寬體窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷如何解決輥棒承重問(wèn)題

齊懷遠(yuǎn)

摘 要：本文論述了發(fā)泡陶瓷窯爐專(zhuān)用輥棒的高溫強(qiáng)度，接近800 kg荷載情況下，金剛GF98型號(hào)輥棒抗蠕變性能好。在直徑達(dá)到70 mm，壁厚為8 ～ 10 mm時(shí)輥棒安全系數(shù)大大提高。

關(guān)鍵詞：發(fā)泡陶瓷;窯爐;GF98;Φ70輥棒

1 前 言

從2015年到2018年發(fā)泡陶瓷相關(guān)安裝施工標(biāo)準(zhǔn)在已經(jīng)批準(zhǔn)情況下，發(fā)泡陶瓷在房地產(chǎn)建筑中得到了大規(guī)模應(yīng)用;發(fā)泡陶瓷窯成了窯爐公司開(kāi)拓新業(yè)務(wù)的熱點(diǎn)。窯爐設(shè)計(jì)工程師一直擔(dān)心輥棒抗高溫蠕變問(wèn)題，特別是產(chǎn)品+窯具達(dá)到800 kg情況下，傳統(tǒng)輥棒荷載強(qiáng)度難以勝任，而金剛輥棒公司開(kāi)發(fā)的GF98-Φ70加厚輥棒在實(shí)踐中得到認(rèn)可。

2 發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì)

發(fā)泡陶瓷磚，主要是由拋光廢料、礦渣粉、發(fā)泡劑為生產(chǎn)原材料，經(jīng)過(guò)高溫?zé)瓢l(fā)泡而成，再加上后期各種冷加工，可以滿(mǎn)足各種形狀的個(gè)性化需要，是一種環(huán)保、節(jié)能、材質(zhì)穩(wěn)定的新型墻體材料。使用發(fā)泡陶瓷材料的建筑物，建成使用兩年后經(jīng)檢驗(yàn)，質(zhì)量?jī)?yōu)良，滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)工程質(zhì)量，以及隔音、節(jié)能、防火等標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，發(fā)泡陶瓷磚，是很好的非承重墻用磚。發(fā)泡陶瓷磚，還可以作為很好的保溫材料使用。市場(chǎng)上保溫材料分為建筑內(nèi)保溫材料和修建外保溫材料，其中，建筑外保溫材料所占份額較大，其施工比內(nèi)保溫材料簡(jiǎn)單，保溫作用好。

發(fā)泡陶瓷保溫板作為建筑外保溫材料，其優(yōu)越的性能是修建保溫的首選。主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

第一、發(fā)泡陶瓷作為建筑內(nèi)保溫裝飾材料，會(huì)影響屋內(nèi)空間利用率。而當(dāng)發(fā)泡陶瓷磚是應(yīng)用在建筑外墻外表時(shí)，不會(huì)影響屋內(nèi)空間利用率及裝飾效果。

第二、發(fā)泡陶瓷磚的保溫作用好，發(fā)泡陶瓷磚的導(dǎo)熱系數(shù)在0.065（cal/cm·s·℃）以下，其發(fā)泡陶瓷磚的外觀是蜂窩狀結(jié)構(gòu)，易于保溫。

第三、發(fā)泡陶瓷磚與修建同壽命：運(yùn)用發(fā)泡陶瓷磚可維護(hù)修建物不受外界氣候的影響，延長(zhǎng)建筑物的運(yùn)用壽命。

第四、運(yùn)用發(fā)泡陶瓷磚省材、省料、縮短工期。在達(dá)到同樣保溫作用的情況下，做外保溫比做內(nèi)保溫節(jié)省40 ～ 50%的保溫材料消耗。而且外保溫可與房屋內(nèi)裝飾一起進(jìn)行，有效地縮短工期。

發(fā)泡陶瓷是目前最為熱門(mén)的產(chǎn)品，據(jù)了解未來(lái)市場(chǎng)達(dá)到上千億。

3 發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品燒成所使用的窯爐種類(lèi)及性能

目前，燒制發(fā)泡陶瓷的窯爐主要為隧道窯和輥道窯兩種。隧道窯又分為一層燒成、二層燒成、三層燒成和四層燒成。輥道窯分為一層燒成和二層燒成。目前國(guó)內(nèi)隧道窯燒成生產(chǎn)線有15條左右，輥道窯燒成生產(chǎn)線有10條左右。

隧道窯優(yōu)點(diǎn)就是產(chǎn)量大，單位能耗低，目前產(chǎn)量能達(dá)到400 m3。缺點(diǎn)是窯具成本高，一旦倒窯損失大。輥道窯優(yōu)點(diǎn)是窯具成本相對(duì)低，溫差容易控制，缺點(diǎn)是產(chǎn)量比較小，目前產(chǎn)量只有185 m3。

4 輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷存在的問(wèn)題及解決方案

4.1 輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷存在的問(wèn)題

輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷的主要問(wèn)題受輥棒承重限制，窯爐無(wú)法做的太寬;其次是窯具結(jié)構(gòu)亟待更新。由于發(fā)泡陶瓷高溫后軟化膨脹，流動(dòng)性很強(qiáng)，所以需要窯具圍住以保證一定的尺寸規(guī)格。雖然發(fā)泡陶瓷由于密度低，本身重量并不太重，但窯具的重量往往比產(chǎn)品大的多。因此，如果可以解決承重和窯具的問(wèn)題會(huì)使輥道窯在發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品上有重大突破。

4.2 輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷所存在問(wèn)題的解決方案

目前，輥道窯最大的劣勢(shì)是產(chǎn)量小，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，提高輥道窯產(chǎn)量的方法有兩個(gè)。

第一、設(shè)計(jì)更寬更長(zhǎng)的窯爐，加大產(chǎn)品尺寸來(lái)提高產(chǎn)量。

第二、優(yōu)化產(chǎn)品工藝，縮短燒成時(shí)間提高產(chǎn)量。

目前階段性產(chǎn)品工藝沒(méi)有辦法突破，只能設(shè)計(jì)更寬更長(zhǎng)的窯爐提高產(chǎn)量。窯爐需要加寬，這就需要解決輥棒承重問(wèn)題。

因窯爐傳動(dòng)使用燒結(jié)碳化硅輥棒成本非常高，同時(shí)，燒結(jié)碳化硅輥棒存在直線度問(wèn)題。目前發(fā)泡陶瓷窯傳動(dòng)使用陶瓷輥棒，規(guī)格為Φ65mm。窯具使用燒結(jié)碳化硅和莫來(lái)石板，如圖1所示。

5 金剛輥棒解決寬體窯發(fā)泡陶瓷承重問(wèn)題的應(yīng)用案例

以福建某發(fā)泡窯為例：該條窯長(zhǎng)391m，內(nèi)寬2.4 m，產(chǎn)品規(guī)格3080 mm×1890 mm，燒成時(shí)間800.39 min，最高產(chǎn)量185 m3，全窯配置廣東金剛GF96-65 mm×3700 mm輥棒，“產(chǎn)品+窯具”設(shè)計(jì)要求重量達(dá)到780 kg，這樣分布在39支輥棒上，它們承受的重量可想而知。

經(jīng)過(guò)計(jì)算單支輥棒實(shí)際承重20 kg，筆者計(jì)算每支GF96-65 mm×3700 mm理論承重達(dá)到25 kg，完全能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

如果單支輥棒承重在25 kg以上或者更高，同時(shí)輥棒長(zhǎng)度相應(yīng)增加，為了降低生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)性，這就要求提高輥棒荷載，提高輥棒荷載方法有加大直徑，增加壁厚或者采用高科技納米材料。目前提高輥棒荷載最有效的辦法是加大直徑，原使用輥棒直徑為65 mm，現(xiàn)增加到70 mm，金剛GF98-70輥棒可以滿(mǎn)足要求。

金剛GF98等靜壓輥棒具有高溫強(qiáng)度高，彈性模量高，高溫負(fù)載重，在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)下蠕變小的優(yōu)點(diǎn)，尤其在生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷、大板上有極大優(yōu)勢(shì)。

目前，包括福建德勝、內(nèi)蒙興輝、中盛陶瓷和河北承德在內(nèi)的多家發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)線采用金剛GF96-65輥棒，金剛輥棒在發(fā)泡陶瓷生產(chǎn)線的市場(chǎng)占有率接近100%。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況及客戶(hù)反饋，所生產(chǎn)的發(fā)泡陶瓷質(zhì)量好，輥棒質(zhì)量得到客戶(hù)的一致認(rèn)可，廣東某大型窯爐公司，選用金剛GF98-70 mm×4200 mm輥棒反饋也比較好。

輥棒直徑增大到70 mm，為進(jìn)一步增加窯爐的寬度，提供了可能性。

具體的輥棒厚度、承重量、高溫抗蠕變等性能，要經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算和安全系數(shù)的保證。相信在發(fā)泡磚市場(chǎng)爆發(fā)期來(lái)臨時(shí)候，我們的高性能輥棒會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

6 結(jié) 語(yǔ)

（1）目前輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷存在的問(wèn)題是產(chǎn)量小，最大產(chǎn)量約185 m3。

（2）輥道窯生產(chǎn)發(fā)泡陶瓷要突破瓶頸，必須走寬體窯到了。本文在輥棒使用上詳細(xì)分析了原因和解決辦法的可行性。

（3）金剛輥棒公司開(kāi)發(fā)的GF98-Φ70 mm加厚輥棒為發(fā)泡陶瓷窯加大產(chǎn)量提供了更加安全的保證。