問:坯釉的膨脹系數(shù)差異對(duì)陶瓷墻地磚的平直度的影響往往是從釉料配方角度來調(diào)整的,如果要從坯料角度進(jìn)行調(diào)整,請(qǐng)問是否可行?
答:從理論上講,從坯料(坯體)角度調(diào)整膨脹系數(shù)是可以做到的,但調(diào)整時(shí)會(huì)改變坯體的結(jié)構(gòu)和其它性能,甚至工藝方法也可能要改變。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,往往不從坯料角度調(diào)節(jié)膨脹系數(shù)。
所謂膨脹系數(shù)是指陶瓷材料因熱的原因而產(chǎn)生的體積(尺寸)變化的程度。材料的膨脹系數(shù)與物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系,例如晶體類型、液晶氣相比例、晶粒尺寸等。
一系列的實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)于同樣的陶瓷配方系統(tǒng),當(dāng)坯體的基本結(jié)構(gòu)(即燒結(jié)程度)確定后,小量地調(diào)整配方的組成(例如SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO含量等),膨脹系數(shù)基本不會(huì)變化,只有坯體內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯變化(例如吸水率較大改變)時(shí),才能改變?cè)械呐蛎浵禂?shù)。一般燒結(jié)程度越好,在200℃以下區(qū)域的膨脹系數(shù)越小,反之則越大。
如果提高坯料燒結(jié)溫度,窯爐的燒成溫度也須同時(shí)升高,以保持原有的燒結(jié)程度,但材料的膨脹系數(shù)幾乎沒有變化。如果配方不變而降低煅燒溫度,或者煅燒溫度不變而提高坯料燒結(jié)溫度,才會(huì)引起膨脹系數(shù)的改變。但通過提高坯料燒結(jié)溫度的方法調(diào)整坯料的膨脹系數(shù),所付出的工藝代價(jià)很大,因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,往往只是從釉料配方角度調(diào)整膨脹系數(shù)。
(孔海發(fā))
關(guān)于仿古磚出現(xiàn)四邊角易裂問題的答疑
問:我廠生產(chǎn)普通仿古磚,其吸水率約6%~8%,近期經(jīng)常出現(xiàn)四邊角易裂的現(xiàn)象。有時(shí)放在倉庫內(nèi),其四角也會(huì)出現(xiàn)破損,請(qǐng)問應(yīng)從哪幾方面來解決?
答:這類情況在快速燒成、高吸水率的大規(guī)格地磚生產(chǎn)中易出現(xiàn)。遇到這種情況我們應(yīng)從以下幾方面來考慮:
(1) 在工藝配方中,由于控制成本的需要,在配方中Al2O3含量較低,而SiO2含量較高;又由于快燒的需要,通常加入大量的低溫熔劑性原料,因此對(duì)制品強(qiáng)度起關(guān)鍵作用的莫來石晶相含量偏少,玻璃相較多,導(dǎo)致在快速燒成過程中其反應(yīng)不均勻,部分應(yīng)力沒有平衡釋放出來,因而易產(chǎn)生破損;
(2)料漿的細(xì)度在很大程度上影響成品強(qiáng)度。若配方中的游離石英含量高,在球磨過程中,不能很好地控制細(xì)度。將影響制品強(qiáng)度,極易產(chǎn)生后期的這類破損(當(dāng)然這要考慮相應(yīng)產(chǎn)品球磨的正常細(xì)度要求);
(3)燒成也是影響成品強(qiáng)度的關(guān)鍵。主要是在快速燒成操作上應(yīng)當(dāng)注意急冷的風(fēng)量和產(chǎn)品通過急冷區(qū)的時(shí)間(即操作上應(yīng)盡可能延長急冷區(qū)域)。只有在產(chǎn)品通過急冷帶后的溫度降到足夠低時(shí),才能減小后續(xù)緩冷的冷卻速度。
綜上所述,我們根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量情況,建議采用從后工序往前糾查的方法:首先從磨邊加工的相關(guān)機(jī)械方面著手,其次檢查燒成冷卻情況,再從工藝配方角度對(duì)相關(guān)原料進(jìn)行檢查、調(diào)整。
(程春明)
關(guān)于陶瓷企業(yè)油改氣問題的答疑
問:陶瓷企業(yè)經(jīng)過油改氣改造以后,廠家的利潤空間有較大幅度的提高,但一系列的燒成問題也隨之出現(xiàn),請(qǐng)問能否系統(tǒng)談?wù)動(dòng)透臍夤こ痰淖⒁馐马?xiàng)?
答:油改氣帶來的利潤空間的確很大,特別是產(chǎn)業(yè)配套成熟的廣東陶瓷行業(yè),將油燒窯爐改造為兩段式發(fā)生爐煤氣燒成窯爐以后,整個(gè)燒成能耗成本降低了50%,市場競爭優(yōu)勢凸顯。下面談?wù)動(dòng)透臍夂笮枳⒁獾囊恍﹩栴}:
(1)由于發(fā)生爐煤氣熱值較低(5.44~6.27MJ/Nm3),其發(fā)熱溫度也比液化氣、柴油或重油低,所以在噴槍分布、燒嘴功率方面需作進(jìn)一步的改進(jìn),以滿足特定產(chǎn)量條件下窯爐溫度曲線的調(diào)節(jié)要求。熱平衡計(jì)算表明,理想的氣燒窯箱體長度是1.82m,而不是現(xiàn)在油燒窯常用的2.17m;氣燒窯中167.2~250.8MJ/Nm3煤氣燒嘴基本上能滿足產(chǎn)品燒成要求,但燒嘴的槍芯長度、助燃風(fēng)的混合效果還要進(jìn)一步調(diào)整。
(2) 兩段式發(fā)生爐煤氣由于空氣含量較高,其煙氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它燃料,所以在不同結(jié)構(gòu)的窯型設(shè)計(jì)或改造時(shí),風(fēng)機(jī)和風(fēng)管選型是一個(gè)重要的考慮因素。如今,低箱體的窯爐早已不適應(yīng)大產(chǎn)量窯爐的壓力分布要求,煤氣燒成窯更是如此。箱體高度、管路流量、風(fēng)機(jī)流量和彎頭、管路的壓力損失等方面都成了油改氣的主要處理元素。
(3) 為避免還原性煙氣對(duì)窯爐氧化帶的負(fù)面影響,需在槍距、煤氣、助燃輸入量等方面對(duì)氣燒窯進(jìn)行調(diào)整。值得注意的是:燒油時(shí)為了節(jié)能可以加熱助燃風(fēng),但是改燒煤氣以后,用窯爐余熱作為助燃風(fēng)的設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)助燃風(fēng)機(jī)的輸入流量有削弱作用,不利于快燒。
(4) 在設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮安全性、設(shè)備的防腐蝕性之外,還要考慮溫度調(diào)節(jié)性能的設(shè)計(jì)。
(溫千鴻)
關(guān)于堆透明熔塊粉腰線的熔塊裂紋的答疑
問:我廠是一家陶瓷工藝腰線花片廠,專門為瓷片生產(chǎn)廠家生產(chǎn)配套的腰線和花片。在煅燒堆透明熔塊粉的腰線時(shí),表面堆積的熔塊存在細(xì)小裂紋,而且窯兩邊的腰線熔塊出現(xiàn)裂紋的頻率較大,但坯和釉卻未見裂紋。請(qǐng)問,這是透明熔塊粉的的問題還是輥道窯燒成控制不當(dāng)造成的?
答:貴廠的小型輥道窯是根據(jù)小產(chǎn)量、有時(shí)是間歇性生產(chǎn)的特殊工藝而設(shè)計(jì)安裝的。透明熔塊裂紋既可能與透明熔塊粉本身有關(guān),也可能與窯爐三帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和冷卻過程的控制有關(guān)。
(1) 透明熔塊粉堆在腰線上,入窯經(jīng)750~900℃煅燒,在腰線面上形成透明玻璃熔體。熔塊粉中的石英玻璃相含量越高,玻璃熔體的透明度、光澤度也越高。但玻璃體耐急冷急熱性能比較差,受熱升溫不均或冷卻速度過快都會(huì)造成玻璃體出現(xiàn)裂紋。堆透明熔塊粉的腰線熔塊裂紋一般是在腰線邊存在一兩條小裂紋,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)十多條。所以在選擇熔塊粉時(shí)應(yīng)考慮到熔塊中玻璃相SiO2含量不宜太高。
(2) 堆透明熔塊粉的腰線熔塊裂紋也與輥道窯的冷卻結(jié)構(gòu)和冷卻控制有關(guān)。由于玻璃體耐急冷急熱性能比較差,煅燒透明熔塊腰線時(shí),冷卻較高溫熔融更難控制,要求冷卻段應(yīng)該長些,冷卻速度均勻緩慢。這就要求:1)不宜片面追求產(chǎn)量,窯速不宜太快;2)急冷、緩冷、快冷段直接吹入的冷風(fēng)量不宜太多,盡可能使用間壁冷卻;3)整個(gè)冷卻帶窯兩邊的保溫(尤其是多孔磚、事故口處)性能要好,盡可能減小水平溫差;4)盡可能降低出窯溫度;如果出窯溫度過高,出窯后的產(chǎn)品要避免冷風(fēng)直吹。
(程昭華)
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