建筑陶瓷辊道窑烧成气氛的研究

姚青山

佛山众陶联供应链服务有限公司 广东佛山 528000

一、建筑陶瓷辊道窑烧成气氛制度分析

建筑陶瓷辊道窑烧嘴燃烧器在燃料燃烧的过程中，主要是燃料中的燃烧物与助燃风供给空气中的氧气进行氧化反应，主要生产CO₂、H₂O等；通常以计算单位燃料充分燃烧所需要的空气体积量称为“理论空气体积量”，理论空气体积量的计算一般通过燃烧氧化反应化学方程式计算出所需要的的氧气体积量，最后根据空气含氧体积量占比为21%得出所需理论空气体积量；我们在建筑陶瓷辊道窑烧成过程中，为了保证燃料能够充分燃烧，实际助燃空气体积量要多于理论空气体积量，行业称之为“实际空气体积量”。因此，为了在窑炉设计及实际操作过程中方便，经常把实际空气体积量除以理论空气体积量得出的值称为“空气过剩系数α”。根据辊道窑烧成经验，以水、煤气及天然气作为建筑陶瓷辊道窑的燃料进行燃烧时的空气过剩系数α范围为1.05～1.1。

二、建筑陶瓷烧成过程烧成气氛要求

建筑陶瓷生产烧成气氛主要根据陶瓷产品种类、原料配方及生产工艺的要求进行调节，比如深色砖与浅色砖的生产，烧成气氛对陶瓷产品的发色影响很大，因为在建筑陶瓷原料配方中的这色离子按照不同形式的存在影响发色的深浅，或陶瓷原料有机物反应不完全导致颜色不一；对于釉面陶瓷砖尤为明显，因为烧成气氛不一样导致陶瓷产品外观的质量缺陷，比如针孔、溶洞、色差、阴阳色及变形等缺陷。鉴于建筑陶瓷的原料配方中主要成分是硅、铝，而它们的来源主要由粘土、长石、石英及化工料等有机和无机材料；因此建筑陶瓷产品在烧成过程中，如果烧成气氛不合理，就会产生黑心、灰心、变形、针孔及裂砖等缺陷。多年的生产经验表明，建筑陶瓷辊道窑的烧成速度越快，导致氧化还原反应的时间不足，缺陷越容易产生。那么决定氧化还原是否完全，主要取决于氧化还原阶段的温度、烧嘴的燃烧气氛、窑炉内的氧化气氛及窑炉内烟气流动速度等方面是否合适。

三、建筑陶瓷烧成气氛调节及控制

在建筑陶瓷工作多年的技术管理人员知道窑炉烧成至关重要，行业有句俗话叫做“生在原料，死在烧成”，其实大家说的这个烧成除了包括温度制度、气氛制度、窑压制度外，还有窑炉内的烟气流速。因此，辊道窑炉的烧成气氛让建筑陶瓷行业技术管理人员非常重视及严谨地对待，针对不同的产品类型及配方种类如何调整及控制烧成气氛，从而避免或者解决生产过程中出现的色差、针孔、炸砖、黑心、气泡等缺陷。笔者就通过理论与实践相结合探讨调整烧成气氛，解决建筑陶瓷产品相应缺陷，以黑心、针孔等缺陷举例分析。建筑陶瓷砖产生黑心、炸砖、气泡及针孔缺陷主要在窑炉的预热氧化区产生，针对此类缺陷通过以下方法调整：

1.提高排烟风机排烟能力：提高风机频率、提高排烟闸板开度、加大排烟风管内径；但是我们在调整闸板的过程中，要考虑调节总闸会牵涉到辊道窑炉内的烟气流速、零压位位置的变动，如果不合理会导致变形、干燥开裂等问题出现，所以必须综合考虑。

2.提升辊道窑内的氧化区域的负压，提升该区间窑炉内烟气流速获得充足的氧化气氛，且由于窑炉内为负压的原因，含有氧气的空气进入该窑炉区域内，加速陶瓷坯体氧化的完成。

3.陶瓷砖黑心缺陷是陶瓷砖在烧成过程中氧化严重不足造成的；黑点是陶瓷砖生产过程中氧化不良的缺陷，相对黑心来说严重程度较轻。

4.陶瓷砖气泡及针孔的缺陷是相互关联的，其主要是陶瓷砖在烧成过程中没有完全氧化，陶瓷表面就出现液相封闭气体排出通道而出现的缺陷，而陶瓷砖针孔缺陷产生的直接原因就是陶瓷内部有气泡存在，首先是加大排烟风机抽力，在氧化分解过程中保障陶瓷砖内部气体完全排出；其次调整釉料的始熔点温度，延长坯体氧化分解气体排出的时间；其三就是提高预热带的温度，延长氧化区的时间；其四降低烧成区的高温温度，防止过烧而产生针孔。

总 结

建筑陶瓷辊道窑的烧成，不同的烧成温度、气氛控制严重影响陶瓷砖产品的质量，针对不同的原料配方和陶瓷种类，调整合适的烧成气氛至关重要。