究工作，但到目前為止，在干法造粒工藝上，目前國內外尚未有一家企業有成功的案例，也就是說，目前的墻地磚干法造粒未曾有成熟的、可靠的技術。

干法造粒技術要在廣大的陶瓷生產企業中得到應用，需要解決的技術難題還比較多，核心的問題主要集中在四個方面：

第一是要徹底解決好真顆粒的充分分散性問題。所謂真顆粒充分分散是指原料中礦物的粒子能夠充分均勻接觸，而不是粒料團的接觸。在以往傳統的干法造粒技術中，真顆粒的混合未能達到濕式球磨的充分分散、均勻混合狀態。這樣對煅燒過程中坯體的燒結反應有著直接的影響，導致產品物理性能、坯體的發色能力、顏色均勻性不能達到目前球磨、噴霧造粒的工藝水平。

第二是要徹底解決假顆粒的成形壓縮比問題。所謂成形壓縮比是指粉料填充高度與壓制后坯體厚度的比值，在以往干法造粒技術中，存在的問題是成形的壓縮比太小，造成了成形過程容易分層、坯體強度偏低、坯體表面粗糙等現象。要提高成形過程的粉料壓縮比，關鍵要突破粉體假顆粒表面形狀不規則、顆粒實心、顆粒硬度太大等技術難題。

第三是要解決好坯料混色均勻及發色能力問題。由于目前國內墻地磚產品以瓷質磚為主，許多產品都需要在坯體內添加顏料，例如微粉拋光磚、瓷質仿古磚、耐磨磚、廣場磚、外墻磚等。在哪個環節添加顏料、如何混合、如何轉產等問題在以往的干式造粒技術中還考慮得很少，造成了干法造粒技術的應用范圍受到了很大的限制。

第四是要解決成套的、連續的生產裝備供應問題。在解決了以上幾個工藝問題的基礎上，需要設備供應商制造出能夠滿足陶瓷企業批量生產、連續生產需要的生產裝備，包括粉碎設備、混料設備、造粒設備、輸送設備、配套設施等，以及原料車間整體的設計、科學布局等技術支持，而不是單一的、零碎的某個工序單項設備。

干法造粒有著很好的發展前景，但技術難度也非常大，光靠某個陶瓷企業進行技術改造很難突破目前的技術難題，必需依靠更多的行業科研機構、設備制造商的共同參與，才能將這干法造粒工藝真正推向產業化。（孔海發）

關于使用礦渣制黑拋光磚的答疑

問：最近幾個月來，廠里的微粉磚、滲花磚、仿古磚同比去年滯銷情況越來越嚴重，由于成品倉庫產品滿倉，造成不得已停開部分生產線。經銷商要求我們生產黑色拋光磚，而且根據市場調查，黑磚生產難度大，請問程工：生產這種黑磚與生產傳統的滲花磚、微粉磚有什么不同？我們廠停下的那條滲花磚生產線是否具備生產黑磚的條件？

答：首先，黑磚的銷售形勢旺盛，主要是因為目前生產黑磚的廠家少、市場供應小于需求，這也是生產黑磚的企業不擔心滯銷的原因。

其次，黑磚的生產工藝有兩種，一種是在普通拋光磚配方中加入黑色色料以達到著色效果，這種工藝其實就是普通滲花、微粉磚的生產工藝，生產難度并不大，但是靠昂貴的色料來著色，配方成本相當高，使得黑磚做出來沒有利潤空間，所以目前市場的黑磚基本上都是用另一種生產工藝，即以含鈦、鐵成份的黑礦渣直接配以一定比例的粘土、長石、石英石加工生產出來的，同樣，礦渣黑磚配方成本在下降的同時，其生產工藝參數也就與傳統的拋光磚發生了變化，使得生產過程控制難度增大。礦渣黑磚生產工藝與傳統滲花磚、微粉磚不同，在此可大致概述以下幾點：

（1） 控制裂磚：礦渣黑磚配方中脊性原料增多，壓機成形出來的生坯強度難以達到理想要求，對低溫的塑性原料的選擇難以掌握；而對于干燥過程來說，因為含大量礦渣的坯料，排水更為順暢、快捷，因此控制不好，極易造成干燥邊裂或中心裂。所以，做礦渣黑磚，對干燥窯的供熱系統、抽濕系統等的針對性改良要求較高，對干燥過程調節參數能力的要求也較高。

（2） 控制白點雜質：因為礦渣黑磚泥漿比重較大，對漿料過篩、噴料過程等工序要求嚴格，否則，容易導致黑磚存在“白點”等雜色。

（3） 燒成變形：因為礦渣黑磚的配方中選擇了大量的低溫料，因此在燒成過程中表現出燒成范圍窄、磚坯骨架軟的特點，致使磚坯燒成過程中容易變形。

（4） 起泡、針孔、溶洞：礦渣黑磚在配方中如果有機物或鈣含量偏高，則磚燒出來極易產生針孔、熔洞缺陷；在燒成中溫度曲線控制不好，同樣容易造成上述問題；而對于原料車間，如果篩余或過篩控制不好，容易造成磚燒成中出現小鼓泡的現象。

（5） 拋光磚損：相對于滲花磚、微粉磚來說，同等吸水率情況下，礦渣黑磚表面莫氏硬度更高，柔韌性更差，所以，拋光工序中同等控制條件下更容易造成爛磚，造成磚損。

最后，根據你們廠現有的設備，如果不做針對性改良的話，可能難以適應生產礦渣黑磚。

（程昭華）

水煤氣輥道窯長時間空窯時

如何安全快速升溫

問：我公司的多條煤氣輥道窯在長時間空窯后，都不同程度地存在以下問題：

（1） 升溫時間太長，煤氣輥道窯空窯后，升溫時間要比油燒輥道窯增加2倍或以上，也曾出現過空窯10小時降溫至700℃，維修爐膛后卻花了24小時來升溫的情況。

（2） 預熱段的溫度高達1300℃，而高溫區段的爐溫只有1000℃～1100℃，不管怎樣升高該區段的煤氣壓力，增開噴槍也無法升高溫度。

（3） 大量的煤氣不在高溫段爐膛燃燒，而是被抽到預熱區低箱處或排煙風管內燃燒，風管被燒通紅或軟化，嚴重者甚至出現爆炸現象。

（4） 窯前段的煤氣燃燒屬于還原氣氛，若在此條件下進磚煅燒，出來往往有30～60分鐘的產品是煙熏、變形的現象，以及產生毛孔過大的報廢產品。

因此，請問我們在日常生產操作中如何才能更安全快捷地做好升溫工作，確保出磚正常？

答：關于空窯后升溫過程的操作，對于油燒輥道窯，可以說是一個很成熟的技術了，但是對于煤氣輥道窯的控制，就以目前廣東生產區來講，還是一個比較生疏的課題，很多以煤氣為燃料的輥道窯，在長時間空窯后，都存在你所說的上述現象。我們知道，煤氣的燃燒要同時具備三個條件，即煤氣、氧氣、燃點滿足了才能燃燒，而且煤氣密度小、較輕，很容易被風機抽走或飄移。同時因為現在的煤氣輥道窯只是煤氣的控制采用自動儀，助燃風的配給仍然采用手動控制，當操作者在空窯后長時間升溫仍然無法提升燒成帶的溫度，就按照油燒輥道窯慣性的操作手法或思維方式，一味地采取升高各分區煤氣壓力或總管煤氣壓力的做法，這樣非但不能如期升高溫度，可能還會造成預熱區過高溫而出現斷棒、窯墻高溫變形的現象，而且排煙風管容易被高溫煅燒軟化、變形。經過一年來的實踐總結，很多廠家也已經總結出安全快捷的升溫操作方法：

（1） 待產品全部出窯之后，調低排煙風機的頻率，以保持窯爐兩側一定的正壓為宜。

（2） 升溫時，總管煤氣壓力不宜超出正?？刂品秶担瑧缘陀趯a線正常生產所需煤氣壓的1/4為宜。

（3） 在產品未進窯之前，窯前段輥下1～4組噴槍及輥上1～3組或更多的面槍不宜開啟使用。

（4） 在空窯狀態下應轉為手動控制為主，閥門的比例也不宜太大，掌握由小而大逐漸遞增的原則。

（5） 升溫時，應采取每“2℃”一個單位逐漸遞增，不能一下設定10℃或20℃，這樣做不但無法升溫，反而造成大量的煤氣噴射到窯內無法及時燃燒，而被抽到預熱段燃燒，形成局部過高溫或者強還原氣氛。在這樣的條件下，盲目進磚生產，會導致產品全部無法氧化而報廢。

（6） 如果爐膛溫度提升不起來，操作者又不加以細心觀察分析，只是一味地升高煤氣壓力，很容易造成過剩的煤氣被抽到窯爐預熱段或風管內燃燒，發生爆炸事故，所以在實際生產中，當遇到升不起溫度時，熱工操作者首先要檢查預熱區，觀察該位置是否有很濃烈的煤氣在該處燃燒，如果的確存在這現象，應立刻降低總煤氣壓力，以及關閉部分前段的噴槍再穩步升溫。

（7） 煤氣窯升溫時與油類窯不同，只要前溫已高出正常曲線一定溫度值就可以逐步進磚，利用磚坯帶溫以及分隔上下層火焰的溫度，以避免下層熱氣上浮到輥上面，造成輥上面的溫度虛高，而輥下溫度很難升溫的假象。

總結，從以上分析可知，煤氣窯爐在空窯操作時要穩中求進，既要考慮升溫速度不能太慢影響生產，又要特別重視安全操作以及窯頭段的氣氛控制，三者兼顧才能合理控制好出窯產品的質量。

（潘 雄）

用系統的觀點去重新辨析

第三期：增加干燥分風器通道數有利于平衡干燥窯左右溫差？

“干燥分風器格數多有利于平衡干燥窯的左右溫差”是2003年以來，不少生產一線同行提得最多的一句話?，F在筆者看來，這句一直被大多數人奉之為真理的結論不全面、不系統和缺乏科學的論證依據。

背 景：國外引進的臥式干燥器，供熱原理是熱風直接從干燥側箱體通過一個方型風口吹進去。這種供熱方式是過程壓力損失小，但是進入干燥窯內會呈現出明顯的缺陷：出口流場特征太過于分明，溫度、流速分布差異性大，造成了大量的生產缺陷。

分 析： 90年代末，以佛山市科寶藝窯爐有限公司為首的各家公司陸續推廣分風干燥器結構：通過多通道的窯內送風結構，實現窯內流場的差異性調試。在當時，這是陶瓷行業的一大突破，為解決我國陶瓷行業生產問題起到舉足輕重的作用。

但是，生產一線及廣大同行在運用這一原理時幾乎都進入了這個越來越大的認知誤區：分風器通道數（俗稱格數）越多越好，即通道數越多，溫差越小。實際上，當年筆者也是這樣認為的?？墒嵌嗄暌詠淼氖聦嵦嵝压P者注意到這一問題：分風器通道數多了，溫差問題并沒有得到相應的解決。關鍵的問題出在哪里呢？很多人缺乏流量計算，造成整個供風系統的流量分配不協調：（1）當供風管的實際流量大于窯內分風器的理論流量時，分風器的流場特性會體現出窯中間量大、壓高和流速快的特點；（2）當供風管的實際流量小于窯內分風器的理論流量時，分風器的流場特性會體現出窯兩側量大、壓高和流速快的特點。

因此，筆者對自己之前所犯的“好大求全、缺乏計算分析”的跟風行為也作了深刻的總結。

結 論：

（1） 嚴格執行供風系統的流量計算原則來確定管路計算；

（2） 改變目前的供風結構原理。筆者認為采用“單向分風器-交錯設置”的結構，利用累計法來減小誤差，可達到最大限度地縮小傳統分風器在窯內流場分布的差異性目的。

（溫千鴻）

咨詢電話：

編輯部：0757-82269827

傳真：0757-82269827

蔡飛虎：0757-82710910（佛山格林陶瓷技術開發有限公司）

孔海發：0757-83135108 （0）13702559893

溫千鴻：13380225254 （佛山市樂陶窯爐有限公司）

E-mail：wenqianhong88@yahoo.com.cn

程春明：13702545772（佛山市嘉陶窯業技術有限公司）

程昭華：13927717401(佛山市佳窯陶業技術有限公司)