建筑陶瓷輥道窯燒成氣氛的研究

姚青山

佛山眾陶聯(lián)供應(yīng)鏈服務(wù)有限公司 廣東佛山 528000

一、建筑陶瓷輥道窯燒成氣氛制度分析

建筑陶瓷輥道窯燒嘴燃燒器在燃料燃燒的過(guò)程中，主要是燃料中的燃燒物與助燃風(fēng)供給空氣中的氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，主要生產(chǎn)CO?、H?O等；通常以計(jì)算單位燃料充分燃燒所需要的空氣體積量稱(chēng)為“理論空氣體積量”，理論空氣體積量的計(jì)算一般通過(guò)燃燒氧化反應(yīng)化學(xué)方程式計(jì)算出所需要的的氧氣體積量，最后根據(jù)空氣含氧體積量占比為21%得出所需理論空氣體積量；我們?cè)诮ㄖ沾奢伒栏G燒成過(guò)程中，為了保證燃料能夠充分燃燒，實(shí)際助燃空氣體積量要多于理論空氣體積量，行業(yè)稱(chēng)之為“實(shí)際空氣體積量”。因此，為了在窯爐設(shè)計(jì)及實(shí)際操作過(guò)程中方便，經(jīng)常把實(shí)際空氣體積量除以理論空氣體積量得出的值稱(chēng)為“空氣過(guò)剩系數(shù)α”。根據(jù)輥道窯燒成經(jīng)驗(yàn)，以水、煤氣及天然氣作為建筑陶瓷輥道窯的燃料進(jìn)行燃燒時(shí)的空氣過(guò)剩系數(shù)α范圍為1.05～1.1。

二、建筑陶瓷燒成過(guò)程燒成氣氛要求

建筑陶瓷生產(chǎn)燒成氣氛主要根據(jù)陶瓷產(chǎn)品種類(lèi)、原料配方及生產(chǎn)工藝的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，比如深色磚與淺色磚的生產(chǎn)，燒成氣氛對(duì)陶瓷產(chǎn)品的發(fā)色影響很大，因?yàn)樵诮ㄖ沾稍吓浞街械倪@色離子按照不同形式的存在影響發(fā)色的深淺，或陶瓷原料有機(jī)物反應(yīng)不完全導(dǎo)致顏色不一；對(duì)于釉面陶瓷磚尤為明顯，因?yàn)闊蓺夥詹灰粯訉?dǎo)致陶瓷產(chǎn)品外觀(guān)的質(zhì)量缺陷，比如針孔、溶洞、色差、陰陽(yáng)色及變形等缺陷。鑒于建筑陶瓷的原料配方中主要成分是硅、鋁，而它們的來(lái)源主要由粘土、長(zhǎng)石、石英及化工料等有機(jī)和無(wú)機(jī)材料；因此建筑陶瓷產(chǎn)品在燒成過(guò)程中，如果燒成氣氛不合理，就會(huì)產(chǎn)生黑心、灰心、變形、針孔及裂磚等缺陷。多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，建筑陶瓷輥道窯的燒成速度越快，導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的時(shí)間不足，缺陷越容易產(chǎn)生。那么決定氧化還原是否完全，主要取決于氧化還原階段的溫度、燒嘴的燃燒氣氛、窯爐內(nèi)的氧化氣氛及窯爐內(nèi)煙氣流動(dòng)速度等方面是否合適。

三、建筑陶瓷燒成氣氛調(diào)節(jié)及控制

在建筑陶瓷工作多年的技術(shù)管理人員知道窯爐燒成至關(guān)重要，行業(yè)有句俗話(huà)叫做“生在原料，死在燒成”，其實(shí)大家說(shuō)的這個(gè)燒成除了包括溫度制度、氣氛制度、窯壓制度外，還有窯爐內(nèi)的煙氣流速。因此，輥道窯爐的燒成氣氛讓建筑陶瓷行業(yè)技術(shù)管理人員非常重視及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待，針對(duì)不同的產(chǎn)品類(lèi)型及配方種類(lèi)如何調(diào)整及控制燒成氣氛，從而避免或者解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的色差、針孔、炸磚、黑心、氣泡等缺陷。筆者就通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合探討調(diào)整燒成氣氛，解決建筑陶瓷產(chǎn)品相應(yīng)缺陷，以黑心、針孔等缺陷舉例分析。建筑陶瓷磚產(chǎn)生黑心、炸磚、氣泡及針孔缺陷主要在窯爐的預(yù)熱氧化區(qū)產(chǎn)生，針對(duì)此類(lèi)缺陷通過(guò)以下方法調(diào)整：

1.提高排煙風(fēng)機(jī)排煙能力：提高風(fēng)機(jī)頻率、提高排煙閘板開(kāi)度、加大排煙風(fēng)管內(nèi)徑；但是我們?cè)谡{(diào)整閘板的過(guò)程中，要考慮調(diào)節(jié)總閘會(huì)牽涉到輥道窯爐內(nèi)的煙氣流速、零壓位位置的變動(dòng)，如果不合理會(huì)導(dǎo)致變形、干燥開(kāi)裂等問(wèn)題出現(xiàn)，所以必須綜合考慮。

2.提升輥道窯內(nèi)的氧化區(qū)域的負(fù)壓，提升該區(qū)間窯爐內(nèi)煙氣流速獲得充足的氧化氣氛，且由于窯爐內(nèi)為負(fù)壓的原因，含有氧氣的空氣進(jìn)入該窯爐區(qū)域內(nèi)，加速陶瓷坯體氧化的完成。

3.陶瓷磚黑心缺陷是陶瓷磚在燒成過(guò)程中氧化嚴(yán)重不足造成的；黑點(diǎn)是陶瓷磚生產(chǎn)過(guò)程中氧化不良的缺陷，相對(duì)黑心來(lái)說(shuō)嚴(yán)重程度較輕。

4.陶瓷磚氣泡及針孔的缺陷是相互關(guān)聯(lián)的，其主要是陶瓷磚在燒成過(guò)程中沒(méi)有完全氧化，陶瓷表面就出現(xiàn)液相封閉氣體排出通道而出現(xiàn)的缺陷，而陶瓷磚針孔缺陷產(chǎn)生的直接原因就是陶瓷內(nèi)部有氣泡存在，首先是加大排煙風(fēng)機(jī)抽力，在氧化分解過(guò)程中保障陶瓷磚內(nèi)部氣體完全排出；其次調(diào)整釉料的始熔點(diǎn)溫度，延長(zhǎng)坯體氧化分解氣體排出的時(shí)間；其三就是提高預(yù)熱帶的溫度，延長(zhǎng)氧化區(qū)的時(shí)間；其四降低燒成區(qū)的高溫溫度，防止過(guò)燒而產(chǎn)生針孔。

總 結(jié)

建筑陶瓷輥道窯的燒成，不同的燒成溫度、氣氛控制嚴(yán)重影響陶瓷磚產(chǎn)品的質(zhì)量，針對(duì)不同的原料配方和陶瓷種類(lèi)，調(diào)整合適的燒成氣氛至關(guān)重要。