1m×1m微粉砖在烧成过程中“掉角”缺陷的解决实例

摘 要：本文主要阐述了“掉角”缺陷的原因及解决方法。实践证明，由于1000mm×1000mm规格的砖坯本身较厚，入窑后占窑内空间也要宽，气流的流动性比800mm×800mm规格的砖要难，入窑温度相应较低，无形中延长了砖坯受热排水的时间，氧化时间相应延长。技术人员应尽可能提高窑头入口温度，此外，排烟管路的各支闸的开度由大到小逐一往后开启。同时，对窑前段的辊棒口石棉、事故处理口石棉、挡火板位的石棉再次进行强化补塞，减少外界漏冷风进入窑内，以解决“掉角”缺陷。

关键词：“掉角”；角裂；光滑状；热震稳定性；升温梯度

1 引言

在陶瓷墙地砖行业中，“掉角”问题众所周知。“掉角”看似不应该出现，却又时常难以杜绝，这也就成了行业中棘手的问题之一。“掉角”缺陷，不仅会在抛光砖、仿古砖、外墙砖、瓷片、腰线花片的生产过程中出现，也会在相应的销售环节中出现。在生产过程中出现的“掉角”，通常是指生产环节中的砖坯，在没有外力碰撞的情况下，砖坯角部一小块“自然”掉落的现象。而在销售环节中出现的“掉角”，表现为在拆开包装箱时，原本分级时完好的砖坯，出现了“掉角”现象，“掉角”残渣就在包装箱内。由此看来，在生产过程中出现的“掉角”缺陷，因其隐性因素较多，目前，很多技术人员仍然为之所困扰。

笔者接受过陶瓷厂家销售团队反馈的“掉角”缺陷的咨询，分析得出两种销售环节的“掉角”，一种是砖坯在包装时本身因存在角部变形超标、或装车搬运过程中碰撞、或码放高度超标，以及因砖坯的抗折强度不达标所造成的包装箱内“掉角”。这类“掉角”角部无裂纹、脆断，断面不光滑，属于明显的后期机械折断缺角。属于这类“掉角”原因的，厂家只要强化管理，往往容易控制。另一种“掉角”，就是包装箱内掉落的“小角”呈腊质光泽、光滑状、略带圆弧形状的“掉角”，而且还有一些规律。这类“掉角”，需要回到生产环节中去控制解决，因为它是生产过程中控制不当所造成的。本文重点从生产过程中，尤其是在窑炉烧成环节上，举例剖析其“掉角”缺陷的解决方法。

2 “掉角”缺陷的原因及解决方法

广东佛山产区的某一知名陶瓷企业，旗下抛光砖生产基地有一条230m的烧成窑，4台压机供双层干燥窑，每2台压机供应一层干燥窑。在生产800mm×800mm规格微粉系列产品时，所生产出的产品质量符合标准。当转1000mm×1000mm规格的微粉系列产品时，虽然窑炉转产设备运行正常，但当产品连续生产10min中后，在窑尾发现其砖坯上出现大量的前边掉圆角的现象。同时，“掉角”出现在被动边位的多于主动边的三分之二，左右两个角也时有出现，且4台压机都有此现象。细看圆角断截面的中心位置有“横”向或“竖”向的1～2mm的粗糙点，像是隐形裂纹，圆角位置厚度与同一砖坯的厚度相差不大。该窑炉的烧成温度一直是采用自动控制，急冷也是采用自动控制。起初，窑炉车间技术人员根据“掉角”的形状断定是急冷和缓冷段的温度制度应该与生产800mm×800mm规格的瓷砖有所不同，所以一直调节急冷段和缓冷段。但实践证明，此方法未能解决“掉角”问题。

笔者应邀参与技术改造攻关，组织分工、分步处理。根据对五个小组的责任人在工作上的布置，要求各组分别针对性地完善好各自的工作，其分工详情如下：

A组——收集窑尾“掉角”形状，以及不同时间段的数量；

B组——窑炉保养上存在的隐患排查；

C组——干燥窑尾处进行排查；

D组——窑炉烧成制度调节。

调查结果如下：

（1） A组在查看窑尾“掉角”砖时发现，“掉角”呈圆弧状，圆角缺陷的断截面有1～2mm的粗糙点，像是隐形裂纹。圆角位置厚度与同一砖坯的厚度相差不大，无偏厚现象。该窑炉烧成控制组的温度一直是采用自动控制，急冷同样是采用自动控制。

（2） B组经询问得知，在生产时，急冷后的第三节位置处曾经出现过一次堵窑，由于当时急于生产，而未对窑内的烂砖和烂棒进行清理，堆积的位置较高形成一道挡火墙。经检查确有此状况存在，安排人员进行清理后，检查此段温度变化不大，正常出砖掉圆角现象并没有得到解决。考虑到“掉角”被动边多，主动边少，而且被动边的温度相应要比主动边低，由于考虑到外界的温差，所以又安排人员对急冷、缓冷及终冷段的辊棒处的石棉、被动边棒中心位置的石棉，以及窑顶各抽斗闸板位置的石棉重新加补密封，以减少因外界因素而引起的温差。但结果表明，此缺陷仍未得到缓解。

（3） C组在干燥窑尾用煤油查看“掉角”对应处的生坯，看是否有裂纹，认真查看未发现有裂纹。于是，C组在釉线将砖坯调90°以排查是否是窑炉造成，结果入窑烧出来仍是出窑方向前边掉圆角，基本排除压机成形过程中的隐裂问题，以及干燥过程中存在边角隐患现象。由此可以断定，掉圆角缺陷的问题就应该是在窑炉烧成过程中产生的。

（4） A组扩大对窑炉产生此缺陷的样板对比，发现风惊砖掉圆角的断截面光滑发亮、无粗糙点现象，而此“掉角”缺陷的表面都有周边光滑发亮，但存在中心点有1～2mm不规整的粗糙点，同轻微的氧化不良夹心缺陷相似。结合在窑炉的急冷段、缓冷段的窑内砖坯，结果发现急冷、缓冷段窑底并无“掉角”的砖渣，在该处辊棒上长时间观察砖的情况，发现砖坯进急冷前就已经是缺角状态，也就是说在急冷前砖就“掉角”了。由此可以考虑是否由窑头预热氧化分解段引起的。通过在窑炉的预热排水段、氧化中温段查看窑内砖坯。结果发现，在预热排水段、氧化中温段的砖坯并没有前后挤砖的现象，左右也没有挤砖的现象。也就是说，窑前段的机械裂纹产生的可能性基本上可以排除。再观察该段窑底，发现有“掉角”的砖渣，由此可以肯定是在窑炉前段造成此缺陷的。

（5） D组按照氧化不良、砖坯夹心缺陷的方法进行处理。因窑炉的前面底枪比面枪多6组，亦是6组底枪后才有面枪，通过升高最前面1、2、3区的底枪即辊下温度30℃，其面温暂未作调整，1h后观察窑尾出砖掉圆角缺陷没什么变化。由于调整温度的变化需要一定的时间，1h后再次观察窑尾，发现出砖掉圆角现象有些增多，而且主动边位和被动边位的两件砖同时出现“掉角”的机率增加了。结果发现，这一调节反而导致“掉角”缺陷增多。于是反其道而行，关闭底最前面的1、2、3区的喷枪，关枪不关助燃风，降低该项区段的温度。一段时间过后，观察窑尾出砖掉圆角现象明显减少，但偶尔还有，没有杜绝。

（6） 根据上述经验，技术人员再次进行微调，尽可能提高窑头入口温度，排烟管路的各支闸的开度由大到小逐一往后开启。同时，技术人员对窑前段的辊棒口石棉、事故处理口石棉、挡火板位的石棉再次进行强化补塞，减少外界漏冷风进入窑内。4h后，此缺陷基本得以解决。

3 总结

由于1000mm×1000mm规格的砖坯本身较厚，入窑后占窑内空间也要宽，气流的流动性比800mm×800mm规格的砖要难，入窑温度相应较低，无形中延长了砖坯受热排水的时间，氧化时间相应延长。而窑炉点枪区采用增加喷枪或加大局部喷枪的燃料压力以保证氧化充分，使得温度相应升高。如果温度骤然升高，那么在有限区域范围内，砖坯本身的局部温度急剧上升，导致增加烧嘴后的曲线更“陡”；如果砖坯本身配方的热震稳定性不好，就会在砖的四个角位产生小裂纹以释放砖坯受急剧升温而产生的内应力。由于前段的底枪大火温度高，直接使砖坯四角位、上下表面存在局部的表层液化，封闭砖坯内部水分和气体的排出，反而缩短坯体在窑内的氧化时间，更容易产生氧化不完全缺陷。而采用中温氧化区温度控制更为合理，减少预热带漏入冷风而降温。此时，窑头段温度升高，预热带升温梯度将没有跳跃性，温度曲线相对较“平缓”，砖坯的受热均匀性得到有效地保障，能有效克服因配方自身的热震稳定性的隐患。