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        寬體窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷如何解決輥棒承重問題

        2019-12-19 02:05:13齊懷遠(yuǎn)
        佛山陶瓷 2019年11期
        關(guān)鍵詞:陶瓷磚輥道窯爐

        齊懷遠(yuǎn)

        摘 要:本文論述了發(fā)泡陶瓷窯爐專用輥棒的高溫強(qiáng)度,接近800 kg荷載情況下,金剛GF98型號輥棒抗蠕變性能好。在直徑達(dá)到70 mm,壁厚為8 ~ 10 mm時輥棒安全系數(shù)大大提高。

        關(guān)鍵詞:發(fā)泡陶瓷;窯爐;GF98;Φ70輥棒

        1 前 言

        從2015年到2018年發(fā)泡陶瓷相關(guān)安裝施工標(biāo)準(zhǔn)在已經(jīng)批準(zhǔn)情況下,發(fā)泡陶瓷在房地產(chǎn)建筑中得到了大規(guī)模應(yīng)用;發(fā)泡陶瓷窯成了窯爐公司開拓新業(yè)務(wù)的熱點(diǎn)。窯爐設(shè)計(jì)工程師一直擔(dān)心輥棒抗高溫蠕變問題,特別是產(chǎn)品+窯具達(dá)到800 kg情況下,傳統(tǒng)輥棒荷載強(qiáng)度難以勝任,而金剛輥棒公司開發(fā)的GF98-Φ70加厚輥棒在實(shí)踐中得到認(rèn)可。

        2 發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品性能優(yōu)勢

        發(fā)泡陶瓷磚,主要是由拋光廢料、礦渣粉、發(fā)泡劑為生產(chǎn)原材料,經(jīng)過高溫?zé)瓢l(fā)泡而成,再加上后期各種冷加工,可以滿足各種形狀的個性化需要,是一種環(huán)保、節(jié)能、材質(zhì)穩(wěn)定的新型墻體材料。使用發(fā)泡陶瓷材料的建筑物,建成使用兩年后經(jīng)檢驗(yàn),質(zhì)量優(yōu)良,滿足國家對工程質(zhì)量,以及隔音、節(jié)能、防火等標(biāo)準(zhǔn)要求。因此,發(fā)泡陶瓷磚,是很好的非承重墻用磚。發(fā)泡陶瓷磚,還可以作為很好的保溫材料使用。市場上保溫材料分為建筑內(nèi)保溫材料和修建外保溫材料,其中,建筑外保溫材料所占份額較大,其施工比內(nèi)保溫材料簡單,保溫作用好。

        發(fā)泡陶瓷保溫板作為建筑外保溫材料,其優(yōu)越的性能是修建保溫的首選。主要表現(xiàn)在如下幾個方面:

        第一、發(fā)泡陶瓷作為建筑內(nèi)保溫裝飾材料,會影響屋內(nèi)空間利用率。而當(dāng)發(fā)泡陶瓷磚是應(yīng)用在建筑外墻外表時,不會影響屋內(nèi)空間利用率及裝飾效果。

        第二、發(fā)泡陶瓷磚的保溫作用好,發(fā)泡陶瓷磚的導(dǎo)熱系數(shù)在0.065(cal/cm·s·℃)以下,其發(fā)泡陶瓷磚的外觀是蜂窩狀結(jié)構(gòu),易于保溫。

        第三、發(fā)泡陶瓷磚與修建同壽命:運(yùn)用發(fā)泡陶瓷磚可維護(hù)修建物不受外界氣候的影響,延長建筑物的運(yùn)用壽命。

        第四、運(yùn)用發(fā)泡陶瓷磚省材、省料、縮短工期。在達(dá)到同樣保溫作用的情況下,做外保溫比做內(nèi)保溫節(jié)省40 ~ 50%的保溫材料消耗。而且外保溫可與房屋內(nèi)裝飾一起進(jìn)行,有效地縮短工期。

        發(fā)泡陶瓷是目前最為熱門的產(chǎn)品,據(jù)了解未來市場達(dá)到上千億。

        3 發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品燒成所使用的窯爐種類及性能

        目前,燒制發(fā)泡陶瓷的窯爐主要為隧道窯和輥道窯兩種。隧道窯又分為一層燒成、二層燒成、三層燒成和四層燒成。輥道窯分為一層燒成和二層燒成。目前國內(nèi)隧道窯燒成生產(chǎn)線有15條左右,輥道窯燒成生產(chǎn)線有10條左右。

        隧道窯優(yōu)點(diǎn)就是產(chǎn)量大,單位能耗低,目前產(chǎn)量能達(dá)到400 m3。缺點(diǎn)是窯具成本高,一旦倒窯損失大。輥道窯優(yōu)點(diǎn)是窯具成本相對低,溫差容易控制,缺點(diǎn)是產(chǎn)量比較小,目前產(chǎn)量只有185 m3。

        4 輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷存在的問題及解決方案

        4.1 輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷存在的問題

        輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的主要問題受輥棒承重限制,窯爐無法做的太寬;其次是窯具結(jié)構(gòu)亟待更新。由于發(fā)泡陶瓷高溫后軟化膨脹,流動性很強(qiáng),所以需要窯具圍住以保證一定的尺寸規(guī)格。雖然發(fā)泡陶瓷由于密度低,本身重量并不太重,但窯具的重量往往比產(chǎn)品大的多。因此,如果可以解決承重和窯具的問題會使輥道窯在發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品上有重大突破。

        4.2 輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷所存在問題的解決方案

        目前,輥道窯最大的劣勢是產(chǎn)量小,通過研究發(fā)現(xiàn),提高輥道窯產(chǎn)量的方法有兩個。

        第一、設(shè)計(jì)更寬更長的窯爐,加大產(chǎn)品尺寸來提高產(chǎn)量。

        第二、優(yōu)化產(chǎn)品工藝,縮短燒成時間提高產(chǎn)量。

        目前階段性產(chǎn)品工藝沒有辦法突破,只能設(shè)計(jì)更寬更長的窯爐提高產(chǎn)量。窯爐需要加寬,這就需要解決輥棒承重問題。

        因窯爐傳動使用燒結(jié)碳化硅輥棒成本非常高,同時,燒結(jié)碳化硅輥棒存在直線度問題。目前發(fā)泡陶瓷窯傳動使用陶瓷輥棒,規(guī)格為Φ65mm。窯具使用燒結(jié)碳化硅和莫來石板,如圖1所示。

        5 金剛輥棒解決寬體窯發(fā)泡陶瓷承重問題的應(yīng)用案例

        以福建某發(fā)泡窯為例:該條窯長391m,內(nèi)寬2.4 m,產(chǎn)品規(guī)格3080 mm×1890 mm,燒成時間800.39 min,最高產(chǎn)量185 m3,全窯配置廣東金剛GF96-65 mm×3700 mm輥棒,“產(chǎn)品+窯具”設(shè)計(jì)要求重量達(dá)到780 kg,這樣分布在39支輥棒上,它們承受的重量可想而知。

        經(jīng)過計(jì)算單支輥棒實(shí)際承重20 kg,筆者計(jì)算每支GF96-65 mm×3700 mm理論承重達(dá)到25 kg,完全能滿足生產(chǎn)要求。

        如果單支輥棒承重在25 kg以上或者更高,同時輥棒長度相應(yīng)增加,為了降低生產(chǎn)的風(fēng)險性,這就要求提高輥棒荷載,提高輥棒荷載方法有加大直徑,增加壁厚或者采用高科技納米材料。目前提高輥棒荷載最有效的辦法是加大直徑,原使用輥棒直徑為65 mm,現(xiàn)增加到70 mm,金剛GF98-70輥棒可以滿足要求。

        金剛GF98等靜壓輥棒具有高溫強(qiáng)度高,彈性模量高,高溫負(fù)載重,在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)下蠕變小的優(yōu)點(diǎn),尤其在生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷、大板上有極大優(yōu)勢。

        目前,包括福建德勝、內(nèi)蒙興輝、中盛陶瓷和河北承德在內(nèi)的多家發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)線采用金剛GF96-65輥棒,金剛輥棒在發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)線的市場占有率接近100%。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況及客戶反饋,所生產(chǎn)的發(fā)泡陶瓷質(zhì)量好,輥棒質(zhì)量得到客戶的一致認(rèn)可,廣東某大型窯爐公司,選用金剛GF98-70 mm×4200 mm輥棒反饋也比較好。

        輥棒直徑增大到70 mm,為進(jìn)一步增加窯爐的寬度,提供了可能性。

        具體的輥棒厚度、承重量、高溫抗蠕變等性能,要經(jīng)過精確的計(jì)算和安全系數(shù)的保證。相信在發(fā)泡磚市場爆發(fā)期來臨時候,我們的高性能輥棒會做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

        6 結(jié) 語

        (1)目前輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷存在的問題是產(chǎn)量小,最大產(chǎn)量約185 m3。

        (2)輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷要突破瓶頸,必須走寬體窯到了。本文在輥棒使用上詳細(xì)分析了原因和解決辦法的可行性。

        (3)金剛輥棒公司開發(fā)的GF98-Φ70 mm加厚輥棒為發(fā)泡陶瓷窯加大產(chǎn)量提供了更加安全的保證。

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