浅谈辊道窑在生产过程中出现的缺陷分析及解决办法

韦智豪

摘 要：本文以辊道窑造成产品的常见缺陷进行分析对象，重点针对针孔、清底、釉泡、条纹、氧化铝缺陷、波纹、变形、分层，以及温度控制关键点、空窑处理关键点等窑炉常见问题进行分析；以及如何采取措施对缺陷进行消除，并对常见缺陷提出解决方案，方便窑炉工作者能更好地分析判断缺陷，从而少走弯路并能更快地找出问题加以解决。

关键词：常见缺陷；针孔；分层；空窑处理关键点；变形；条纹；急冷风管

1 引言

近年来，陶瓷行业飞速发展，陶瓷墙地产品的品种越来越多，规格越来越大，对辊道窑烧成的要求也越来越高，陶瓷已经从低端向高端全面覆盖，从普通瓷砖向微晶砖发展，对于瓷砖方面的研究文章不少，但是对辊道窑调试方面的书籍以及文章较少。有的文章阐述过于复杂，有时一些简单的调试手段就可以解决，却把调试手段复杂化，对此，本文将对辊道窑一些常见缺陷进行分析和提出解决方法。

2 辊道窑常见缺陷分析

（1） 针孔

产生原因：施釉线不合理；窑炉氧化过快不彻底，过火。缺陷表现：砖上出现密密麻麻针孔时，表面若不光滑，出现较粗糙，则说明不是过火，而是施釉干湿度不好。若针孔表面像开了花一样光滑则说明是过火，则降低高温1100～1200℃段2～3℃，若进砖水分过高，则降低窑头温度，提高中段的温度。

（2） 氧化铝缺陷

特征：落在釉面上是平的，白色。

（3） 干燥落渣

经常带有水汽；油渍落渣落在面釉时，由于有油渍，釉面会出现分开现象。

（4） 青底

产生原因：窑炉空窑时间长了之后，由于急冷未正常运行，从而造成了高温区温度过高，坯砖出窑后就会出现青底的情况。一般窑炉稳定之后青底的情况就会消失。

（5） 釉泡

釉泡包括凸出釉面的开口气泡与闭口气泡。造成釉泡的主要根源是来自坯体中的气体。主要有以下几点原因：可溶性盐类在干燥过程中随水分扩散蒸发，而聚集在坯体的边缘与棱角部位，在较低温度玻化，封闭了表面，阻碍气体逸散，则在这些部位形成一连串小釉泡。

釉料中高温分解物含量过高，釉浆过细、过稠，储存时间过长，有机物腐烂发酵都会导致釉泡缺陷。釉的始熔温度低，使得在釉熔融前坯体中产生的气体不能彻底排除，这些都会导致釉泡。

（6） 条纹釉缕

特征：垂直于施釉线方向的条纹。坯体定速不稳，釉料管进料不均匀，釉浆的比重太小或者粘度太小，坯体走速太慢等。解决方法：施釉钟罩应直接连接于固定的机体上，避免釉线上马达震动对施釉钟罩的影响。坯体走速不稳定是由于皮带打滑引起的，更换皮带就可以得到解决。调整面釉的工艺参数：如比重、流速、流逸杯口径，调整马达的转速。

（7） 缩釉

砖表面有空白无釉的坯体出现，主要原因是坯体施釉时所造成的隐患所致，其原因有釉料本身，以及坯体的性能。解决方法：釉的可塑性不够，釉的收缩比坯体慢，釉脱离坯体而蜷曲缩釉，可加入或更换一部分可塑性强的粘土，直到坯釉有较好的附着力。

对面釉进行适当调整，比如比重、过筛目数大小等方面。砖坯出干燥窑时 坯体上有尘，造成缩釉，故要擦拭干净坯体表面。窑炉方面：在预热带由于干燥不均匀，也会引起缩釉，可适当调节预热带的温度。此外会引起的原因还有釉线淋水装置坏掉，淋水不足也会造成缩釉。如果砖坯上有黑点，是由于原料水分含量过多造成，也会引起缩釉。

（8） 凹釉

产生原因：喷水中有油污，釉浆中有油脂，釉中有其它低熔点的杂质。解决方法：对产生凹釉的清洁方面油污可以通过加清洁剂来清除油污，但不能加过多，否则会影响釉的性能，或者更换釉浆来解决，釉中的低熔点杂质主要是铁、铜、钛等有色离子化合物，它们的主要来源是粘土，可以通过加强进厂的原料验收，以及在球磨过釉浆时加强除铁等方式来解决。

（9） 粘网

印花釉粘在面釉或者后版粘住前一版印刷而造成的图案残缺的现象，是印制中最容易出现的问题。产生的原因为面釉过干或者过湿；印花釉干燥过快或者过慢；底釉与面釉的结合性能不好；网版异常；印花前喷水异常；印花机调试不当。解决方法：通过调整施釉与印花之间的时间间隔，使面釉在印刷时不要太干或者太湿。及时用拖布将印网下表面擦干净。

（10） 釉面波纹

釉浆物化性能的影响，粘度过大、表面张力过大或者润湿性过小的釉料，难于在坯体上展平，易使釉面产生波纹甚至缩釉。

釉浆的比重过大或者粘度过大，在施釉过程中易形成较大的雾滴，使釉面形成颗粒聚集，而形成波纹。烧成温度的影响：同样成分的釉料、同样的坯体在不同的烧成温度下，其釉面质量有明显差别，试验表明，低温快烧的产品波纹严重，高温快烧的产品波纹轻微，因为随着温度的升高，熔融釉的粘度降低，从而在坯体上铺展得较好。

喷釉设备的影响：喷釉工艺是利用压缩空气将釉浆雾化，逐层喷于坯体表面，每层釉浆基本以颗粒形成附着于坯体或前一层釉上，如果压缩空气压力不稳定，致使釉浆雾化不好，釉层分布不均匀釉烧时也容易造成波纹。待施釉的坯体表面过热，窑内温差大，釉料熔融稳定范围较窄，烧成时欠火或者过火，欠火时会产生大块鳞片状波纹，釉面光泽不良，过火时会产生细小鳞片状波纹，伴有大量小针孔，但釉面光泽好。使用氧化气氛烧成的釉料，若在釉烧中出现较强的还原气体，CO潜入釉层，或影响釉面的平整度。

解决办法：适当降低釉的比重，控制好釉浆的粘度。调整釉表面的张力、粘度。待施釉的坯体表面不宜过热，应尽量减少坯体表面的问题，在烧成过程中，应尽量降低窑内温差。

（11） 变形

变形主要来源于原来配方、成形、高温烧成等工序，还与员工操作有关。

配方中采用钠长石较多，在高温时钠长石玻璃随温度的升高粘度急剧下降，易引起制品的高温变形；如果坯体中氧化钙含量高也增加变形的倾向；此外所采用的坯泥的收缩率过大，也使制品容易变形。

压机压制坯体密度不同，使坯体在密度低的部分，烧成收缩大；而在密度高的部分烧成收缩小，因而引起制品的变形。

要克服陶瓷制品的变形缺陷，从配方上应考虑使用收缩率低的原料，并尽可能使坯料各部分密度均匀。

针对目前陶瓷行业仿古砖、抛光砖等瓷质砖产品的变形情况，笔者进行了分析，并对几个主要原因进行详细分析。产生变形的根本原因是：由于各方面因素的影响导致成品砖产生不均匀的内应力，从而使形状发生变化，我们经常可以看到一些这样的变形情况：一个是出窑变形，一个是放久后发生二次变形，也就是常说的“反变”。

变形的分类：

变形的种类很多，按形成原因可分为：一，配方引起的变形；二、烧成引起的变形。规律性变形，和非规律性变形。

1） 上凸变形（坯体配方）

一般坯体配方影响主要是指膨胀系数不合适导致砖形变化大，如果坯体膨胀系数大，则砖会很拱；反之，则会很翘。

配方中各种石粉含钠量都不同，按常规方法一起取样做试验，但并未发现问题；大规模生产后发现粉料不稳定，只要坯体膨胀系数一变，就会导致大量变形。

原因分析：含铝量太低，而含硅量又偏高，Si/Al偏大，生成的玻璃相必然增多，会融掉高温骨架物质，增加了变形的可能性。玻璃相过多，生成钠长石量增多，温度大大降低，会引起大量变形，生成过多的钠长石，会产生钠长石玻璃相后期水合膨胀作用，这也是引起瓷质砖后期变形的主要原因之一，例如某厂：前段时间变形就是因为坯体含铝量偏低引起的膨胀系数大，底部烧成温度下降，而面温不变，上下温差增大，烧出后是翘的，但放置3～5天后产生中间拱，四角翘这种变形（又称波浪形，和蛇形不同，蛇形指的是边部，而波浪形则指整个砖面）。

窑炉的影响与调节：出窑的砖呈拱形时，在窑炉来说主要影响是底温、面温的上下温差的大小，一般出窑砖太拱的话，最直接的办法就是适当提高烧成高温区的面温，窑炉的调节方案如下：

前温不够，中温区太短促，即过渡至高温升温不要太急促；高温不足（尺码偏大时），拉长前温区，适当升温，拉长中温，并适当升高，使前温至高温升温不要太急促；中温前，高温前挡火板适当升高，同时注意1000℃区域砖坯弯拱程度，弯拱过大可以多增开一组面枪。

尺码偏大时，适当提高温度，平衡上下温差。同时若发现变形呈规律性时可以采用急冷辅助调节变形。

2） 下凹变形

坯体膨胀系数调得不合适导致砖形变化大，如果坯体膨胀系数小，则砖会很翘，反之，则会很拱。

窑炉的影响与调节坯、釉膨胀系数是否匹配，影响了成品砖形。而坯、釉膨胀系数匹配时，会出现下凹变形，此时要从窑炉等方面进行调节。

窑炉的调节方案如下：

前温不足，中温偏高，高温过高，多属过火变形。此时，应该拉长前温区，适当升高；适当降低中温，必要时缩短中温阶段，其中一部分作为前温阶段；适当降低高温，必要时缩短，尤其高温区的面温，保温区面温；适当加大窑炉负压，适当加大抽烟总风量。

3） 非规律性变形

非规律性变形经常会出现，而引起的最大原因是窑炉烧成，并且伴随着其他许多问题出现，如色差、尺码、吸水率变化等等。其根本原因：受热不均匀，产生不均匀内 应力，产生变形；吸水率不均匀，导致后期吸水膨胀不同，产生不同应力，产生后期变形。

4） 翘角、耷角

产生原因：压机压力不均匀，角部偏厚或者偏薄，导致高温收缩不均；粉料水分偏高，辊棒变形，完全干燥前砖体发生变形；烧成窑高温区辊棒变形而引起走砖不正常和边角部受力不均，引起受热不均，导致变形；窑炉温度不均，导致角部变形。

解决方案：调节粉料的颗粒级配，增加粉料流动性；调整压机的平衡度，降低压机压制频率；对干燥前变形的辊棒进行检查、更换；检查窑炉高温段末端（1050℃～1200℃）保温阶段，均化温度，减小上下温差。

窑炉高温带砖距不合理。烧成高温区辊棒粘釉，形成“棒钉”等异物，导致砖行走错位，或被顶起变形。

压机对砖坯变形的影响：压机每分钟压的频率与变形关系不大，砖坯的变形与压机压力制度有关，与第一次、最后一次压力大小有关系。

（12） 分层

大面积分层：检查粉料水分是否过高或者过低，压机压力制度是否合理。

小面积分层：在连续生产中若断断续续出现这种分层且位置随机，分层面积较小的解决办法是更换模芯，或者调解排气动作和排气次数以及调整压力。

边分层：边分层往往是由于模具间隙过小导致排气不畅或者布料不均匀，解决措施：调整模具间隙，或改善布料。

压机裂纹：由于布料不均或模具脱模时因坯体过度膨胀导致坯体与模框摩擦过大或坯体被外力作用而产生的裂纹。

压机边裂：大致分两种情况：第一种为边布料不均；第二种为压机脱模动作不合理，模具脱坯角不合理。

（13） 缩腰

产生原因：由于布料不均导致坯体的左右两边产生致密度差，从而在烧成时出现收缩率较大的现象。解决措施：调整模具，对布料进行调整，使之均匀。

（14）落脏

落脏是指釉面附着的异物，产生的原因：釉浆中混入杂质。

半成品存放、运送过程表面落有脏物，而入窑时未能清理干净；窑顶上的耐火砂浆、釉料的挥发物或风管的脏物掉落在制品上。

要清除落脏缺陷，必须改善釉浆的管理，出浆时和施釉前釉浆要过筛，入窑的坯体要清扫干净其表面，定期吹扫窑头和风管。

（15） 图案不正

产生原因为印花机偏位，造成了图案印不正和重印。

（16） 砖坯阴阳色

在窑炉烧成过程中，砖坯产生阴阳色的原因主要是由于窑炉内同一截面左右温差大，以及截面压力、气流不一致从而导致坯体发色不同。

解决措施：确保窑内气流的压力和温度的均匀一致。

（17） 砖碎

经过仔细观察分析，其产生的原因为：1）砖坯进窑炉后由于走砖偏位，造成前后碰撞，坯角反弹在砖坯上。2）坯体中有结合不好或者进窑炉时已经出现暗裂纹。在烧成过程中，由于窑内气体流动等原因使碎裂的小砖掉在砖坯表面。解决措施：减少从压机到釉线的砖坯碰撞，调整窑炉走砖，及时更换有泥钉的辊棒。

（18） 缺花

由于花网被过干的釉堵住，造成釉无法往下掺，从而造成缺花。解决措施：员工要多观察花网的情况，要是发现花网异常或者堵住，应及时清洗花网，及时调整花机。

砖坯温度方面：由于温度过高（应<90）℃，水柜的水喷到高温砖坯上后，受高温的作用，水很快蒸发，形成喷水量不够，掺花效果不佳，因此产生缺花。

压机方面成形压力不能太大，否则砖坯密度太高会造成渗透浅而形成缺花。

（19） 碰釉

在釉线淋釉后出现的碰釉或者在窑炉里砖坯之间相互碰撞造成的崩角，以及过磨边机、抛光机时将边上的釉碰掉或者刮掉的现象俗称碰釉。解决措施：调整窑炉走砖，不能使砖坯过密，对磨边机，以及抛光机进行调整，平时多注意，发现有碰釉应及时调整机械。

（20） 釉渣

釉料中含有没除尽的杂质，在经过高温煅烧后，由于釉面玻化从而使杂质浮在釉面上，解决措施：1）从原料着手加强过滤，过筛等；2）成品砖面有很多釉渣，有可能引起的原因还有喷釉头处积有干釉。

（21） 重釉

指的是在同一块砖中，某些地方所印的图案比别的地方颜色相对深一些。产生原因：花网可能安装倾斜，或者所放釉过多。解决措施：要经常检查花网的情况，及时刮干净花网下表面。

（22） 滴釉

特征：砖坯表面特定位置出现一片色团或散花。产生原因：可能花网网孔已扩大，花釉通过网孔滴在砖坯上所形成。花网某一位置磨损严重会造成穿孔从而形成滴釉。

3 辊道窑关键控制点

（1） 辊道窑控制温度的关键点是在烧成范围1100℃～1200℃之间，进行准确控制。

（2） 吹窑头：打开事故处理孔，用高压气体吹窑顶，将窑顶尘土、杂渣吹走。

对事故处理孔进行石棉更换，并盖好孔。对面枪进行清理，更换因高温损坏的烧嘴，对烧嘴进行高压气体清洗，更换新烧嘴。

（3） 空窑处理关键点：空窑在15min内预热带前1140℃不用调整。对高温区1200℃段面温不变，低温降低5℃左右。在超过30min空窑，则对预热带进行开度调整，对前面第一至第四组底枪进行开度调小，一般开度为0°～30°，对第一组面枪进行开度调小为0～30°，对高温区段开度调为30～50°，同时对低温进行约10℃的降温（比如高温区低温原来1200℃，现调整为1190℃）。空窑时，窑前会出现温度上升，同时要降低第一、第二支底枪的温度和开度来降低窑头温度。若是预热带温度降不下来，可以采用关掉第一、第二组底枪。在急冷段，急冷风机不能关掉，防止异形管因高温变形，此时快冷风机可关掉。当缓冷段温度低过正常温度20℃以上时，要提高急冷段的温度，此时比正常温度大约高50℃～100℃，关掉快冷风机。在产品出窑尾时方可启动快冷风机，防止裂砖出现。空窑时间长，出砖若发现有风裂产品，则提高急冷段的温度，比正常大约高20℃～80℃。当砖正常后，急冷段温度降到正常水平。 急冷的控制：空窑久了之后，缓冷温度会随之降低，为保证缓冷段温度不至于太低，则将急冷调至800℃保温，还要注意观察稳冷段第三个热电偶的温度，在砖坯过了稳冷第三个热电偶后，温度逐渐达到平时水平，则开始降低急冷段的温度（防止砖坯出现风裂）。

（4） 辊棒粘有泥钉：在850℃左右从观火孔看走砖是否整齐，若出现砖坯沿着主边道被动边出现倾斜现象，则说明有泥钉。正常情况下，砖进窑炉时，从窑头到950℃左右的走砖是平整划一的。当出现走砖倾斜时，应更换辊棒，一般是从950℃左右往窑前换到最后一组抽烟风管（很多变形调试不佳是由于泥钉所造成的）。

（5） 棒钉：一般情况下在最高温最后一组枪中的辊棒有釉钉，产生原因主要为，砖坯底浆浓度过小，或者是配方有问题，砖坯边未刮干净，造成釉滴流在高温的辊棒上（釉完全熔融温度大约为1170℃；很多变形无法调试是由于棒钉所造成）。

（6） 烧釉面砖时，不能有泥钉，或者棒钉。

4 窑炉调试的“三板斧”

窑炉调试的“三板斧”为：一、最高温区温度的控制；二、走砖的控制；三、急冷风管的控制。

时下对与窑炉有关的缺陷的调试中，行业中每个人的调试手法都不尽相同，但总的出发点是能解决产品存在的问题。在实际调试中发现一个公司的窑炉一般都会按照设定的曲线温度来烧成，一般情况下排烟、助燃、急冷、抽热等各风机的参数基本是不变的，都是以在先有的曲线中试烧、对板等工作，一般情况下会根据新产品的情况来对窑炉进行微调。窑炉是不会进行曲线的重新设定，原料配方一般也不会改变。故笔者总结出了窑炉调试的“三板斧”：

（1） 一般对产品的吸水率、变形、光滑度、色差等通常是通过最高温区温度的升降来实现。

（2） 一般有规律的变形可采用急冷风管的关闭来调节变形，正常情况下急冷风管前半部分主要是调整窑墙方向的变形，而后半部分风管主要是调整窑炉出砖方向的变形。

（3）对于有规律或者无规律的走砖变形可以采用调整走砖队形来调整变形，一般若砖坯走到第一个观察孔时平直则没有泥钉，若出现走砖乱则表明第二组砖往窑头方向有泥钉，应及时更换辊棒。若走转时出现同一排砖有凹心、龟背等现象则一般为高温区出现棒钉，要及时更换。从观测孔中观察走砖是否有拱或翘，在相应的温度段进行必要的升温或者降温措施，以调整变形。若出砖变形有规律则要对具体问题进行具体分析，若是由于温度引起的，一般不要调整走砖队形。

5 陶瓷窑炉调试实例

（1） 一号窑炉炸砖

分析：干燥抽湿风机故障，造成干燥窑无法抽走蒸发的水汽，使得砖中水分含量超标，进砖时按照以往的曲线烧制时，因为窑前温度过高，造成坯砖表面硬化，水分无法及时排出，造成炸砖。

措施：1）及时修复抽湿风机，抽走水分；2）降低窑头温度100～300℃以延长该区间的曲线，使水分过多的砖能有足够时间排出水分。

（2） 对于二号窑炉近期烧600mm×600mm砖出现变形不稳定的问题，具体表现为一段时间变形下耷、一段时间正常，而且同一排砖会同时出现龟背、凹心问题；主动边走砖不齐，中间砖坯落后，主动边砖坯出现龟背变形多，无规律等现象。因此做了以下分析：第二个观测孔后出现砖坯走砖不平，对此公司窑炉技术员做了一下调整：更换有泥钉的辊棒，以及高温区的辊棒，中温区1050℃～1140℃底枪进行隔一枪关一枪、高温区最后一组底枪加开两枪。对辊棒进行削磨使之形成中间大两边小的格局，让中间砖走快。将排烟出的挡火板下移15cm，将砖坯往主动边移10cm左右。采取一系列措施后，情况并未得到好转。笔者认为这样复杂的变形是由于可能窑炉里某些位置的风管堵住或者墙砖坍塌造成涡流区使气压不稳定并出现波动，以及走砖不齐而引起的。气压从高压区往低压区移动时，会造成局部高温，从而造成一阵变形一阵正常，并做了走砖的试验，发现长端变形下耷稍微大，并非走砖挤压，或者砖距大造成变形。

（3） 出砖时砖面在反光下出现有规律条纹，在抛光后条纹依旧存在。分析原因：由于高温区辊棒上有棒钉，砖坯在走入高温区时软化，遇到有棒钉的辊棒则会出现条纹。调试措施：更换急冷往高温段到第三组枪上的辊棒，问题消除。

6 总 结

虽然近代陶瓷行业发展迅速，窑炉也不断更新，陶瓷烧制技术也在不断进步，但总的调试理念，以及基础调试手段并未有太大变化，故从基础调试手段出发，本文总结了常见辊道窑缺陷的分析以及解决手段，并希望本文能帮助在窑炉一线工作的技术员能更好地解决问题。

参考文献

[1] 潘雄.辊道窑调试与墙地砖缺陷克服[M]. 佛山陶瓷杂志出版有限公司， 2009.

[2] 温千鸿.陶瓷热工设备设计、改造与操控实践指南[M].佛山陶瓷杂志出版有限公司， 2006.

[3] 胡国林.建陶工业辊道窑[M].2009.

[4] 张云洪.陶瓷工艺技术[M].2009.