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窑炉调试过程中应该注意的几个问题

预热带应注意的问题

窑炉的预热带要搞好一个压力平衡,即排烟系统,车下、搅拌气幕风和烧成带产生的烟气之前的平衡。在窑炉预热带需要排走的废气中有搅拌气幕、封闭气幕吹入的冷风,有燃气和空气燃烧所产生的烟气还有车下漏入的冷风。排烟的作用就是顺畅地保证这些废气拉走的同时,使废气的热量合理,充分地传递给制品。在废气里面,只有车下漏入的冷风是随着排烟拉力的加大而增大的,所以在调整预热带时一定要注意排烟风机闸板的开度和各分支烟道闸板开设的有机配合。一般在调试过程中,由于预热带调试不合理,在生产过程造成的废品是非常大的,造成的产品缺陷也是和上道工序成型工序纠纷很多的地方。

在现代隧道窑的预热带,一般应注意:

1、排烟风机闸板开度要合理,即要使废气顺畅地排出,又要使预热带的负压不应过大,不使用较大的负压来烧成的。

2、注意排烟各支闸板的有机调配,既要使烟气合理充分地利用,使制品合理快速地升温。又要合理地调配闸板来解决预热带中某些制品的特征缺陷。在窑炉预热带支闸板调试的方法中,有些窑炉的支闸板是由前部始向后逐渐开大型,也有逐渐缩小型,还有的是两边大、中间小型。有人问过我哪种更为合理,在这我想说的是,只要能适合窑炉,能够有好的产品质量都是合理的。

3、充分重视,合理利用搅拌风系统。

现代陶瓷窑炉采用的一项新技术就是在窑炉的预热带设置了搅拌气幕和封闭气幕。搅拌气幕一般分为顶吹结构和侧吹结构两种。这项技术的应用,对于调节窑头温度、升温速率和平衡上下温差都有极大的作用(但要注意它的开大和关小对窑炉压力是有影响的),由于有了这项新技术,在预热带调节温度都十分方便了,同时,和各支闸板结构使用,可以解决预热带很多的顽固的特征缺陷,如座便器的裂三角区、裂底、洗面具、水箱类的裂眼、托布槽或较大挂便器裂角等等。这些缺陷如果预热带调试好了,都很容易地解决。反之,如果调试不好,仅从成型工序是不容易解决的,当然,尽管这些缺陷可以通过改善成型操作也能起到一定效果,甚至在某段时间内可以解决,但还没有从根本上解决,过段时间还会出现,而且这类缺陷还会很严重。只有找对了缺陷产生的根本原因,有针对性地去解决。缺陷才会彻底消除。

烧成带中应注意的问题

在烧成带中,各种缺陷应该是比较容易解决的,因为在现代陶瓷窑炉中,生货、火大和烟熏都很不容易出现,即使出现了也好解决。比较难解决的就是釉面孔和釉泡的问题。

近几年,由于原料品质的变化,釉面要求提高,釉面质量显得日益突出。釉面缺陷一般表现为针孔,严重的会出现釉泡,釉泡的现象就是在釉的表面出现凹凸不平的坑包,还夹杂些破口泡。敲开釉面,用放大镜观察,发现凸的地方是釉下有气泡,凹的地方是气体冲破釉面后,釉层还进一步融化,但已融不平而形成的凹坑。从以上的分析就可以看出,此类缺陷的产生就是因为坯体中的气体在釉面熔融以前未被排除干净,而是在釉面完全融展开后,积极排出,冲破釉面造成的缺陷。这类缺陷的解决很不容易。过去在解决这个问题时也走过一段弯路。

开始认为釉泡、釉面针孔是因为烧成温度高所致,通过降低烧成温度的方法也确实可以缓解或能够解决这类缺陷,但都不彻底,过段时间仍会出现。通过降低温度的办法是有一定限度的,通过实践证明,即使把温度降低到烧生的程度,釉泡仍然存在。所以可以肯定烧成温度的高低不是釉泡产生的本质原因,再后来有人用氯化钡或氯化镁的饱和溶液刷抹在坯体表面,希望在溶液的状态下生成BaSO4、BaCO3、MgSO4、MgCO3等难溶物质,也因为这些难溶物质在高温下也难分解。这样做来减少气体的分解排除,当然也有一定的效果,但当釉泡严重时,作用就很小或根本不起作用,并且刷抹这些溶液还出现生产别的釉面缺陷,因为刷抹这些东西的同时会使坯体的水份增加,还有这些溶液也会对釉面有负面影响。所以这也不是解决此类缺陷的有效方法。

其实无论什么缺陷,都会有产生的原因,只有对症下药才能彻底地解决问题。现在经过多年的摸索、实践,在窑炉上解决此类缺陷是很容易的了,几乎用不了一、两个周期就能彻底解决,但形成釉泡缺陷的根本原因还存在着争论,在窑炉本身的原因上还是在原料配方上,我还是倾向于后一种的原因,这不是我是搞窑炉的出身的问题,而是经过多年的实践得出的结论。虽然现在能够在窑炉上可以解决,并且解决得很彻底,但通常都很费事、费力,并且要耗费大量的燃气来解决。

有的时候为解决釉泡制定的烧成曲线会偏离正常的窑炉曲线很多才会解决。我们知道,烧成曲线是根据坯、釉等各方面的工艺要求而制定的,如果原料配方合适的话,窑炉的烧成曲线是很顺畅,也很容易控制的曲线,如果配方等原因不合理,窑炉上出现大面积釉泡时,我们只是有意识地延长氧化分解段的时间,此时的烧成曲线会变得不合常规,如果偏差很多话,此时窑炉的自控系统会调节不上,严重影响烧成秩序。所以,解决此类问题的有效的方法不是单纯地从窑炉上。而应该由原料和烧成共同解决。

冷却带中应注意的问题

在窑炉的冷却带压力的平衡更为重要,这个平衡由急冷风、抽余热、缓冷气幕和窑尾冷却等组成。这种平衡既能影响烧制产品的冷却效果,又能直接影响产品的釉面亮度。在现代隧道窑和辊道窑中,都有比较先进的冷却系统,所以冷却效果很好,风惊缺陷很容易解决。在这个平衡系统中,既要保证产品有足够的亮度,又不能使冷风过多地窜入烧成带而影响烧成温度。说起釉面的亮度,在现代陶瓷窑炉中,它不仅与排烟抽力,急冷风的鼓入、抽余热和窑尾风有关系,而且还与烧成带烧嘴点的支数有关系,它涉及的是整个窑炉的压力平衡。所以调节时要综合考虑。

关于急冷区急冷温度的问题,由于现代陶瓷窑炉有比较先进的冷却装置,急冷温度是可以比传统窑炉低很多很多的,急冷的温度测量点一般是在急冷区的中央部位,这个温度在传统的窑炉上一般都会在800℃左右甚至更高,但现今的窑炉,由于冷却效果均匀,这个温度即使是在烧制卫生瓷这样的大件也能降到600℃,在烧制日用瓷和瓷片的辊道窑中还可以更低一些而不会出现风惊,原因就在于现代陶瓷窑炉中冷却装置更为合理,冷却效果更为均匀所致。急冷温度肯定和产品的实际温度有差异的,这种差异在不同的窑炉中的表现也是不一样的。所以调试窑炉时还得根据窑炉的实际情况出发,不要强求一致!

在冷却带的调整中还应注意尾冷却和缓冷气幕配合使用的问题。这些设置为调试窑炉带来了极大的方便,它们的作用不仅可以解决烧成缺陷,平衡窑内压力,同时又可以调节窑炉出窑产品温度。解决冷却带来的缺陷关键就在于“均匀”二字,而这些设置能够保证上述目的的实现。由于在冷却带中,产品是向外释放热量,又由于热气上浮的原理。所以在冷却带中也有缓冷气幕风的设置,它不仅可以平衡冷却带上下温差,而且可以平衡预热带搅拌气幕风的压力。同时,它和窑尾冷却风配合使用还可以把出窑产品的温度降到满意的程度。


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