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我们都知道,所有的陶瓷制品都是经过不同的原料组合成型煅烧而成的,而烧成的目的是利用高温的作用,让陶瓷无料发生根本的物理性和化学性变化,进而达到满足使用价值。
然而,要使成品在煅烧过程中合乎质量发展要求,并不是只要有先进的设备即可。当然先进的设备其操控较简单,且温度较稳定,故障较少,这是毋庸置疑的事实。但必须要有良好地原料配方和制程控制,才会相得益彰,进而达到质量要求。
在这里我仅从烧成过程控制谈谈坯体在各阶段的变化及控温要点,以便寻找出一条科学合理的烧成制度,避免缺陷的产生。
主要是排除坯体中“吸附水”或颗粒间的“结构水”。坯体不发生化学变化,只是发生体积收缩、气孔率增加等物理变化。
1、此阶段要避免急速升温,以防止坯体水分蒸发过快而引起裂纹或爆砖。主要是由于坯体内释放应力不均所致。
4、此阶段温度的控制主要是通过调整窑头抽力、排烟支闸以及挡火板、挡火墙的高度获得。
1、此阶段坯体中各种有机物开始烧除,碳化物、硫化物开始分解及挥发和脱水反应。
2、坯体中的晶体重组,分子间的“结构水”被排除,坯体收缩,气孔率增多。失重迅速增加,粘土结晶体结构遭到破坏,强度降低。
3、在573C时,坯体中0—石英向a—石英晶型转换,并伴有约8%〜10%的体
1、在500C〜600C之间应略为缓慢升温,保证石英晶型安全转换而不产生坯
MgCO3=MgO+CO2T(900C)CaCO3=CaO+CO2f(850C〜1050C)
Fe2(SO3)3=Fe2O3+3SO2T(560C〜750C)
3、坯体表面慢慢的出现液相,颗粒重新排列紧密,并填充间隙,从而使坯体逐渐致密收缩,气孔率增加。
4、此阶段如果坯体中的碳素或有机物未完全燃烧和氧化会产生发蓝或黑心,以及固定位置的密集黑点杂质。
5、此阶段辊道上层与下层温差控制不合理,会导致坯体产生上翘或下耷的变形状。
6、如果在正压及还原气氛中控制,会导致坯体呈灰蓝色或黑灰色状,无法发色。二、控温要点:
1、因为这一阶段是整个烧成控制中,坯体发生物理和化学反应最剧烈的一段。其过程控制的好坏,将直接影响产品的外观和内质,一旦控制不合理,极易出现黑心、发蓝、针孔、变形、气泡、阴阳色等等缺陷。为避免发蓝、针孔、黑心的产生,此阶段必须有较长的时间及充足的氧气使坯体得以充分的分解和氧化。其氧化时间的长短取决于坯体的大小和厚度。
2、气氛和压力的控制,必须在负压和氧化气氛中控制,以利于坯体发色鲜艳及排气通畅。
3、此阶段烟气温度大于坯体温度,坯体主要是通过对流和辐射两种方式获得热量。
4、调控方法:主要是通过调节排烟总闸及各支闸的开度和各区段上下层的挡火板、挡火墙的高度来实现调控目的。
5、此区段要格外的注意上层温度的控制,应避免表层过早熔融,密封坯体内的气体排出,而产生针孔或发蓝。以及砖坯底、面表层张应力不同而产生上翘和下耷变形。
1、由于各种陶瓷性质及其所用的原料、配方不同,所以其最高烧成温度也不同。
2、此阶段坯体中的液相大量出现,并填充到莫来石骨架中,使坯体气孔率下降,强度增加,进而达到瓷化,体积收缩最大。
3、此阶段如果玻璃相产生过多,又会软化坯体的莫来石骨架从而出现高温变形。二、控温要点:
由于瓷质砖的使用性能在很大程度上取决于坯体的烧结度,而烧成温度是保证坯体出现最低必要数量液相,使产品达到足够机械强度(如抗折强度)和物化性能要求(如平整度、吸水率等)的基本条件。
1、压力和气氛的控制:为阻止坯体继续排气而产生针孔以及稳定色泽,烧成带一般取零压或微正压烧成。并在氧化气氛中操控利于坯体发色鲜艳。
2、如果此阶段正压过大,极易形成局部蓄热过高造成断棒多,且大量的热量向外逸出,使操作环境恶化,单位耗能量增加。相反,如果负压过大,过多的冷空气吸入窑内,导致同一截面温差增大,从而易引起产品出现阴阳色或尺码不统一现象。
3、烧成带温度的控制主要是通过调节各区喷枪的风油比例以及该位置的挡火板、墙的高度来实现。所以正常生产情况下,操作者不宜频繁改变各喷枪的风油比例以及挡火板、墙的高度,否则对温度场的稳定是极不利的。甚至会改变窑内气氛和压力制度,进而影响产品质量。
4、在温度调控方面必须要学会看砖烧砖,灵活及时作出调整烧成制度,如采取产品上限温度烧成则高火保温时间可适当缩短些,可达到快烧目的。反正,保温时间则要延长些,以确保水率合格,否则就极易出现过火、生砖或变形现象。
5、烧成区各组油压要求均衡。特别是底面喷枪的油压,不能相差悬殊,否则极
6、不管任何先进的窑炉,烧成制度只能在一段时间内保持相对来说比较稳定,之后肯定会产生波动。这就要求操作者除了严格执行烧成制度外,还应随时观察窑内喷枪的燃烧情况,做出小国内的调整,使各区段的温度分布均匀,持续稳定,避免不合格产品的出现。
1、坯体中尚处于较多的液相状态下的塑性阶段,受力必须均匀及避免挤压,否则极易产变形,此阶段快速冷却所产生的热应力被坯体中液相缓冲,快冷不会开裂,可达100C/m的降温速率。
2、目的:是要将处于高温状态的坯体急速冷却至石英转换点573C附近,形成一个过渡区让晶型的转化有较长且缓慢的时间范围,使其不产生收缩应力而发生冷却裂痕的现象。
1、进入急冷前坯体温度不能过高温,否则会造成坯体在进入缓冷区之前未能达到石英型转换的温度要求而出现裂纹即热裂。
3、无特殊要求,上下急冷管开度要求一致,避免收缩不一致而发生变形。(有意识的调节外)正常的情况下,建议不要采用急冷管调节砖坯变形度,因为在实际生产之中总结得知,该法会导致坯体的变形极不稳定,反复出现。
4、此阶段一定要保持在零压或正压状态下,以阻止继续排气而产生针孔以及吸入
6、此处各挡火板一定要齐全,否则易引起烧成区气流不稳定,前温过高现象。
3、此阶段在正压—“0”压状态下控制,禁止负压,以免吸入冷空气产生开裂砖。
4、此处坯体开始呈现“黑色”只有微“红色”,禁止再向坯体直接吹冷风,即俗语所说的“鼓红不鼓黑”。
1、必须保证石英晶型转换点573C在缓冷区段,提前与后移都对坯体产生不利的影响。
2、此阶段是利用急冷后混合的热空气,缓慢流经坯体的表面,进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走过多的热气,这样都可能会导致坯体降温过快而开裂。
3、此处气温变化应平缓,防止局部高低温现象。上下挡火板/墙一定要一致,否则引起气流不一致,局部温度也不同而出现风裂现象。
4、降温速率亦不能过慢,否则坯体被送出缓冷区段时,还未降到573C以下,致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,外表上看上去完整无缺,但用力一击,就很容易破碎,也就是到抛光线刮平机很多烂砖的原因之一。
5、此处上挡火板是否齐全很重要,否则很容易使产品出现风裂或脆角现象以及有细小裂纹就开边。
1、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。
1、窑尾余热主要经此处抽走,热风抽出口的闸门开度由前向后逐渐开大,促使窑内热气流向窑尾移动。
2、避免热气流过于集中于强冷区首端抽走,形成局部温度过高,坯体降温过快而开裂。
、直裂、角裂和中间裂等四种。按裂纹产生的原因可分为机械裂纹和热应力裂纹,机械裂纹是机械应力集中而造成;热应力裂纹产生的直接原因是排湿或升温过快。
(1)用煤油依次从窑炉入口f花机f干燥出口f干燥入口f压机平台口逐个工序对砖坯进行仔细的检测当在某一工序查看到裂纹时,就对其之前的机械设备逐一检查直到找到确切的原因为止。
(2)特征:此种机械应力的裂纹,主要体现为横向的大口边裂位置较固定,相差不超过2cm范围,以单条的形式出现。且在窑炉入口调方向其不随坯体方向的改变而改变。解决办法:如调整升降机及釉线皮带水平、清除棒钉、更换弯棒等。
窑炉入口过密且不正撞裂等:用煤油测试法,从窑入口依次排除各工序造成的可能性,并对不合理的位置做调整以至克服。
:中间裂的位置较固定,将坯体调方向亦不改变,呈一条横裂或鸡爪状裂。如果是干燥辊棒起钉多为单行裂的形式出现,且有规律性。
:主要是输送带下有杂物,受力不均匀以及棍棒有钉所致,亦有压机模具及布料不均所形成的收缩裂。
:热应力所引起的裂纹主要有横裂、直裂(前直裂、后直裂)、中间裂等。
:以单条或多条裂纹的复杂形式出现。而多发生在坯体边缘的中间位置,有透底的也有不裂透底的。
:干燥过程和窑炉过程两类;干燥过程产生,又可分为升速干燥阶段过高温裂和过低温裂两种情况。正常的情况下属于干燥前段的预热升速干燥阶段不够温而引起横向大口裂纹,多发生在较低温侧。一旦空干燥前温高时,刚出来的砖极少或没有横裂。正常后又出现,为不够温所致。
象。产生原因:升速干燥阶段,空气过干爽且高温,坯体在此阶段表层过早“硬皮”阻碍内部水分排出所致。
克服方法:此现象很容易被误认为是干燥前温不够所致。略降低干燥前端20米距离的温度10度左右,并提高其湿度,一般可克服;如果干燥器两边或单边热风入口处进风太猛产生热冲击,也会造成左右横裂或中间裂。(亦称直裂)特征:呈现于坯体出窑方向的前边或后边。有单行或几行存在。
产生原因:干燥窑内升速干燥阶段的某区域升温过急,温度过高湿度过小,往往会造成这类坯裂。
2、防止局部地方的热风喷出量太大而造成升温急促,产生热冲击对坯体的破坏。特别是面加热管,可尽量关小或不开,至开底加热管。
3、减小前后排砖坯间的距离,适当加大同排砖之间的距离,使热气流分布均衡。
4、干燥窑整体温度过高,亦需适当减少热风总进入量。(如九线点热风炉后前裂增多)
6、如同干燥窑,一侧存在低温横裂,另一侧出现高温前边裂,可采取减小抽湿总闸和关小干燥前端面加热管的方法来帮助克服。
(俗称心裂)特征:以一条或二条横裂或鸡爪状裂的形式出现,位置不固定。在干燥出口一般很难查到,烧成后抛光才能看见。
产生原因:正常的情况下是由于干燥升速阶段的温度过低,负压过大,坯体无法及时均匀受热,就立即进入较高温的等速排水阶段引发。有时前温太高,湿度太小,正压过大亦会出现单行中间裂现象。这裂纹有长10cm亦有2cm细小的,不完全裂透底。
适当减小排湿风机的总排湿量,或适当开大前段的加热支闸,使干燥窑头呈微正压状。
在总排湿闸不变的前提下,适当关小干燥前端的抽湿支闸,并把抽湿支闸向中段移。加大辊棒底部入风量。增加此处的湿度,使坯体均匀受热后才排湿。但是,由于有些原料的特殊性,温度高,湿度大时,中间裂反而更为严重。此时则要采取相反的方法,加大前段排湿降低前段温度,逐渐升高中后段温度。
如果是前段温度高,湿度低、正压过大所致,可减小窑头排烟鼓入量帮助克服。
,亦可分为横裂、前后(直)裂中间裂(心裂);预热阶段造成的裂纹主要是由于坯体入窑水分过大,前温过高或过低等原因所致,以及排湿不畅等问题导致。其出现的形状无规律性,有横裂、直裂及中间裂。
当出现不够温而产生的裂纹,可采取合理调整排烟支闸,提高预热的挡板及增开前面的喷枪等手段来帮助提高窑头温度。
如果排烟总闸开度过小时,亦会导致裂纹的出现,此时只要开大排烟总闸即可。
提高干燥温度,降低入窑水分。总而言之,坯裂是一项错综复杂、互相影响、不容易分辨的缺陷。在处理坯裂时,因此也必须格外的注意,仔细了解、分析、透过表面现象查找根源。详细情况具体分析,不一样的坯裂,采用不一样的方法处理,有时还需大胆地突破常规经验的束缚,通过对此缺陷分析,形成新的判断思路。另外,对于同一类型的坯裂,还要准确地判断是高温裂还是低温裂,这样,才能合理地把握好干燥过程的湿度、温度、压力以及热气流的控制,才能真正有效地克服坯裂的产生。
顾名思义,变形就是坯体形状的改变。这种变形包括热应力变形及机械性变形,他们的实质和处理方法各不相同。
常见的形状有上翘“2”、下耷“厂”、海鸥形“”或“”及前翘后耷状“”。
二、如果烧结度合格,尺码合适,可适当降低中温区面温略升高前温帮助克服。
三、如果烧结度及尺码偏小的,抛光此法相反,可降低保温区的面温加以克服。
2、挡板的调节方法:必要时升高中温区前的上挡风板,降低高温区前的上挡板,并保持高温区温度不变。
3、急冷管的调节方法:在烧结度合格的前提下,开大上急冷管支闸及关小下急冷管的支闸。
4、助燃风的调节方法:可适当调整中、高温区的助燃风量,面部开大,底部减小。
:不同的原料配方其成分不同,所造成的原因有相同亦有不同。相同的原因一般为前温不够,及中温区面温不足,以及后温底面温差过大所致。
产生原因:正常的情况为前温不够,中温区态短促,高温区不足,尺码偏大。克服方法:
A、升高前温区,拉长中温区,降低中温区过渡到高温区的升温速率。一增开面枪。
C、压力的调节方法:适当增加窑炉正压,减少排烟总风机,抽热风机可不变;也可以适当调节中、高温区上下喷枪的助燃风量。
D、其它方法:注意砖在进入高温区段行走是否整齐,并在入口予以调正。:烧结度偏大时,多为前温不够,中温区过高。如果是过火时,多为高温区过高。克服方法:与上述相反,如果是过火变形,则降低高温烧结区的面温。
“”产生原因:前中温区不够温,高火保温区过高温及抽热开度过大所致。克服方法:
