辊道窑结构

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2)控温要点 (a)由于墙地砖的使用性能很大程度上取决于坯体的烧结程 度及最高温度,而烧成区是保证坯体出现足量液相。使产 品达到足够机械强度和要求的关键区域,因此这个区域的 控制至关重要: (b)为稳定色差并阻止坯体内继续排气而产生针孔。烧成带 中部一般取零压或微正压。一般高温区的辊上零压住控制 在开始高火保温区处。而下零压位则相对滞后2~5区,最 高正压一般控制在3~5Pa,同时,在氧化气氛中操控有 助于坯体发色和减少色差; (C)如果此阶段正压过大,易形成局部蓄热过高而造成断 棒增多。且大量的热量向外逸出,使操作环境恶化,单位 能耗增加。相反,如果为负压,过多的冷空气吸入窑内, 将导致同一截面的温差增大。从而造成产品出现阴阳色或 尺寸不统一的缺陷,同时也增加了能耗。
(7)450℃ ~ 出窑温度(强冷区) 1)主要特征 (a)坯体已完全固化。强度也随之增加。此 阶段可直接对坯体吹冷风,快速冷却。 (b)坯体温度高于此阶段的热空气温度。应 在零压或微负压下操作。
2)控制要点 (a)窑炉的余热主要经此处抽走.热风抽出口的闸 开度由前向后逐级开大.使冷却带的热气流向窑 尾移动,并利用余热来干燥坯体或作其它用途; (b)避免热气流集中于强冷区首端抽走。造成局部 温度降温过快而开裂: (c)强冷风管开度也应由始端向末端逐渐开大; (d)此外有些坯体的石英在270℃ 尚存在Q一方石 英与B一方石英之间的晶型转换.易产生开裂。 以上是坯体在辊道窑运行过程中所发生的各个结 构阶段的变化情况.通过了解这些特点,可有针 对性地分析生产中出现的问题。 冷却带控制研究较少
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压力制度
窑内压力不管是正压还是负压,首先应清 楚它是相对于大气压而言,相差很小。这 个压差用压力传感器或倾斜式微压计测量 反映出来的都是若干帕,相对大气压 101325帕而言,只能说是微压,它对窑炉 的损坏不是很明显,但长期状态下就不能 忽视
烧成带温度:700~1050℃(氧化分解阶段)
1)主要特征 (a)该阶段的各种反应集中在高箱前部(上枪着火区域附近), 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。快烧窑炉生产时,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。 (b)有大量的CO、CO2、H2O等气体选出,坯体内有冒烟 及燃烧现象: (C)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。气孔率降低;
工作流程:
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。
温度制度:包括各阶段的升温速度、最高烧成温度和保温时间。 气氛制度:各阶段所对应的气氛要求。(氧化、中性、还原) 压力制度:为了保证温度、气氛制度的实现,对窑内压力的调节。 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
对于辊道窑的箱体结构来说,窑墙的传导散热及 窑边辊棒与石棉间隙密封性不好,以及事故处理 口处的传导散热及密封性不好,窑体中间部位温 度高于两边,如果出现窑两边砖风裂,除检查窑 体密封外,可考虑适当提高急冷区温度。 急冷区热电偶显示温度肯定低于砖坯的实际温度, 一旦出急冷区,显示温度往往会反弹, 砖坯规格 越大越明显,窑冷速越快越明显。所以在实际控 制上,热电偶显示的温度与实际砖坯温度的差值, 需要很好的经验判断。
(2)350~700℃(预热区) 1)主要特征 (a)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: (b)坯体中各种有机物开始排除、挥发; (C)坯体中的晶体重组,分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: (d)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(但没有缓冷要求高) ,否则 会产生裂纹。

(6)650~450℃(缓冷区) 1)主要特征 (a)坯体刚进入缓冷区时,脆性较大; (b) 石英在573℃ 左右发生晶型转换,体积快速 收缩,冷却速率不可超过30℃/min; (c)此阶段必须在正压一零压状态下控制,禁止负 压。以免吸入冷空气产生冷裂: (d)此处坯体开始出现黑色。但仍保持微红色。禁 止向坯体内直接打冷风.即俗语所讲的冷红不冷 黑。
压力制度
影响因素为: (1)烧嘴处燃烧的煤气量或压力 (2)烧嘴处供入助燃风 (3)急冷处打入的空气量 (4)强冷处打入的空气量 (5)排烟风机排走的烟气量 (6)抽热风机抽走的气体量
压力制度
(7)影响排烟抽热的马弗板、挡火墙和挡火 板以及窑体密封性(窑顶马弗板处、窑边多 孔砖处、窑边炉门处) (8)外界天气。这是由于外界天气对排烟、 抽热、助燃风有影响,所以正常情况下, 外界天气变化也影响到压力制度的波动, 从而影响了温度制度和气氛制度,出窑砖 往往出现质量波动。
(d)烧成带的温度控制主要是通过调节各区喷枪的风、 气比例以及该位置的挡火板、墙的高度来实现的。 (e)必须学会看砖烧砖,灵活及时地调整烧成制度, 如采取产品上限温度烧成.则高火保温时间可适 当缩短。达到快烧的目的;反之,保温时间要长 些,以确保性能达标,否则极易产生过火、生烧 及变形等现象;
冷却带
压力制度
压力制度仅指窑内气压的制度,即窑内气体压力 与外界大气压之问的差值。 负压—— 所测点处窑内气体压力比外界大气压小, 呈吸风式。 正压—— 所测点处窑内气体压力比外界大气压大, 呈外逸式。 零压—— 所测点处窑内气体压力等于外界大气压 压力。 窑内压力主要是由所供入的空气和燃烧产生的烟 气以及吸入的空气总量与排烟抽热所抽走的气体 总量之间的差值所决定的。
2)控制要点 (a)进入急冷前坯体温度不能过高,否则易导致坯 体在进入缓冷区之前未能达到石英晶型转变的温 度而出现热裂纹: (b)坯体降到650℃左右后,不能直接打冷风,否 则易引起裂纹(急冷区的显示为冷风温度); (c)无特殊要求,上下管的开度应均匀,避免收缩 不一致而产生变形。一般情况下(有意识的调节 外),不要采用急冷管来调节砖坯的变形度。因为 这样会导致坯体的变形不稳定。
急冷断口特征:急冷是使砖坯从液相转化为固相的过程, 也就伴有物理变化即体积收缩,对于厚而大的坯件,如急 冷快,会由于内外散热不均匀而造成不均匀应力,引起开 裂。这种开裂一般都有明显纹路,而且断口有些蜡质光泽。 大规格瓷砖:急冷的上下温差过大,也会引起上下收缩不 均匀,由于砖坯规格大,冷却散热时间长,所以,对于大 规格砖来说,急冷缓冷区都应该长些。如果急冷段太短, 为避免砖坯过高温进入缓冷,急冷风就要加大,急冷风的 加大,砖坯四周热交换最快冷却最快,但中部分散热缓慢 仍呈高温,这种温度差会引起应力差,再加上石英晶型转 变开裂,由边部开始的风裂在所难免;
(d)如果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; (e)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; (f)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)控温要点 (a) 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。为避免发蓝、 针孔、黑心的产生。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;烧成操作中则取决于上下及两侧 温度的均匀性。 (b)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。
(c)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; (d)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; (e)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 而产生针孔或发蓝,砖坯表层张应力不同而 产生上弯或下耷变形。
的烧成制度,并准确执行是产品质量的重要保证。
温度制度
烧成温度:为了达到产品的性能要求,应 该烧到的最高温度。 烧结温度:材料加热过程达到气孔率最小、 密度最大时的温度。
预热带
预热带温度:室温~ 700℃ (1)室温~350℃ (窑头干燥阶段) 1)主要特征 (a) 室温~350℃ 区域,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 本集中在窑炉的第一和第二组排烟支管处。个别 快速烧成或工艺条件有异时会往后推延1~2区: (b)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,只发生体积收缩、气孔率增加 等物理变化。
2)控温要点 (a)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; (b)要保持负压状态,且压力分布要均匀,以利排 气排湿; (c)控制好入窑坯体水分,不要过高,尽可能<1.5 %; (d)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
冷却带温度:止火温度~出窑温度
(5)止火温度~650℃(急冷区) 1)主要特征 (a)坯体尚处于有较多液相的塑性阶段,受力必须均匀且 避免撞压。否则极易产生变形。此阶段快速冷却所产生的 热应力被坯体中的残余液相缓冲,快冷不会开裂。可达到 100~150℃/min的降温速率: (b)这一阶段的目的是将处于高温状态的坯体快速冷却至 石英晶型的转换点573℃ 附近。以形成一个过渡区。让晶 体的转化有较长且缓和的时间。保证其不会因产生收缩应 力而开裂。
2)控制要点 (a)必须保证石英晶型转换点573℃在缓冷 区中部,提前或推后都会对坯体产生有害 影响; (b)使热空气缓慢流经坯体表面,从而达到 自然缓慢降温的目的。禁止直接对产品吹 冷风或提前抽过多的热气体,这样均会导 致坯体因降温过快而开裂;
(c)此处温度变化平缓。避免出现局部高低温现象; 上下挡火板、墙同截面一定要一致。使气流一致, 不要造成局部温度不同而出现风裂。 (d)降温速率不能过慢。若坯体被送出缓冷区时, 还未降到573℃ 以下,会使石英晶型转换点后移 到快冷区。从而出现所谓的热脆现象。有些坯体 出窑后,外表看来完整无损,但用力一敲,就很 易破碎,这也是抛光线刮平机出现很多烂砖的原 因之一。 (e)此处的两头上挡火板要齐全,否则易使产品出 现风裂.且稳定性不好。
(d)此阶段必须保持在零压或正压状态下,以防止 继续排气时产生针孔或吸入冷空气而造成坯体冷 却不均,产生风裂(即冷裂纹); (e)调整抽热支闸,使气流流向窑尾抽热方向,少 量流向高温区。 (f)挡火板一定要齐全。近高温区的挡火板、墙应 尽可能离棒间隙小,否则易造成烧成区气流不稳 定。现在一般都有二道挡火板、墙,中间有一缓 冲区,可起到很好的隔离作用。
2)控温要点 (a)在500~600℃ 之间应略为放慢升温速率, 保证石英晶型安全转换: (b)保持负压; (c)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
烧嘴的布置:辊道窑烧嘴一般较密,同侧两烧嘴间距 1~2m由于热气体有自然上升趋势,故一般下部烧嘴比上 部安排较多
(4)1050℃~最高烧成温度(高温区) 1)主要特征 (a)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; (b)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; (c)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,因此要防止过烧。
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