問:我們工廠有一條內(nèi)寬為2.5m、長度為280m的輥道窯爐,生產(chǎn)600mm×1200mm×10mm、600mm×600mm×20mm和600mm×1200mm×20mm不同規(guī)格的產(chǎn)品,燒成周期在40~90min之間,產(chǎn)品吸水率控制在0.1%~0.5%之間,在生產(chǎn)過程中,不管生產(chǎn)什么類型的產(chǎn)品,在坯料和釉料不變的情況下,出窯坯體都很容易出現(xiàn)前后邊下彎、左右邊上翹的馬鞍狀變形,其變形數(shù)據(jù)如下:坯體前邊+0.2mm~+0.4mm,坯體后邊+0.15mm~+0.3mm;坯體左邊-0.3mm~-0.5mm,坯體右邊-0.2mm~-0.6mm。
輥上急冷風(fēng)管只開最前端的1~3條,其它的急冷風(fēng)管都關(guān)閉,輥下急冷風(fēng)管前1~4條開15%~30%,其余的急冷風(fēng)管全部開啟,該磚形也調(diào)整不過來。請問潘工,在生產(chǎn)600mm×1200mm×20mm厚度的釉面磚時,在窯爐控制方面應(yīng)該如何調(diào)整溫度和壓力制度,才能更有效地解決上述問題呢?
答:產(chǎn)生原因分析:
由于這是一款大規(guī)格超厚仿古釉面磚,相對普通的薄磚而言,其排水、氧化和燒結(jié)的時間周期也要適當(dāng)?shù)难娱L,據(jù)筆者對各產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)1.5cm以上厚度的釉面磚的調(diào)查,很少會出現(xiàn)磚形超標(biāo)現(xiàn)象,相反,生產(chǎn)厚磚的磚形控制要比生產(chǎn)薄磚簡單些。從你的提問中得知,貴公司這條輥道窯爐,不僅生產(chǎn)厚磚,也生產(chǎn)薄磚,同時不管是生產(chǎn)厚磚還是薄磚及不同規(guī)格的產(chǎn)品,都不同程度地會出現(xiàn)“馬鞍形”。
通過我司熱工技術(shù)人員到達生產(chǎn)現(xiàn)場采集相關(guān)數(shù)據(jù)和對比試驗可知,該窯爐不僅存在溫度和壓力制度設(shè)置不合理,同時輥上/下噴槍、窯內(nèi)高度等設(shè)計上也存在一些硬件上的不合理,因此才導(dǎo)致該窯爐工況極其敏感。通過收集相關(guān)數(shù)據(jù)及試驗對比,發(fā)現(xiàn)存在如下問題:
(1) 工廠有兩條生產(chǎn)線,在同等坯體和釉料的基礎(chǔ)上,其中A窯特別容易出現(xiàn)坯體前后下彎,左右上翹的變形缺陷,而B窯卻沒有這樣的變形缺陷。
(2) A窯爐前段的輥下內(nèi)高空間不足,導(dǎo)致窯爐預(yù)熱帶的溫度很難提升。
(3) 兩條窯高箱體前段噴槍布局不一樣,A窯的輥上噴槍分布較后,在輥下第五組噴槍對應(yīng)的輥上才安裝第一組噴槍,導(dǎo)致窯爐氧化帶前段溫度較難提升,以及為提高前段溫度而導(dǎo)致前段燃氣壓力過高,燃燒不完全的弊端;B窯的輥上噴槍安裝相對靠前,在該窯輥下第2組噴槍對應(yīng)的上部就已經(jīng)安裝了第一組面槍,這樣不僅有利于氧化帶前段快速升溫,同時還有利于適當(dāng)降低前段燃氣的壓力,有利于燃燒。
(4) A窯前段的噴槍采用每組8支的布局,而B窯則采用每組12支噴槍的布局,這樣更有利于燃燒及快速升溫。
(5) A窯因為前溫(1050℃)很難提升,導(dǎo)致坯體容易出現(xiàn)前、后邊下彎變形,為了盡可能的升高前溫,操作者只能通過提升該窯爐氧化階段1050~1130℃區(qū)域的輥下溫度,同時又要控制輥上的溫度不能太高,避免釉料過早熔融。該區(qū)域輥上/下溫差較大,從而導(dǎo)致坯體容易出現(xiàn)左、右邊上翹現(xiàn)象。
(6) 為了調(diào)整磚形,該窯爐輥上急冷風(fēng)管最前面的1~3條開度約60%~70%,其余的輥上急冷風(fēng)管則全部關(guān)閉:輥下急冷風(fēng)管1~4條的開度為20%~40%,其余的輥下風(fēng)管則全部開啟,磚形也還不能調(diào)整過來。
預(yù)防措施:
根據(jù)兩條窯爐的實驗數(shù)據(jù)對比分析,在目前無法對窯爐硬件進行升級改造的前提下,暫時采取如下方法進行調(diào)節(jié):
(1)由于窯爐預(yù)熱區(qū)及氧化帶前段溫度不足,造成坯體的前后邊下彎變形。
其解決方法:(A)提升窯爐高低箱交界處輥上擋火板,由原來的23cm提高到35cm,同時加高輥下?lián)趸饓χ?片標(biāo)磚高度。(B)關(guān)小抽熱風(fēng)機,同時適當(dāng)開大排煙風(fēng)機,以便提高窯爐預(yù)熱區(qū)的溫度,保持窯爐燒成區(qū)的零壓位不變。(C)適當(dāng)升高前段燃氣的總壓力以及各分區(qū)的燃氣閥門開度,并保持各分區(qū)的燃氣閥門開度在60%~80%為宜。
(2) 窯爐氧化中段輥下溫度過高,同時升溫過急會造成坯體的左右邊上翹變形。
解決方法: 提升輥上第1~5組噴槍的溫度15~20℃,同時降低輥下溫度10~15℃,特別是1100℃區(qū)域不能過長,盡量控制在1050~1080℃為宜,通過調(diào)整此處的上下溫差,可以使坯體左右邊趨于平直或略下彎。
(3) 坯釉膨脹系數(shù)相差過大而造成的馬鞍狀變形。
解決方法:通過分別對素坯、第一層底釉坯、第二層面釉坯同時試燒后,檢測磚形并進行數(shù)據(jù)對比,查看是否是由于坯釉的膨脹系數(shù)相差過大而造成的馬鞍狀變形,并給予調(diào)整。
(4) 把坯體在窯內(nèi)間距由原來的8~10cm靠攏至1.0~2.0cm左右。
(5) 輥上急冷風(fēng)管由原來開啟3條增加到開啟6條,這樣便于通過急冷風(fēng)將坯體調(diào)平直。
(6) 經(jīng)過上述調(diào)整后,出窯磚形控制在如下:
坯體前邊0~+0.4mm,
坯體后邊+0.1mm~+0.3mm;
坯體左邊-0.1mm~-0.3mm,
坯體右邊-0.15mm~-0.35mm。
結(jié)束語:通過上述方法調(diào)整后得知,解決厚磚“馬鞍形”的方法與薄磚的方法相似,首先通過調(diào)整窯爐前溫將坯體前后邊下彎的變形解決,然后再通過調(diào)整急冷風(fēng)的上下溫差來解決坯體的左右邊上翹問題。其次在窯爐設(shè)計和技改方面,需要適應(yīng)厚磚生產(chǎn)過程中預(yù)熱、氧化所需的熱量和時間,窯內(nèi)高度與噴槍布局上要給予多樣化的手段可調(diào)、易調(diào),再輔之以窯內(nèi)擋火墻/板的高度、窯內(nèi)壓力、上下溫差、急冷風(fēng)上下的風(fēng)壓差及坯釉膨脹系數(shù)等綜合因素來配合。有些工廠在處理異常問題時可以很快解決,而有些廠卻要拖延較長時間才能解決,關(guān)鍵點在于管理人員能做到“綜合快速判斷問題產(chǎn)生的根源”,這才是解決厚磚變形的核心。
(潘 雄)
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