分析輥道窯結(jié)構(gòu)對(duì)陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的影響

周劍飛,高洪躍

(江西工業(yè)陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢查站,江西 萍鄉(xiāng) 337000 )

1 輥道窯結(jié)構(gòu)與陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的關(guān)系

當(dāng)代制瓷業(yè)中所采用的輥道窯結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)的隧道窯結(jié)構(gòu)以及梭式窯結(jié)構(gòu)具有明顯的低耗能、熱效率高、陶瓷產(chǎn)品燒成快以及經(jīng)濟(jì)效益可觀等優(yōu)點(diǎn)，所以輥道窯結(jié)構(gòu)在當(dāng)代制瓷業(yè)中被十分廣泛使用，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，利用輥道窯結(jié)構(gòu)燒制的瓷磚產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)份額的98%。生產(chǎn)企業(yè)在運(yùn)用輥道窯結(jié)構(gòu)進(jìn)行瓷器生產(chǎn)時(shí)，主要是根據(jù)自身的實(shí)際生產(chǎn)需要來調(diào)整輥道窯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬高，來達(dá)到其生產(chǎn)產(chǎn)量提高的目的，質(zhì)量自然難以保證。根據(jù)能量守恒定律，在輥道窯結(jié)構(gòu)的熱力條件一定的情況下，輥道窯結(jié)構(gòu)的單位時(shí)間產(chǎn)量和其容積應(yīng)該是成正比，也就是說輥道窯結(jié)構(gòu)下的陶瓷產(chǎn)量應(yīng)該是和其結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)以及截面也成正比。

2 輥道窯結(jié)構(gòu)對(duì)陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的影響表現(xiàn)

具體在實(shí)際生產(chǎn)中，輥道窯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬、高對(duì)陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量的影響究竟是怎樣，需要進(jìn)行以下分析。

2.1 輥道窯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)量的影響

一般來說，當(dāng)陶瓷燒成時(shí)間、單位時(shí)間內(nèi)的工作日、燒成的成品率以及輥道窯結(jié)構(gòu)的裝窯密度為恒定時(shí)，陶瓷的生產(chǎn)量會(huì)伴隨著窯的長(zhǎng)度增加而提高。這樣，因?yàn)楫a(chǎn)量的提高，所以窯長(zhǎng)所導(dǎo)致的熱量散失也就被抵消，平均下來，單位陶瓷的耗能量也就相對(duì)降低。此外，伴隨著窯的長(zhǎng)度增加，輥道窯結(jié)構(gòu)中各帶的長(zhǎng)度都會(huì)相應(yīng)增加，在預(yù)熱帶區(qū)域，窯內(nèi)的熱氣就可以有更多的實(shí)踐對(duì)胚體進(jìn)行加熱，反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間的熱冷交替會(huì)促使熱氣的溫度被降低。在冷卻帶區(qū)域，陶瓷制品的預(yù)熱可以很快分散到冷空氣中，所以這樣來看，窯長(zhǎng)的增加可以有效降低熱耗，而且可以促使溫度趨于平衡，這樣還可以有效避免由于溫差較大導(dǎo)致陶瓷開裂。所以這樣來看，在增加窯長(zhǎng)不僅可以提高陶瓷生產(chǎn)的產(chǎn)量還可以提高質(zhì)量。

但是，當(dāng)窯長(zhǎng)超過一定的界限時(shí)，則會(huì)對(duì)正常的熱工產(chǎn)生一定影響，這樣反而會(huì)增加單位陶瓷的能耗，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中次品的數(shù)量增加。這主要是和窯內(nèi)的靜壓和動(dòng)壓以及二者相互作用產(chǎn)生的正壓和負(fù)壓有關(guān)。在輥道窯結(jié)構(gòu)的水平面上，為使窯內(nèi)的氣體正常流動(dòng)，所以就需要人為施加靜壓來彌補(bǔ)動(dòng)壓在流動(dòng)過程中的損失，所以這樣靜壓就成為推動(dòng)窯內(nèi)氣體流動(dòng)的主要?jiǎng)恿?，但是隨著窯長(zhǎng)度的增加，靜壓會(huì)和窯的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生一定的摩擦力，這樣窯長(zhǎng)越長(zhǎng)，靜壓和窯內(nèi)側(cè)的摩擦力就越大，相應(yīng)的靜壓消耗就越大，最終導(dǎo)致窯內(nèi)的正壓以及預(yù)熱帶區(qū)域的負(fù)壓都增大。正壓越大，則熱氣體的漏出就越多，也就是說就需要更多的熱能耗，這樣燃料的消耗數(shù)量增加。此外窯內(nèi)的溫度過高會(huì)導(dǎo)致窯內(nèi)的窯襯使用壽命減短。如果要內(nèi)的負(fù)壓過大，就會(huì)導(dǎo)致封閉較差的區(qū)域滲入大量的冷氣，這樣窯內(nèi)的熱工制度就會(huì)遭到破壞，最終會(huì)導(dǎo)致陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量下降。此外，如果窯的長(zhǎng)度不能做到很好的控制，其中輥道窯在生產(chǎn)陶瓷中的動(dòng)力消耗也會(huì)增大，比如風(fēng)輪，隨著產(chǎn)量的增加和窯長(zhǎng)的增加，風(fēng)輪也必須要提高其動(dòng)力規(guī)格，來調(diào)節(jié)窯內(nèi)的熱力壓強(qiáng)。

2.2 輥道窯結(jié)構(gòu)的寬以及內(nèi)高對(duì)陶瓷生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

按照理論來說，窯的寬、高和長(zhǎng)度與陶瓷的生產(chǎn)產(chǎn)量應(yīng)該也應(yīng)該成正比的。但是，對(duì)于單層的輥道窯結(jié)構(gòu)來說，窯內(nèi)的高度增加寬度和長(zhǎng)度不變時(shí)，則還同時(shí)增加了窯的外側(cè)散熱面積，所以，其產(chǎn)量并沒有提高，反而燒制單位陶瓷的熱能消耗反而增大。此外，隨著窯高度的增加，還會(huì)容易導(dǎo)致窯內(nèi)氣體的分層，窯內(nèi)的溫差也就會(huì)增加，所以這對(duì)陶瓷的燒制質(zhì)量來說也會(huì)降低。對(duì)于單層的輥道窯結(jié)構(gòu)來說，當(dāng)窯內(nèi)的高度很低時(shí)，增加窯的寬度，這樣雖然窯外側(cè)散熱面積也在一定程度上增大，但是這樣并不會(huì)導(dǎo)致窯內(nèi)氣體分層，也不會(huì)導(dǎo)致窯內(nèi)熱氣的上升，對(duì)于陶瓷的生產(chǎn)產(chǎn)量來說并不會(huì)有很大影響。相反，如果生產(chǎn)產(chǎn)量很大，則窯內(nèi)的散熱損失相對(duì)來說平均到單位產(chǎn)品就比較少，所以單位產(chǎn)品的耗能量和窯高的關(guān)系是成反比的。

但是窯的高和寬又會(huì)對(duì)窯內(nèi)的壓強(qiáng)造成一定的影響，壓強(qiáng)的變化會(huì)對(duì)窯內(nèi)流場(chǎng)產(chǎn)生一定作用，最終會(huì)對(duì)陶瓷的產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。就以地板磚的燒制為例，在燒制時(shí)，一般是將產(chǎn)品的模子放在中間位置，所以可視為中空窯，對(duì)于這種情況來說，只需要增加窯的寬度就可以減少窯內(nèi)氣體流動(dòng)和窯內(nèi)側(cè)之間的摩擦，保證窯內(nèi)流場(chǎng)的順暢。但是這樣，摩擦力的減少，流速的增加，就回導(dǎo)致窯內(nèi)同一截面上的側(cè)壁以及窯中心位置處的流速差增加，這樣相對(duì)壓強(qiáng)和溫度穩(wěn)定性較差的情況會(huì)導(dǎo)致陶瓷制品的燒制質(zhì)量和燒制顏色上都不一致。所以在注重提高生產(chǎn)量的同時(shí)，必須要合理設(shè)計(jì)窯的寬度和高度，使之設(shè)計(jì)合理，能夠在保證燒制產(chǎn)量的同時(shí)，保證燒制質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，在運(yùn)用輥道窯結(jié)進(jìn)行構(gòu)制瓷時(shí)，對(duì)輥道窯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬、高進(jìn)行科學(xué)的增加，對(duì)于提高陶瓷生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量都具有一定的促進(jìn)作用。但是如果只一味為片面追求提高其生產(chǎn)量，肆意增加窯的長(zhǎng)度、寬度和高度，則會(huì)增加單位陶瓷的熱能消耗，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致陶瓷的質(zhì)量下降。所以在使用輥道窯結(jié)構(gòu)進(jìn)行陶瓷制品的燒制時(shí)，需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和相關(guān)數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，做到保證窯內(nèi)溫度穩(wěn)定、均勻，窯內(nèi)壓強(qiáng)和熱量保持穩(wěn)定以及合乎標(biāo)準(zhǔn)要求，只有這樣才能真正提高陶瓷的生產(chǎn)產(chǎn)量、生產(chǎn)質(zhì)量以及降低能耗，提高社會(huì)生產(chǎn)率。

[1]吳武輝,黎水平.陶瓷輥道窯溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究[J]. 工業(yè)加熱，2012(03).

[2]黃賓,王榕茂.不求最大 但求最精 南方窯爐:高溫輥道窯的佼佼者[J].佛山陶瓷，2007(08).