關于生產微粉拋光磚出現色差的解決方案等

問：我廠生產600mm×600mm規格的微粉拋光磚，經常出現色差現象，根據我們的判斷是氧化氣氛不充分所致，于是采取了加大窯爐助燃風、降低中前溫度、在關閉的燒嘴打冷風等一系列措施，但效果仍不理想，請問原因在哪里？

答：貴廠對問題的診斷總體上是正確的，但所采取的措施則不太妥當。產生問題的原因包括兩個方面：第一是坯料配方組成，是問題的內因；第二是窯爐煅燒過程，是問題的外因。

從窯爐角度來講，又可以再分為兩方面的原因，第一是在煅燒過程中，窯內氧化氣氛太弱；第二是水平溫差太大，造成水平氣氛差異。在這兩者中，前者是最根本的原因，因此，首先從加強窯內氧化氣氛入手，才是解決問題的正確思路。但如何才能實現加強窯內的氧化氣氛呢？在采取措施之前，必須要明白坯體氧化過程的機理。

坯體內的有機物能夠充分氧化、分解，應該具備兩個條件：第一是要有足夠的溫度（對于快燒的墻地磚而言，一般在900～1100℃范圍）；第二是要有足夠的空氣過剩量（空氣過剩系數大，煙氣中O2成份多）。

貴公司在采取措施時，只考慮了空氣過剩量方面的因素，而忽視了溫度條件方面的因素，所以效果不理想。具體分析如下：①貴公司采取降低窯爐中前溫度，可能是出于延長氧化期時間為目的。但溫度下降后，有機物氧化反應的程度也會大大下降；②加大助燃風，目的是要提高空氣過剩系數，但關鍵是在900～1100℃范圍內才能有效，由于煙氣從高溫到低溫（向窯頭）流動，只有在最高溫度區域加大空氣量，才能使900～1100℃范圍的煙氣減少CO、H2成份；③貴公司在關閉的燒嘴位置打冷風是沒有作用的，因為此時溫度太低，坯體難以氧化，另外空氣中的O2與煙氣中的CO、H2反應速度也很慢，反而會進一步降低此區域的溫度。

為此，建議在窯爐操作方面采取以下幾方面的措施：

（1） 加大窯前主風機（排煙風機）的抽力，促進窯內氣體流動，加快窯內排水、排煙氣的能力，增加窯內空氣含量。

（2） 增加燃燒系統的助燃風配給量，特別需加大高溫區的助燃風的配給，認真檢查好各燒嘴的燃燒狀態，保持火焰明亮清澈，確保充分完全燃燒。

（3） 合理配置好窯道擋火墻和窯道閘板的數量（一般不要太多），適當增加擋火墻和閘板與磚坯之間的間隙距離，以便于窯內氣體流動。

（4） 提高窯爐中前段的溫度，延長在900～1100℃溫度的區域。在磚坯不出現開裂的情況下，將第25～30m位置的溫度保持在900～950℃左右。同時適當降低最高保溫區的溫度，以免造成過火。

（5） 經常檢查和排放煤氣總管的排水閥門，以及燒嘴前各水平煤氣支管道的放水閥，盡可能減少煤氣中的含水量，減輕火焰局部出現的還原氣氛現象。

（孔海發）

輥道窯助燃風加熱節能效果的探討

問：我公司在前段時間對幾條輥道窯的助燃風進行了加熱技改，以便達到節能、降低生產成本的目的，其主要改造工藝如下：

（1） 在急冷末端的窯頂及窯底加裝吸熱斗，然后通過風管連接匯合到耐高溫的助燃風機進風口。

（2） 在助燃風機進風口連接一個“丁字”風管，風管的另外兩個進風口分別安裝兩個電動執行器，以便靈活地調節控制助燃風的冷、熱風比例，從而達到調節助燃風溫度的作用。

但在使用過程中，我們發現有些窯爐可以達到一定的節能效果，有些窯爐卻沒有節能效果，而且有時還會帶來其他的缺陷，如干燥后的磚體開裂，燒成的陰陽色、色痕、毛孔或熔洞等缺陷，以及抗折強度低等缺陷。請問針對以上出現的問題，是什么原因造成的？

答：根據你反映的情況可知：

（1） 貴公司所采用的是近段時間一些窯爐公司所推出的一種新型的助燃風節能方案，此方案在熱平衡理論的設計與計算上是可行的，但是從改造后各廠家操作使用的情況來分析，還存在一定的局限性，需要作出進一步的改進，如果此方案不是從急冷段直接抽取熱風，而是采集排出窯外的廢熱氣加熱，則效果更佳，但是技術操作上存在一定的難度。

（2） 目前這種加熱方式，主要是通過抽取30～40%急冷段高達600℃的熱氣，再配以60～70%的常溫空氣，使之混合之后達到操作者所需求的溫度，一般要求在200～250℃左右，再輸送到窯爐兩側的各支噴槍，此時噴槍助燃風的溫度一般在70～90℃左右，目前大部分的窯爐助燃風管的直徑都是按常溫空氣密度來計算出其所需的管徑。當空氣由常溫加熱至200℃時，空氣分子體積膨脹，務必造成供給的氧氣量不足，且抽取窯內熱氣的含氧量本來已經偏低，二者結合，就更容易造成供氣量不足，從而導致產品在缺氧的條件下出現氧化不良的毛孔、陰陽色、色痕、熔洞缺陷，甚至后期控制不良導致抗折強度下降等缺陷，所以有些廠家在技改后，通過一段時間的實際操作后不敢使用，最終造成資源的浪費。

（3） 這種裝置只能在窯爐連續性正常生產狀態下才可以使用，在空疏窯狀態下不能使用，否則很容易造成干燥窯不夠溫度，急冷段呈負壓的話容易產生磚坯強度低或風裂缺陷。

（4） 當窯爐較長，單位時間內產量較小，燒成時間周期在50min以上，窯爐本身就存在較大的節能潛力及提升空間，通過這方面的技改，可以起到一定的節能效果，如果該窯爐本身在調節方面的熱剩余率已達到比較節約的理想狀態，再進行技改就沒有多大意義，例如一些快燒窯，其燒成周期在40～45min時，如果再想通過關小排煙及抽熱以配合達到節能，按目前整個行業的發展狀態來分析，暫時還不可行。

通過以上幾方面的綜合分析，我們就可以清晰地看出為什么有些窯爐可以節能，有些卻不可以節能，相反還會帶來負面影響，如果我們有計劃對自己管轄的窯爐進行技改，就要綜合多方面的考慮評估，多咨詢已經投入使用的廠家在實際操作上存在哪些負面效果，并能加以改善、取舍，這樣就更穩妥。 （潘 雄）

關于燒成過程煤氣壓力大小的答疑

問：我廠有兩條96m的小型窯爐，剛改燒水煤氣的時候，經窯爐減壓系統調節后煤氣壓力為2.8～3kPa，燒成上比較好控制。今年5月份以來，煤氣壓力要求越來越高，都升到了6kPa，有時窯內還是升不起溫度，水平溫差也大了（靠窯墻邊的溫度低于窯中間位置）。請問程工，我們的煤氣發生爐，以及窯爐上的煤氣管路系統都沒有變化，在同樣的產品產量下，為什么煤氣壓力要求越來越高？我們這樣的窯爐煤氣壓力應該多少才合適？

答：煤氣壓力控制在多少才合適，是很多廠家關心的問題，有的廠家從產品燒成的可控性、穩定性出發，有的是從燒成的能耗來考慮。針對你們的情況，第一，96m長的窯爐，是內寬較窄的一種窯型；第二，窯爐的長度決定產量也不會太大。所以煤氣壓力控制在2.8～3 kPa是較為正常的，而達到6 kPa或更高則明顯不正常。在佛山，目前改造或新設計制作的大型輥道窯（全長200～300m，內寬2.45m），煤氣壓力大多數控制在3.5～4.5kPa。所以建議你們檢查一下是不是煤氣發生爐所用的煤本身質量下降了（可供參考的檢查參數為：①煤的熱值；②煤的塊狀比率；③煤的水分）；檢查一下到窯邊減壓系統前的煤氣質量（檢查的參數為：①煤氣中可燃成分的比率；②煤氣中水的含量；③煤氣中煤灰的含量；④煤氣中焦油的含量）。把上述兩種檢查數據與之前煤氣壓力在2.8～3 kPa時的數據相比較，就能找出真正的原因所在。

煤氣壓力控制在多少才合適，取決于窯爐燒成產品的產量和質量要求，如果煤氣的熱值能達到的話，壓力應以控制得低些為好：

（1） 從可操控性來說，煤氣壓力太高，噴槍內產生的因噴射泵原理而導致的窯邊溫度降低的現象更為明顯，加劇水平溫差的出現。

（2） 從能耗角度來說，煤氣壓力太高，所需的氧氣（空氣）就要求越多，否則煤氣沒有充足的氧氣則不能完全燃燒，但是煤氣壓力高，助燃風量大，在噴槍燃燒室（燒嘴槍膽磚）內也不能及時燃燒完全。

（3） 煤氣壓力太大，助燃風大，就會造成噴槍火焰長度加長的現象，而火焰的外焰溫度最高、內焰溫度最低，就加劇了窯爐水平溫差的出現。

當然，這是在理論上因煤氣壓力大造成的水平溫差，但在實際操作中，可以通過噴槍槍桿的改造、噴槍槍帽的改造以及燒嘴磚（槍膽磚）結構的改造來消除，同時還能達到一定的節能效果。(程昭華）

用系統的觀點去重新辨析“真理”

第四期：輥道窯氧化充分是否有利于產品燒成時發色

“輥道窯氧化充分有利于產品燒成時發色”是2003年以來，不少生產一線中的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：國外引進的臥式輥道窯，根據陶瓷坯體在燒成過程中的物理-化學反應，如果有機物、碳酸鹽等物質氧化分解不充分的話，容易造成不均勻的氧化物呈色波動，甚至坯體中會發生析碳現象。這對產品的外觀品質、物理性能都會產生直接的影響。

分 析： 80年代末，所引進的輥道窯中的攪拌風設計的確對提高排煙、預熱段的含氧量，促進坯體氧化分解起到了積極的作用。

但是，在生產中很多人只是片面地理解了這一設計：在實際調試中發現增加含氧量時，對黑心、發藍有一定的緩解作用，于是便習慣性地認為“提高預熱帶煙氣的含氧量、加強窯爐的氧化氣氛，有利于產品的發色”。

其實，要看實際的表現形式才能作出具體的結論：

（1） 多價氧化物中，通常中間價態的氧化物最不穩定，也較難生成穩定的共熔體。在這種情況下，對“提高預熱帶煙氣的含氧量、加強窯爐的氧化氣氛，有利于產品的發色”的確有足夠的理論依據。

（2） 但是，如果氧化不充分是因為傳熱強度過低、過慢而造成的話，那么如果繼續增大攪拌風、加大助燃風過剩系數，反而會降低窯頭傳熱效率，起到反作用。

（3） 另外，還有一些低鍵能的氧化物，充分氧化反而會得到不愿意得到的氧化產物。比如，坯體中的微量“富鐵”就是一個很好的例子：完全氧化+燒成后期的富氧氣氛，得到的卻是“泛紅、泛黃”的色調；弱還原的后期燒結，容易得到“白里泛青、泛綠”的效果。

所以，筆者提醒大家，對燒成問題的分析不能持想當然的態度，還是應該系統地、科學地分析才能得出結論。

結 論：

有利于產品發色的解決的辦法為：

（1） 大流量、高強度的預熱段低溫均勻傳熱；

（2） 根據實際發色異常的氧化物種類不同，考慮相應的窯爐氣氛進行配合。（溫千鴻）

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