陶瓷辊道窑的烧成制度.pdf

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1、第二讲陶瓷辊道窑的烧成制度李萍2013年5月陶瓷辊道窑概述目前，在我国经济快速发展，能源相对缺乏的情况下降低能耗提高经济效益成为任何企业的首要任务，特别是能源消耗大户——陶瓷企业更是如此。自从上个世纪80年代初辊道窑投入我国陶瓷工业使用以来，各个陶瓷企业的产品质量和产量都有了大幅度的提高并显著降低了能耗。特别是近年来宽断面辊道窑的使用、发展，使得陶瓷产品的质量与产量又进一步大大提高。辊道窑（rollerhearthkiln）的定义又称辊底窑。主要用于瓷砖等陶瓷建材的生产。辊道窑是连续烧成的窑，以转动的辊子作为坯体

2、运载工具的隧道窑。陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊子上，靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾，故而称为辊道窑。辊道窑的主要优点１、截面小，窑内温度均匀，产品质量好２、适合快速烧成，产量大，能耗低３、机械化、自动化程度高辊道窑的结构（单层结构的辊道窑）1、窑体：窑墙、窑顶、窑底2、燃烧装置：主要由烧嘴、燃料供应设备及管线3、排烟装置：包括排烟风机、烟囱及排烟管道等4、冷却系统：包括助燃风机、急冷、缓冷风机、窑尾冷却风机及相应的管道系统5、传动系统：包括辊子及驱动装置、窑炉的进、出窑机构及必要的储坯系统6、自控装置

3、：包括窑炉的温度、压力检测装置、自动控制及调节装置典型陶瓷辊道窑的结构辊道窑烧成制度烧成制度：烧成过程中各阶段气氛、温度及其温度变化速率的具体要求，包括温度制度、气氛制度和压力制度，其中温度制度是核心。烧成工序是陶瓷生产过程中最重要的工序之一，制定科学合理的烧成制度并准确执行，是产品质量的重要保证。预热带的温度制度1、室温～350℃（预干区）（1）主要特征利用窑头预热区的热烟气来对坯体进行加热。其整个反应过程基本集中在窑炉的第一和第二组排烟支管处。此阶段反应主要是排除坯体中的吸附水。坯体不发生化学变化，只发生体积

4、收缩、气孔率增加等物理变化。（2）控制要点此阶段要避免急速升温，以防止坯体内水分挥发过快，导致坯体内应力释放不均而引起裂纹或炸坯。要保持负压状态，且压力分布要均匀，以利排气排湿。控制好入窑坯体水分，不要过高，尽可能<1.5％。此阶段的控制主要是调整窑头相应区域的抽力、近窑头的挡火板的高度等。2、350～700℃（预热区）（1）主要特征此阶段利用窑头预热区的热烟气来对坯体进行加热。其整个反应过程基本集中在窑炉的后部排烟支管处及整个传统窑炉结构的低箱位处。坯体中各种有机物开始排除、挥发。坯体中的晶体重组，分

5、子间的结晶水被排除，坯体收缩、气孔率增大，失重迅速增加，粘土结晶结构破坏，强度降低。在573℃时坯体发生石英的晶型转变，并伴有急剧的体积膨胀，此阶段要严格控温，否则会产生裂纹。（2）控制要点在500~600℃之间应略放慢升温速率，保证石英晶型安全转换。保持负压。此阶段的控制也主要是调整窑头相应区域的抽力、近窑头挡火板的高度、前后各支闸的合理开度分配、上下第一组烧嘴开度的位置等。烧成带的温度制度3、700～1050℃（氧化分解区）（1）主要特征热能主要来自底枪燃烧产生的高温气体和高温区热气体，此阶段也是坯体反

6、应过程的最大耗能阶段（通过观察，此区域的烧嘴压力较高，快烧时，有时局部较难升温）。坯体中的有机物、碳酸盐主要集中在该阶段进行分解和氧化。有大量的CO、CO2、H2O等气体，坯体内有冒烟及燃烧现象。坯体表面开始出现液相，颗粒重新排列并填充间隙，坯体逐渐致密。若此阶段坯体内的碳素或有机物未完全燃烧和氧化就会产生发蓝或黑心．或固定位置的密集黑点杂质。若此阶段辊道上层与下层的温度控制不合理，会导致坯体产生过度上弯或下耷的变形。如果在正压及还原气氛中烧成，会导致坯体呈灰蓝或黑灰色．对色料的发色有影响。（2）控制要点

7、一旦控制不合理，极易出现黑心、发蓝、针孔、变形、气泡、阴阳色等缺陷。此阶段必须保证有较长的时间及充足的氧化气氛，使坯体得以充分的分解和氧化。其氧化的效果取决于坯体的大小和厚度及压制过程中的致密度、上下及两侧温度的均匀性。必须在负压和氧化气氛中烧成，以利于坯体发色及排气通畅。此阶段烟气温度大于坯体温度，坯体主要通过对流和辐射两种方式获得热量。主要通过调节排烟总闸及各支闸的开度和各区域上下层的挡火板、挡火墙的高度来实现调控的目的。此阶段要特别注意上层温度的控制，避免表层过早熔融使坯体内的气体不能排出而产生针孔或

8、发蓝，砖坯表层张应力不同而产生上弯或下耷变形。4、1050℃～最高烧成温度（烧成区）（1）主要特征由于各种陶瓷性质及所用原料、配方不同。其最高烧成温度也不同。此阶段坯体中的液相大量出现。并填充到石英骨架中，使坯体气孔率下降、强度增加，从而达到烧结，体积收缩最大。如果此阶段玻璃相产生过多，会软化坯体中的石英骨架从而出现高温变形，因此要防止过