透晶微粉抛光砖在水煤气辊道窑炉烧成区温度\压力\气氛的控制方法(二)

时间:2022-10-30 09:08:42

透晶微粉抛光砖在水煤气辊道窑炉烧成区温度\压力\气氛的控制方法(二)

问:潘工,能否谈谈透晶微粉抛光砖在400m超长辊道窑烧成区温度、压力、气氛的控制方法?

答:瓷质砖的使用性能在很大程度上取决于坯体的烧成程度,而烧成温度则是保证坯体出现一定的液相量,使产品达到足够的机械强度(如抗折强度)的重要因素。严格控制辊道窑烧成区的温度、压力和气氛,是避免产品出现异常问题的关键。

(1) 压力和气氛的控制

1) 在窑炉中,压力和气氛对坯体的结构和呈色有一定的影响。在烧成带一般压力控制在零压或微正压状态,可有效防止坯体因排气而产生针孔或发色不稳定等缺陷;负压过大,坯体的呈色稳定性较差,并且单位能耗量增大。不管窑炉多长,如果能保证窑内正压稳定控制在烧成带1/3的位置,出窑产品不仅色泽鲜艳,而且砖坯的平整度也会较好。如果烧成阶段正压过大,局部温度极易过高,造成辊棒极易断裂且使得大量的热量向外逸出,导致操作环境恶化以及单位能耗增加。相反,如果负压过大,过多的冷空气吸入窑内,导致同一截面温差增大,容易造成产品出现阴阳色差或尺码不一等缺陷。如果是使用萨克米进口窑,要特别注意窑炉压力的变化,该窑选用的是铁质比较单薄的材料,只能在微正压状态下控制,否则正压一旦偏大,就会将烧成区或缓冷区的窑身铁架烧坏。

2) 在辊道窑中,透晶微粉砖坯必须在氧化气氛中烧成,在氧化气氛中操控有利于坯体的呈色,同时可以节约单位能耗,否则将会影响坯体正常发色以及增加能耗。

(2) 烧成带温度的控制

烧成带温度主要是通过调节各区喷枪的风油(燃气)比例以及该位置的挡火板/墙的高度来实现。所以在正常生产情况下,操作者不宜频繁改变各喷枪的风油(燃气)比例以及挡火板/墙的高度,否则会影响温度场的稳定,甚至导致窑内气氛和压力制度的变化,从而影响产品质量。

1) 在温度调节方面,须学会看砖、烧砖,及时调整烧成制度。如采取产品上限温度烧成,则高火保温时间可适当缩短,可达到快烧目的。反之,产品的保温时间则要延长些,以确保产品的吸水率指标合格,否则易出现过火、生烧、毛孔、熔洞或变形等缺陷。

2) 烧成区各组油(燃气)压力要求均衡,特别是底、面喷枪的油(燃气)压差不能相差悬殊,否则易导致产品烧结度不一,而出现变形或抛后变形等缺陷。

3) 任何先进的窑炉,烧成制度只能在一段时间内保持相对稳定,随后肯定会产生波动。这就要求操作者不但要严格执行烧成制度,而且需随时观察窑内喷枪的燃烧情况,在小范围内进行调整,使各区段的温度分布均匀以及保持稳定,避免不合格产品的出现。

4) 透晶微粉抛光砖的色泽及变形度与喷枪的开启有密切关系。当面喷枪开启较多时,出窑坯体呈龟背状变形,无法调整其平整度。如果关闭前段1~4组面枪,坯体的平整度比较合格,但会引起严重的阴阳色差。因此操作者在调试前,必须进行综合考虑,以免给砖坯带来其他缺陷。

5) 烧成区后段喷枪对坯体平整度、毛孔和熔洞缺陷的影响。为减少坯体表面的毛细孔吸污和熔洞的产生,在微粉抛光砖的生产过程中,窑炉急冷前的1~2组面枪一般不开启,使坯体在高火保温状态下快速进入急冷区,对产品的质量控制帮助较大。

6) 烧成区后段喷枪鼓入助燃风对坯体的影响。如果采取快速烧成,急冷风机功率小,无法降低急冷温度时,提前开启该区域的助燃风,对坯体的强度、平整度都有较大的影响。如果单位产量小时,就不宜在后段再鼓入冷风,否则会造成不必要的能耗。

7) 排烟风机抽力大小对烧成区后段温度的影响。在正常生产条件下,开大排烟风机,窑内零压位会往后移,同时烧成区段的温度会出现不同程度的降低,而窑头预热区的温度升高。此时,操作者要适量增加油(燃气)压,否则容易导致产品出现欠烧现象。

8) 烧成区助燃风量不足对坯体及温度的影响。当助燃风量供应不足时,在排烟与抽热不变的条件下,窑内压力变小,坯体可能出现一边青一边红的阴阳色或者单边出现毛细孔、熔洞现象。

因此,温度、压力和气氛对透晶微粉抛光砖的影响较大,需严格控制好温度、压力和气氛,可有效减少砖坯在烧成过程中易出现的缺陷。

(潘雄)

陶瓷墨水在仿古砖中的应用

星谊跟意大利Smalticeram(喷火龙)公司合作,推出了红、金黄、青、棕、黄(比金黄暗点)、镨黄、黑等8种喷墨墨水,星谊结合在釉料和装饰方面的特长,开发出了一系列比仿大理石、仿木纹更逼真的仿古砖产品。

喷墨是装饰技术中的一种工艺,有了喷墨之后,陶瓷产品变得更加完善。如以前做仿木纹可能只能仿到80%的效果,但现在结合喷墨打印技术可以仿到95%甚至99%,填补了传统工艺所达不到的空白,再现产品的自然原貌。仿石材和木材能如此逼真,主要是因为它结合了干粉、辊筒、平版、喷墨等工艺。

由于喷墨打印技术刚刚引入中国,在生产使用中还存在许多的问题。如喷墨釉的用量很小,为确保其更好地使用,需要先施上一层保护釉,然后再进行干粒装饰。在仿古砖的生产中,所采用的面釉一般要严格控制其光泽度及细腻度,既要求亚光,又要求透明。釉面砖要想获得亚光效果,一般会引入镁和钙,但过多的镁和钙会导致产品普遍出现偏绿斥红等问题。因此,最好的方法是先保证陶瓷砖的发色,再考虑其光泽度。通过引入氧化铝,可解决产品光泽度偏亮问题,但氧化铝过多会导致釉面砖的表面粗糙而不细腻。在烧成过程中需注意,仿古釉的使用范围较窄,易受窑炉气氛波动的影响。因此,解决喷墨釉与仿古釉相匹配是当前需要解决的首要问题。

上述问题可以分三部分来分析:一是为何陶瓷墨水釉遇到钙镁透明亚光釉会发色偏绿;二是如何避免保护釉不腐蚀喷墨釉;三是如何保证釉的透明度、亚光泽度和釉的质感。

首先,需要对喷墨釉的成分进行分析。陶瓷墨水的成分主要分为三类:一是金属胶体,如黄金胶体、白(铂金)金胶体、铱金胶体;二是金属氧化物胶体,如氧化铈、氧化镧等稀土金属氧化物;三是晶体胶体或纳米颗粒,如尖晶石晶体、锆英石晶体等。由于价格原因,大多数为晶体纳米颗粒,如品青、粉红、棕色和黑色。尖晶石晶体的稳定性较好,当能形成更稳定的晶体结构时,尖晶石晶体就会发生新的晶体格局转变,而釉中的钙、镁、锌、钡等二价金属氧化物将会与喷墨釉发生强烈反应,导致颜色变浅、变暗、变绿。因此需要从喷墨釉的结构及其成分入手,合理规避,避免发生反应。

其次,需要对仿古釉料进行分析,亚光釉的成分主要是玻璃体和晶体,晶体的种类、数量、大小和形状既决定了亚光程度,也决定了透明程度。但亚光主要体现在界面,透明程度除了界面还要考虑釉体内部的晶体情况,当晶体极小时,出现胶体的丁达尔现象,晶体越小釉面越透明。而界面的亚光,主要由光在界面的漫反射造成的,同时还跟光的透过率有关,但主要是跟光的反射方式有关,所以釉料界面的晶体应该比内部多一些。此外,也要考虑仿古釉的厚度和其他相(包括气相和液相)的影响。另外,与产品的施釉工艺及烧成制度也有关系。

(韩复兴)

上一篇:浅析“广彩瓷”的制作工艺与收藏 下一篇:现代陶艺对环境艺术壁画的影响