烤彩窯爐輸送帶的防氧化處理*

蔡彥英

(廣東健誠高科玻璃制品股份有限公司 廣東 潮州 515658)

日用陶瓷產(chǎn)品在生產(chǎn)中通常是采用窯爐進行燒結(jié)或者燒成。日用陶瓷包括的日用玻璃陶瓷成形后，有不少要再經(jīng)烤彩。在燒結(jié)和燒成的窯具中，通常是將產(chǎn)品放置于窯車的碳化硅板或晶石板上(在輥道窯爐中，產(chǎn)品可以直接放置于陶瓷輥道上)。而產(chǎn)品的烤彩是對產(chǎn)品表面加以彩繪或貼花裝飾的花面進行溫度處理，使花面與產(chǎn)品表面牢固粘結(jié)附著。產(chǎn)品烤彩溫度通常低于燒成溫度，可以采用隧道式金屬網(wǎng)帶輸送產(chǎn)品的加熱窯爐進行生產(chǎn)。這種窯爐造價低，生產(chǎn)效率高，操作方便，具有廣泛的適用性。金屬網(wǎng)帶是用不銹鋼等金屬絲線編織和焊接而成，形成環(huán)型網(wǎng)帶，生產(chǎn)中可不用窯具，減少能耗。金屬網(wǎng)帶在加熱和窯爐的氧化氣氛中會產(chǎn)生表面氧化，氧化物會脫落污染產(chǎn)品，或粘附在產(chǎn)品底部，造成產(chǎn)品外觀缺陷。采用磷化處理形式，可以減少金屬網(wǎng)帶表面的氧化。如果將金屬網(wǎng)帶拆卸下窯爐進行磷化處理，成本較高，且會引起停產(chǎn)。筆者討論和研究的內(nèi)容，是針對不停產(chǎn)和不下窯爐情況下，對金屬網(wǎng)帶進行周期性的磷化處理，減少落渣和污染現(xiàn)象。經(jīng)過研究和實踐，已取得初步效果。

1 設備配置及專用磷化處理液配制

設備配置是針對烤彩生產(chǎn)需要，配置相適應的窯爐，包括設備總長度、金屬網(wǎng)帶的寬度和密度、配置的加熱功率等。配置通用和常規(guī)問題不在本文中討論，生產(chǎn)者可根據(jù)產(chǎn)品特點、產(chǎn)量，并借用行業(yè)現(xiàn)有經(jīng)驗進行配置。筆者在此主要研究與窯爐運行機構(gòu)相配套的磷化處理機構(gòu)，包括針對窯爐上磷化所使用的磷化液。

1.1 設備運行機構(gòu)及磷化處理機構(gòu)

設備運行機構(gòu)及磷化處理機構(gòu)如圖1所示。

1.2 設備部件構(gòu)成及作用

如圖1所示，設備運行機構(gòu)包括1～8部分，是窯爐常規(guī)的配置。設備的加熱裝置可根據(jù)實際需要作位置和形式上的調(diào)整。設備的磷化處理機構(gòu)包括9～22部分，是清潔和磷化組合功能的機構(gòu)。清潔輥組是一對滾輪，在清潔時下壓金屬網(wǎng)帶；17清潔輪帶有鋼絲刷，對金屬網(wǎng)帶表面進行清掃，去除氧化物；18 除塵罩、19抽風管、20抽風機、21過濾器、22廢料箱，是將掉落氧化物及粉塵收集后，送到廢料箱貯存。在除塵時可根據(jù)實際情況，在窯爐周邊增加臨時除塵設備，對窯爐內(nèi)及周邊作除塵清潔。磷化處理機構(gòu)包括10霧化噴組、11回收槽、12濾網(wǎng)、13儲液罐，14輸送泵、15輸液管道、16回收管道。儲液罐可用工程塑料板材制作，也可采用塑料槽，其具有抗腐蝕作用。經(jīng)配制的磷化處理液存放于儲液罐中；輸送泵通過送液管道，將磷化處理液泵送至霧化噴組，對金屬網(wǎng)帶進行霧化噴涂，多余和滴落的余液通過回收槽并經(jīng)過濾網(wǎng)和回收管道，送回儲液槽作循環(huán)利用。

圖1 設備運行機構(gòu)及磷化處理機構(gòu)

1.3 磷化處理液配制

按質(zhì)量百分比稱量：由10%三聚磷酸鈉、0.1%氣相二氧化硅、0.01%硝酸鈉、0.01%亞硝酸鈉、89.88%清水組成。

為防止三聚磷酸鈉結(jié)塊影響溶解效果，在稱量好所需清水后，在攪拌狀態(tài)下逐步加入三聚磷酸鈉，然后在攪拌狀態(tài)下繼續(xù)加入其它材料。

采用三聚磷酸鈉、氣相二氧化硅和亞硝酸鈉，能滿足施工中液體霧化要求，有利于液體與金屬網(wǎng)表面的均勻和良好附著，增強磷化效果，生成有利于金屬網(wǎng)帶表面抗氧化的磷化膜層。

2 金屬網(wǎng)帶防氧化處理的方法和步驟

根據(jù)實驗和生產(chǎn)線上的實踐應用，每15 d左右可對金屬網(wǎng)帶進行一次磷化處理。由于金屬網(wǎng)帶是在加熱和磨擦的狀態(tài)下工作，磷化膜層會受到不同程度的破壞。當生產(chǎn)的產(chǎn)品有較嚴格的防污染要求時，可增加磷化處理的頻次。磷化處理前，應先停止產(chǎn)品進窯，讓金屬網(wǎng)帶慢速空轉(zhuǎn)，窯內(nèi)溫度保持在60℃左右。

2.1 窯爐及金屬網(wǎng)帶清潔

開啟清潔裝置進行清掃除塵。清潔除塵可進行多遍，讓金屬網(wǎng)帶作循環(huán)運行。在金屬網(wǎng)帶清潔除塵的同時，可采用其它除塵裝置，如吸塵器等，對窯腔及窯爐的周邊進行清潔，提高除塵和清潔效果。

2.2 金屬網(wǎng)帶磷化處理

磷化處理前，清潔除塵應停止，金屬網(wǎng)帶保持慢速運行。將配制好的磷化處理液放入儲液罐，開啟輸送泵，送液至霧化組進行霧化處理。霧化處理完成后，金屬網(wǎng)帶空轉(zhuǎn)1 h以上，讓磷化處理液與金屬網(wǎng)帶表面反應并生成磷化膜層。磷化膜層形成后，窯爐可慢速升溫，使窯溫達到生產(chǎn)要求的溫度后進入正常生產(chǎn)。

2.3 防氧化和防污染效果的驗證

窯爐使用的金屬網(wǎng)帶，包括不銹鋼材質(zhì)的網(wǎng)帶，在幾百度的溫度烘烤中，容易產(chǎn)生氧化并脫屑，這些脫屑粘在產(chǎn)品底部，或形成灰塵污染窯爐和產(chǎn)品。經(jīng)過試驗，所采用的磷化處理方法，能有效地防止金屬網(wǎng)帶的氧化，脫屑現(xiàn)象減少，窯爐污染基本消除。在生產(chǎn)線上應用該處理方法后，產(chǎn)品合格率大幅度提高。

3 結(jié)論

烤彩窯爐輸送帶的防止氧化處理方法是可行和有效的。磷化處理前的清潔，有效地提高磷化處理效果；磷化處理液霧化處理能達到均勻、附著力好、磷化膜層抗氧化效果好；其方法對于生產(chǎn)具有適用性，有助于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。本方法的磷化處理液配制及部分核心技術(shù)已申報專利。