分析輥道窯結構對陶瓷產品質量與產量的影響

周劍飛,高洪躍

(江西工業陶瓷質量監督檢查站,江西 萍鄉 337000 )

1 輥道窯結構與陶瓷產品質量與產量的關系

當代制瓷業中所采用的輥道窯結構相比傳統的隧道窯結構以及梭式窯結構具有明顯的低耗能、熱效率高、陶瓷產品燒成快以及經濟效益可觀等優點，所以輥道窯結構在當代制瓷業中被十分廣泛使用，據相關數據顯示，利用輥道窯結構燒制的瓷磚產品已經占據市場份額的98%。生產企業在運用輥道窯結構進行瓷器生產時，主要是根據自身的實際生產需要來調整輥道窯結構的長寬高，來達到其生產產量提高的目的，質量自然難以保證。根據能量守恒定律，在輥道窯結構的熱力條件一定的情況下，輥道窯結構的單位時間產量和其容積應該是成正比，也就是說輥道窯結構下的陶瓷產量應該是和其結構的長以及截面也成正比。

2 輥道窯結構對陶瓷產品質量與產量的影響表現

具體在實際生產中，輥道窯結構的長、寬、高對陶瓷產品的質量和產量的影響究竟是怎樣，需要進行以下分析。

2.1 輥道窯結構的長對產品質量以及產量的影響

一般來說，當陶瓷燒成時間、單位時間內的工作日、燒成的成品率以及輥道窯結構的裝窯密度為恒定時，陶瓷的生產量會伴隨著窯的長度增加而提高。這樣，因為產量的提高，所以窯長所導致的熱量散失也就被抵消，平均下來，單位陶瓷的耗能量也就相對降低。此外，伴隨著窯的長度增加，輥道窯結構中各帶的長度都會相應增加，在預熱帶區域，窯內的熱氣就可以有更多的實踐對胚體進行加熱，反復長時間的熱冷交替會促使熱氣的溫度被降低。在冷卻帶區域，陶瓷制品的預熱可以很快分散到冷空氣中，所以這樣來看，窯長的增加可以有效降低熱耗，而且可以促使溫度趨于平衡，這樣還可以有效避免由于溫差較大導致陶瓷開裂。所以這樣來看，在增加窯長不僅可以提高陶瓷生產的產量還可以提高質量。

但是，當窯長超過一定的界限時，則會對正常的熱工產生一定影響，這樣反而會增加單位陶瓷的能耗，同時還會導致產品中次品的數量增加。這主要是和窯內的靜壓和動壓以及二者相互作用產生的正壓和負壓有關。在輥道窯結構的水平面上，為使窯內的氣體正常流動，所以就需要人為施加靜壓來彌補動壓在流動過程中的損失，所以這樣靜壓就成為推動窯內氣體流動的主要動力，但是隨著窯長度的增加，靜壓會和窯的內側產生一定的摩擦力，這樣窯長越長，靜壓和窯內側的摩擦力就越大，相應的靜壓消耗就越大，最終導致窯內的正壓以及預熱帶區域的負壓都增大。正壓越大，則熱氣體的漏出就越多，也就是說就需要更多的熱能耗，這樣燃料的消耗數量增加。此外窯內的溫度過高會導致窯內的窯襯使用壽命減短。如果要內的負壓過大，就會導致封閉較差的區域滲入大量的冷氣，這樣窯內的熱工制度就會遭到破壞，最終會導致陶瓷產品的質量下降。此外，如果窯的長度不能做到很好的控制，其中輥道窯在生產陶瓷中的動力消耗也會增大，比如風輪，隨著產量的增加和窯長的增加，風輪也必須要提高其動力規格，來調節窯內的熱力壓強。

2.2 輥道窯結構的寬以及內高對陶瓷生產產量和質量的影響

按照理論來說，窯的寬、高和長度與陶瓷的生產產量應該也應該成正比的。但是，對于單層的輥道窯結構來說，窯內的高度增加寬度和長度不變時，則還同時增加了窯的外側散熱面積，所以，其產量并沒有提高，反而燒制單位陶瓷的熱能消耗反而增大。此外，隨著窯高度的增加，還會容易導致窯內氣體的分層，窯內的溫差也就會增加，所以這對陶瓷的燒制質量來說也會降低。對于單層的輥道窯結構來說，當窯內的高度很低時，增加窯的寬度，這樣雖然窯外側散熱面積也在一定程度上增大，但是這樣并不會導致窯內氣體分層，也不會導致窯內熱氣的上升，對于陶瓷的生產產量來說并不會有很大影響。相反，如果生產產量很大，則窯內的散熱損失相對來說平均到單位產品就比較少，所以單位產品的耗能量和窯高的關系是成反比的。

但是窯的高和寬又會對窯內的壓強造成一定的影響，壓強的變化會對窯內流場產生一定作用，最終會對陶瓷的產量和質量產生一定影響。就以地板磚的燒制為例，在燒制時，一般是將產品的模子放在中間位置，所以可視為中空窯，對于這種情況來說，只需要增加窯的寬度就可以減少窯內氣體流動和窯內側之間的摩擦，保證窯內流場的順暢。但是這樣，摩擦力的減少，流速的增加，就回導致窯內同一截面上的側壁以及窯中心位置處的流速差增加，這樣相對壓強和溫度穩定性較差的情況會導致陶瓷制品的燒制質量和燒制顏色上都不一致。所以在注重提高生產量的同時，必須要合理設計窯的寬度和高度，使之設計合理，能夠在保證燒制產量的同時，保證燒制質量。

3 結語

綜上所述，在運用輥道窯結進行構制瓷時，對輥道窯結構的長、寬、高進行科學的增加，對于提高陶瓷生產的產量和質量都具有一定的促進作用。但是如果只一味為片面追求提高其生產量，肆意增加窯的長度、寬度和高度，則會增加單位陶瓷的熱能消耗，嚴重的還會導致陶瓷的質量下降。所以在使用輥道窯結構進行陶瓷制品的燒制時，需要對整個結構進行合理設計和相關數據的詳細分析，做到保證窯內溫度穩定、均勻，窯內壓強和熱量保持穩定以及合乎標準要求，只有這樣才能真正提高陶瓷的生產產量、生產質量以及降低能耗，提高社會生產率。

[1]吳武輝,黎水平.陶瓷輥道窯溫度場數值模擬研究[J]. 工業加熱，2012(03).

[2]黃賓,王榕茂.不求最大 但求最精 南方窯爐:高溫輥道窯的佼佼者[J].佛山陶瓷，2007(08).