岩板窑炉的技术特点及窑炉选择浅谈

上官辉龙

摘 要：岩板窑炉与普通窑炉在设计上各有侧重点，岩板窑炉需根据岩板的生产特性做针对性的设计。岩板生产企业也应根据岩板的市场需求特性来选定岩板窑炉。岩板窑炉是多样化的，不存在某一种窑型具备不可替代的优越性，各陶企应根据需求来选定合适的窑炉。

关键词：岩板;双层窑炉

1 前 言

2019～2020年全国各陶瓷厂区新上线的岩板生产线非常多，使得设备制造商出现难以准时供货或工程难以按时完工的情况。在这一轮上岩板生产线热潮之后，对岩板窑炉做技术总结很有必要的。

2岩板特质

岩板主要使用范围是在家具、厨卫、家装（装饰）等方面。它必须具备以下几个特质：

（1）易加工（要求加工不得开裂或者开裂比例要少，强度不能太高）;

（2）平整度要求高;

（3）表面效果要好，要细腻，有一定的好的触感。

3岩板生产难点及解决措施

3.1岩板生产难点

岩板的使用范围决定了岩板的生产有如下特点或者是难点：

（1）按订单生产，订单批量少，品种多;

（2）岩板订单的厚度范围大。

3.2岩板生产需解决的技术难题

2018～2019年的岩板生产线以使用进口皮带压机居多，基本是单机一线，因产品转换或者更换压机皮带时而产生的空窑稀疏的状况也较常规瓷砖的生产线多，非常考验窑炉的性能。针对岩板特质和生产特性，岩板烧成窑炉在设计上旨在解决三个主要技术问题：

（1）烧成高品质产品（平整度好、色差少，表面效果好）;

（2）解决‘切割裂问题。

（3）解决因频繁空窑导致的色差和切割裂不稳定问题。

3.3解决岩板生产难题的技术措施

3.3.1落脏方面的控制

（1）排烟区辊上下内空，横向内宽的合理布置，可以使烟气流速下降，底抽与侧抽的使用也可以是坯粉，底浆粉尽量保持在辊下通道，能有效减少窑顶积灰而造成的落脏;

（2）排烟区、预热区窑顶材质的升级，保温加厚，加强窑顶的气密性，可以延长窑顶挂灰落灰的时间;

（3）助燃风管、燃气管道的加工，如机械切割开孔，打砂及燃气管内部电镀的工艺，能最大限度降低铁屑的落脏;

（4）使用‘空窑管理系统能有效解决产品因空窑而产生的前后批次色差。

3.3.2平整度方面的控制

使用超高温高强度辊棒，棒距尽量排密。在生产薄而大的产品时，直径36～45mm的辊棒经常被选用以用来解决岩板表面‘辊棒纹的问题。

3.3.3‘切割裂和空疏窑导致的‘切割裂不稳定方面的控制

（1）加长冷却（缓冷）占全窑的比例，比例达到28%或以上，使产品能有足够的时间在缓冷区域充分消除产品在急冷冷却时产生的应力;

（2）急冷与缓冷之间设置较长的过渡段，减少产品外表面的热量损失，使产品内部扩散到表面热量大于产品表面散发的热量，形成一个温度再‘匀化的过程;

（3）采用纵向的热交换管结构以调节冷却段的横截面温差;

（4）加强冷却段的窑炉保温和蓄热;

（5）余热零排放系统、急冷加热系统、空窑管理系统的应用。

3.3.4空窑管理系统

摩德娜公司窑炉的空窑管理系统起初是针对国外陶瓷厂的生产管理特性而开发，它们（欧美、南美）陶瓷厂的生产订单很小（几百方/批次），排产多，还有周末降温，周一自动升温到生产温度的情况。这套系统则是要求窑炉能在这样的生产状况下，保证产品质量，更不能出现裂砖的情况。其界面如图1。

它的工作原理是：根据窑头的电眼探头探测到的进砖情况，间隔时间判断出窑炉是大空窑还是空稀窑，窑炉工控机已编辑好的逻辑程序根据两种情况分别制定出不同的反应机制，根据砖坯在进入到窑内的位置进行预控制窑炉燃烧控制组的开关度，以控制产品的烧成制度，能实现空稀窑时产品颜色，不产生色差。同样的作用机制也用在冷却段，使产品在进入冷却区域的时候，冷却区域的温度场，温度梯度就已经预设好为正常生产的状态。在岩板的烧制冷却过程中，这套系统恰恰非常适用，再匹配上针对岩板窑冷却区域的特殊设计（见切割裂以及空疏窑导致的切割裂方面的控制的描述）。岩板的切割裂（属窑炉方面因素引起的）缺陷已经基本得到全面解决。摩德娜窑炉也从未出现过‘切割裂缺陷无法控制的情况。

4 窑炉的选择

随着岩板生产线的增多，岩板的生产难点都逐步得到了克服，岩板的生产不再是一个很高的门槛。想进入岩板产业的陶瓷厂，在生产线选择（产品选择），特别是窑炉的选择上有诸多的疑问。比如：旧窑能否改造成生产岩板的窑炉、是上宽体窑还是窄体窑、产量怎么定位等等。对此，我们给出的以下几点选择依据：

（1）根据岩板的规格分类来做选择：

1）3～6（兼9）mm岩板：窄体窑炉为佳;

2）9～18mm小规格岩板：宽体窑炉为佳;

3）大规格岩板，如1500mm×3000mm，1600mm×3200mm等规格砖，以窄体窑为佳;

（2）根据不同的陶企的具体情况进行选择：陶企有较多旧生产线，想转型生产岩板的，建议以旧窑炉旧生产线改造为主，先把岩板做出来，如有必要则上一到两条新线用来补充旧设备所不能生产的特殊产品。如果是新工厂，则有可能需要建2条以上岩板生产线才能应对岩板生产;

（3）产量选择方面：以目前岩板的生产趋势来看，产量的竞争在所难免，性价比是永恒的话题。现在单线单窑产量为12000平方/天以上的岩板（厚）非常常见，新有些陶企甚至已经在规划30000平方/天的生产线。所以新上线的岩板线窑炉在产量上要有足够的前瞻性以应对未来的价格竞争。

（4）可以选择双层窑炉：做3～6mm的薄岩板时，最好选择的窄体窑，但容易遇到产量瓶颈，产能没有优势。采用双层窄体窑炉生产岩板，既能保证产品的品质，又能保证产量（比同样长度的宽体窑多1/3的产量，品质还更好控制）

摩德娜双层窑炉出现的时间很早，早在2007年就已出口了双层窑炉，应用在瓷片，釉面地砖等产品的烧成上。已实施的双层窑炉最宽3550mm，长度330m。双层窄体窑炉的特性比較适合现有旧厂房升级改造的岩板项目，它有占用窑炉指标少、同样空间内产能提升一倍、能耗低等优点。双层窑炉用在生产岩板生产线上，有如下几个天然的优势：

1）可同时生产2种产品。生产线布置双压机，双釉线，产品分别进入上下层窑炉，可以减少一半的转产，提升产品的交付效率;

2）可节约一半的烧成车间空间。岩板的烧成周期比较长，单窑产量相对较小，故只已有限制的空间只布置一条窑炉，不但产能比较低，还会导致因订单多而产生的生产转换次数过高，使得排产困难，双层窑炉能更有效地解决此类问题;

3）能耗表现好。双层窑是两条窑炉叠加在一起，减少了窑炉的散热表面积，可节约能源;

4）对切实实现岩板的冷却制度有完美的体现。双层窑是两条独立的窑炉叠加一起，故冷却区域的散热较普通窑减少40%，再加上其双层窑炉特有的窑墙结构等因素，使窑炉在生产过程中，保温蓄温的效果较好，产品‘切割裂的缺陷出现的概率比普通窑炉表现要少。实际的案例也证明这点。

5结语

随着岩板生产的普遍，岩板窑炉的技术也日趋完善。已经能应付大产量的岩板生产需求。宽体和双层窄体岩板窑炉的组合可以作为陶企岩板生产线的合理选择，特别是双层岩板窑炉无论在产品品质、产量、能耗和排产的便捷性上都有很大的优势，是一个不错的选择。