浅谈色料煅烧窑炉的转型及转窑调试的要点

来源 :佛山陶瓷 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaok131
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  目前,生产陶瓷色料的窑炉有:转窑、推板窑、梭式窑、回转窑等,窑炉随陶瓷色料市场的改变而不断改进和完善。其发展历程如下:
  2002年前后,大部分的色釉料企业都采用梭式窑,其规格有1~6m3。梭式窑具有生产灵活、操作易于控制、建造成本低等优势。对煅烧陶瓷釉用系列比较贵重的产品的质量较有保障,如:紫丁香、宝石蓝等。但其在用于生产坯体色料时。在成本上的优势不明显,特别是进行大规模生产时。由于温度控制等工艺上的差异,较易导致产品出现色差等质量问题。
  2005年前后,市场中出现了由福建等人建造的低成本推板窑,其长度一般在22m左右。在生产釉料时,推板窑的产量比梭式窑明显提高;更重要的是,可以进行连续性生产;温度控制和推进速度可以根据需要来设定,降低了操作的复杂性、提高了产品的稳定性。另外,在进行单一色料产品大规模生产上较有明显的价格优势;同时,其使用的燃料种类较多,如:直接燃烧煤炭、重油、液化气,甚至木材都可以用来进行加热煅烧产品。
  2008年,随着陶瓷市场的不断扩张,色料的市场需求也在不断扩大,因此要求产量更高的窑炉。同时,随着原材料的不断上涨,陶瓷厂家不断压低色料的出厂价格,各方压力促使色料企业不断进行技术创新。间接导致窑炉的升级与技术的创新。目前,宽体隧道窑和转窑正在逐步取代梭式窑等热能利用落后的窑炉,如:40m左右的隧道窑和直径2m的转窑,单日产量可达8~10t左右。特别是转窑在生产色料时具有不需匣钵、热利用率高等优点,被大部分企业采用。而在釉用色料的生产上,由于受气氛等因素的影响,很难在转窑上生产出性能优异的产品,因此只能在隧道窑上进行煅烧,此煅烧成本比转窑偏高。
  转窑的出现对于色料煅烧来说是一次技术上的革命。大部分色料的煅烧温度在1000℃以下,对燃料的要求不高。特别是对气氛的影响相对较小。另外,不需要装匣钵煅烧,降低了人工装钵程序,并提高了热能的利用率,因此,在成本上具有明显的优势。在调试转窑时,首先,需要注意进料口和进料速度:其次是煅烧温度和自转周速。即要先确定转窑的轴转速以控制出料时间,再根据出料时间来设定温度。例如:转速为30r/min时,其温度为1000℃;转速为50r/min时,则温度为1020℃左右。再次是进料口螺旋提升机,进出料口需要不定时的查看,要求进料速度和进料量必须选择一个固定参数。单位时间的进料量会对产品的发色有一定的影响。
  最后需要说明的是,由于转窑是明火焰加热,烟气充满整个窑炉内部,对于还原气氛敏感的材料很容易发生反应。如:钛系列产品中的氧化锑原料很容易被烟气中的二氧化硫还原成黑色的硫化锑,而导致桔黄产品变黑;而对于咖啡和坯体黑色类产品来说,弱还原气氛对于黑色铁的形成有促进作用,因而煅烧黑色和偏向黑紫色调的咖啡类产品较好。当然色料配方中的矿化剂和各种材料的搭配也是至关重要的,好的色料配方对于窑炉的选择性较宽,即使在还原气氛重的窑炉中,只要配方结构合理和矿化剂种类选择恰当,也能烧出优质的色料。
  (秦威)
  关于外墙保温陶瓷工程的一些答疑
  问:近年来,外保温工程安全性、耐久性和保温效果备受争议。请问韩工,目前市面上的外墙保温陶瓷产品有哪些?这些产品有何优点?如何施工?如何满足客户的装饰需求、保温需求、安全需求、耐久需求、便捷需求、个性需求和健康需求?
  答:外墙保温陶瓷产品目前市场上有两类产品。一类是轻质发泡陶瓷保温板。这类产品目前有7~8家在生产,主要以湖泥、粉煤灰、抛光废渣等工业废弃物为原料;利用陶瓷隧道窑或推板窑进行煅烧:经过切割加工而成的保温陶瓷制品。这类保温陶瓷制品一般呈黑色或灰色、有大量的开孔,施工工艺与传统的EPS板差不多。整个保温系统比较复杂,需要在基层上做界面砂浆找平;也需要在界面砂浆上做抗裂处理;更需要用胶黏剂将保温陶瓷板层层粘结在墙体上:最后还需要给板材继续做抹面处理、增强处理、防水处理、抗裂处理、以及涂层处理。这类产品尽管在消防安全性和材料本体耐久性、耐候性方面有所进步,但是由于施工过程中各种砂浆、粘结剂和涂层均或多或少有有机物质,所以系统寿命仍不会超过25年。另一类是建筑用轻质保温装饰陶瓷板。它由三层组成:第一层为多孔陶瓷保温层;第二层为保温装饰过渡层。它兼具保温装饰两种性能,是一种二次布料面料;第三层为装饰保护层,它具有提高产品物理性能、改变装饰效果的作用。另外,它由特种釉料组成,所以也具有湿法施釉、干粒熔块釉和干粉施釉三种不同的工艺。无论是保温材料、装饰保温材料、装饰釉料等新材料,还是装饰复合工艺技术、发泡烧成工艺技术、热工技术装备,以及产品装饰效果都凝缩了我们的众多技术成果。因此,外墙保温陶瓷产品具有安全性、保温性、耐久性、施工便捷性和装饰多样性等五大特性。
  (1)安全性
  在安全性方面具有四个特征:1)A级燃烧等级防火绝对安全。采用二次布料一次成形工艺,釉料或微晶玻璃干粒与陶瓷坯体及面料经1150℃一次烧成,所以不仅防火而且阻燃,更不会冒黑烟,这是B1和B2级燃烧等级材料所不能比拟的;2)A级放射等级对健康无危害,因此其严格控制各种原料和生产工艺的内外放射指数健康指标,保证放射性指数和铅、镉的溶出量;3)系统材料全部为陶瓷等无机材料,在运输、储存和施工管理过程中绝对安全,也不会产生二次污染。有利于绿色建筑施工,更利于建筑产业的安全生产;4)制品装饰保温一体化,公司提供系统施工方案和系统材料。保证系统在使用安全性方面绝对有保障,能抗自重、温度、湿度、酸度、盐度造成的收缩膨胀变化,以及主体结构突发变形、负压力风力等突发破坏。
  (2)保温性
  在保温性方面具有四个方面的保障:1)低导热系数。材料导热系数在0.0812w/(m-K)以下,采用纳米闭孔微发泡技术,使得材料导热系数在处于绝热材料范畴,保证隔热效果;2)低吸水率。材料质量吸水率在0.5%以内,体积吸水率在0.01%以内,软化系数大于0.99,耐水性良好,粘结剂和填缝材料软化系数大于0.85,保证系统在高湿、高热环境仍能保证良好的绝热性能;3)厚度保障。在导热系数一定的情况下,一定厚度才能保证一定的热阻,才能保证围护结构的传热系数达到设计要求;4)热桥处理技术。围护结构和外墙保温系统也遵守“木桶原理”,材料的均质、轻骨料粘结砂浆和无缝粘结技术,以及材料精确加工技术可以保障外保温体系无热桥、无漏洞、无短板。   (3)耐久性
  在耐久性方面具有四大要素保障:1)产品耐久性保障。产品耐久性保障可以从众多的考古发现得到证实,有些陶土器历经万年而不损,陶土器尚且如此,何况吸水率低于0.5%的陶瓷产品呢,优良的材料使得产品在耐久性方面获得了基本保障;2)部件耐久性保障。建筑用轻质保温装饰陶瓷板系统工程采用的部件较少,我们从系统出发,研究包括胶粘剂,紧固金属固定件的防水性、抗老化性、抗水化性、防锈性和耐候性,研究系统内材料之间的匹配性和适应性,为系统耐久提供强有力部品支撑;3)工程施工方案保障。建筑用轻质保温装饰陶瓷板系统设计和工程施工方案是工程质量的保证。在环境温度低于5℃和5级以上大风天气和雨天敬请不要施工,以保证施工工程质量;4)系统耐久性保障。系统耐久性首先是保温主体材料——建筑用轻质保温装饰陶瓷板的产品设计、生产工艺设计和生产管理质量保证体系的设计。产品采用压机二次布料技术干压成形,一次烧成装饰生产技术,各层之间过渡合理、烧结粘结强度高、结合紧密且不会发生物理化学变化,烧成过程严格控制磁化温度、发泡膨胀温度和退火温度,保证产品均质、高质,从原料选取、料场管理、泥浆制备、粉料制备、造粒打粉、布料成形、干燥施釉、烧成膨化、磨边倒角、开槽钻孔等工艺过程进行严格控制,做到精益求精、稳定高质。产品出厂前严格检验体积密度、导热系数、尺寸厚度、表面质量、色差缺陷、吸水率、软化系数、断裂模数、破坏强度、抗压强度、抗拉强度、饰面拉拔强度;严格检测砂浆拉拔强度、软化系数、粘结拉拔强度、砂浆防水性、砂浆骨料,以及砂浆混凝土砌块导热系数等性能,对于金属紧固部件也要按有关标准严格控制。系统检测既要经行备案检测,也要进行年度检测,不断优化工程施工技术和系统技术方案。
  (4)施工便捷性
  在施工便捷性方面具有四大优点:1)标准规格板。标准规格板的设计主要考虑产品的美学、热学和力学要素,尺寸长宽比满足黄金分割点审美艺术特质、厚度保证材料的热阻要求和抗折强度要求,保证运输轻量化、快捷化,也方便施工搬运提升的安全、可靠、方便、简易需求:2)精确加工技术。精确加工技术来源于深入工艺技术研究和严密的质量管理、严格的原料检验制度、严密的料场质量管理措施、严谨的生产质量管理流程有助于产品的表面质量和尺寸加工、稳定靠谱可行的成形的加工方案、磨边倒角开槽技术措施可以保证运输安全施工质量和工程系统质量,也减轻了施工工作量、保证了施工质量进度、降低了工程成本和人工工资;3)轻量化集成技术产品。轻量化主要体现在产品与石材、墙幕玻璃、大规格陶瓷相比在重量上大幅减轻,产品体积密度是同体积石材产品的十五分之一,大幅减轻了运输、提升、施工成本;减轻产品自重,将简化施工系统材料、部品和工艺,也为后期维护提供方便;4)工业化施工可能。建筑工业和装修工业化。以及建筑装修一体化是未来的大趋势,在保温工程施工技术方面,第一步是建筑装修一体化;第二步是共同实现工业化、工厂化。
  (5)装饰多样化、个性化方面
  在装饰多样化、个性化方面具有四大技术特征:1)二次布料技术,采用二次布料工艺技术,可以利用成熟的正打微粉布料技术、反打微粉布料技术、定位布料技术、新概念微粉技术等,也可以在粉料粒子和材料上进行研究,如:小彩点、大颗粒、异形大颗粒、凸起料、透料、半透料。总之大胆利用比较成熟陶瓷抛光砖二次生产技术。可以实现产品多样化、个性化要求:2)数码喷墨技术。在二次布料的面料之上施以底釉、数字喷墨打印花釉,在施一层保护釉或水晶玻璃,可以实现异地看样订货、异地监控生产;3)微晶玻璃技术。在面料之上布施一层微晶熔块干粒,一次烧成轻质保温微晶玻璃复合陶瓷板,可以利用微晶玻璃和轻质陶瓷发泡膨胀的动态机理和晶态机理,促使出现和传统陶瓷砖不一样的纹理晶化;4)艺术釉技术。中国古代艺术釉博大精深、源远流长,可以利用古代艺术和现代艺术釉技术,以及陶瓷砖膨胀变大的机理。生产出别具一格艺术性个性化产品。
  (6)产品功能化健康性方面
  在产品功能化健康性方面具有四个着力点:1)环保。产品的环保不仅体现在生产过程本身是低碳、环保和资源再生,而且还可以针对产品的回收和再处理、再利用提供循环经济路径;2)节能。节能除了绝热以外,还可以利用太阳的反射、折射原理,提高釉面的半球反射能力,阻止太阳能在产品外表面上的折射和光热转化。为了将太阳能转变其他绿色能源,还可以在饰面层做一层功能釉,将太阳能转化为电能储存起来;3)健康。产品本身具有绝热保温、隔热隔音功能。也可以施以抗菌陶瓷釉、利用釉料的抗菌自洁作用、也可以开发防辐射、抗静电面料或釉料,使得健康功能更加完备;4)智能。智能化是陶瓷产品的最后状态。也是新四化的最高境界,除了产品对环境的自我修补完善功能外,利用物联网技术和感应检测技术也是材料和产品的未来发展趋势。
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