陶瓷烧成工艺技术手册

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隔离式洗衣机江西烧成工艺
技术手册
 
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第一节:干燥基础知识
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一、干燥的作用
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二、干燥的过程
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三、干燥收缩与变形
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四、干燥中容易出现的问题
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五、玻化砖干燥工艺的确定
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六、卧干器设备基本状态
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第二节:烧成基础知识
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一、烧成作用
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二、烧成的主要过程
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三、烧成中容易出现的问题
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四、窑炉基本数据
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五、玻化砖窑炉窑炉和理论产能对照表
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第三节:相关操作规程
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第四节:工艺管理规范
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一、窑炉工艺单标准操作流程
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二、平整度测试方法与变形跟踪规定
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第一节 干燥基础知识
在斯米克实际生产过程中,玻化砖使用卧干器等设备对坯体进行烘干,卧干器,通称五层卧干器,每层全长23米,有的企业称之为多层烘道窑
一、 干燥的作用
在斯米克内部,不管是玻化砖还是釉面砖,均采用干压(等静压)成型而成,其坯体所含的水分跟粉料水分基本一致,一般在5~6.5%。该状态下坯体的强度整体偏低,一般在3~5kg/cm2,不利于长距离的输送,也不利于后续的施釉和直接烧成。因此干燥的作用就是将坯体中所含的大部分结合水(通俗说,该水不参与粉料内部的结构组成)排出,赋予坯体一定的干坯强度,确保后续的走线传送、修坯及施釉等加工工序要求,也能避免在烧成时由于水分大量汽化膨胀导致砖坯炸裂等缺陷出现。
二、 干燥过程
如上面所述,干燥过程就是排出坯体内部结合水的过程。在实际的干燥过程中,一般包含以下四个阶段:
1. 升速干燥阶段:
在该阶段坯体表面首先被加热,外表水分开始逐步的向外排出;
2. 等速干燥阶段:
随着干燥的逐步深入,坯体内部的水分在此阶段顺着坯体内部的毛细孔不断向外排出,程度也较为剧烈,坯体开始出现一定程度的收缩;
3. 降速干燥阶段:
随着干燥的不断进行,坯体内部的水分不断外排,经历过前期的等速干燥阶段后,干燥的速度逐步下降,毛细孔的排水动力逐步减弱,进入降速干燥阶段;
4. 平衡干燥阶段:
此阶段坯体表面排出和吸附处于动态平衡过程,坯体水分不再发生变化,坯体的表面湿度和烘干介质湿度基本一致。
三、 干燥收缩与变形
随着坯体内部水分的排出,坯体也发生一定的体积变化——收缩。在整个坯体收缩过程中,因坯料的颗粒具有一定的取向性,导致了干燥收缩的各向异性,这种各向异性导致了坯体内外层及各部分收缩的差异,从而产生内应力。当这种内应力大于塑性状态坯体的屈服值时,坯体发生变形,若内应力过大,超过其弹性状态的坯体强度,会导致开裂。影响坯体干燥收缩与变形的主要因素有以下几个方面:
1、 坯体含水率:
含水率越大,干燥后排出的水分越多,收缩越大,容易产生内部应力而导致变形和开裂;
2、 坯体粉料的级配:
由于粉料颗粒级配的不同,粉料的堆积密度就有所差异。一般说,当坯体粉料的堆积密度越高时,烘干收缩越小,反之,收缩越大
3、 成型压力:
在一定体积内,成型压力越大,坯体致密度越高,收缩越小,当然烘干的速率也会有所下降;反之,坯体收缩越大,烘干速率会有所提高;
4、 坯体形状:
形状越复杂,各向收缩更不均与,内部应力会比较容易集中,更容易产生变形等问题;
5、 在目前陶瓷墙地砖生产过程中,一般均采用水分在5~8%的粉料进行高压压制工艺,坯体的致密程度都很高,粉料的颗粒大小(级配)也有针对性的控制,堆积密度相对高且稳定,所以在干燥过程中,整体的收缩比较小。根据斯米克的实际的生产情况,坯体干燥收缩一般在0.1~0.3%。同时,针对公司部分两次布料的产品,因为工艺的差异,面料和底料的水分存在一定的差异,导致在烘干过程中上下两层粉料之间的收缩存在一定的差异,内部的应力整体相对较大,容易产生开裂和变形(如平整度中凸或中凹现象)
四、 干燥中容易出现的问题
1、 开裂:
开裂是烘干过程中(尤其是大规格产品,如600*600mm以上)比较容易出现的问题。针对我们平板砖而言,该问题的产生根源是烘干制度的不合理,特别是在升速干燥和等速干燥阶段,由于表面水分挥发太快,外表面的毛气孔通道容易被堵住,造成内部的水分不易排出,内外应力加大,超过其弹性形变值后,导致开裂发生。为解决该问题,必须确保在烘干前期,升温速率适当放慢,并保持烘干的环境一定湿度,以平衡表面水平急速排出的情况,确保毛气孔通道的畅通;
2、 平整度中凸或中凹:
该问题在两次布料的产品中较为多见,主要原因面料和底料的水分差异较大,烘干过程中收缩不一致,导致砖坯变形而出现中凸或中凹现象。在实际操作中,可适当放慢烘干速度,能改善该现象。最根本的解决方法是要减少面料和基料水分的差异,同时对于可调整上下进风量的卧干器而言,可有差异地对上下进风量进行调整。
3、 干坯强度偏低或干坯水分偏高:
一般情况下,该问题主要是干坯含水率偏高所致。按照我们常规的工艺控制,主要干坯水
分控制小于0.5%,干坯强度都能维持在13kg/cm2,若水分上升,强度会明显下降,走线过程中容易产生开裂。
4、 水滴印:
该现象主要发生在冬季。主要是因为卧干器内部的湿度偏大,外界的冷空气温度偏低,内部的热空气冷却后,凝成水滴粘附与卧干器夹层顶部后成股滴到砖坯表面造成水滴印。通过调整加大抽湿开度,关闭循环风机冷风口,都能有效改善。
5、 其他问题:
如大颗粒G系列产品的颗粒边缘开裂,撞角或缺角,表面棍棒印划伤等。以G系列产品为例。主要是颗粒料和粉料之间的水分差异,致密度差异、烘干效率差异叠加引发,通常情况下适当放慢烘干速度,有条件时把砖坯反烘,都能有效改善边缘开裂的效果。
五、 玻化砖干燥工艺的确定
1、 卧干器速度的确定:
目前,玻化砖卧干器传动都采用变频器控制的方式,速度设置范围在0.37~0.76m/min。一般情况下,卧干器的速度设置遵循压机产能的原则,满足窑炉产能需求。根据产品规格、系列和进砖方式等不同,速度设置可有一定的变化
2、 进砖方式的确定:
因设备配置的差异,各个卧干器的进砖方式有所不同。具体情形见下表(未考虑正烘和反烘);
无铬达克罗3、 温度曲线的确定:
与干燥过程四个阶段的基础理论相对应,在温度曲线设置方面,遵循先缓后高最后低的思路,即开始的时候温度设置稍低,中间略高,最后略低的过程,如以下曲线110,130,160,160,130就遵循该过程。同时从内部环境控制上,确保先高湿度再低湿度的原则,即在干燥的前、中期阶段,卧干器的抽湿开度要尽量小,减少水汽外排,确保干燥介质环境的高温高湿状态,有利于水分的均匀外排,最后在开大开度排湿。
4、 风机的设置:
除P6窑炉的卧干器外,玻化厂其他窑线的卧干器都采用双流控制的方式,即风机能单独控制,而点烧嘴时必须启用风机。在生产施釉类产品时,因对坯体温度的特殊要求,一般情况下,夏天时,8#烧嘴启用风机,而在冬天时,8#烧嘴启用燃烧器,以确保各层之间坯温的稳定,满足工艺要求;
5、 附表:卧干器进砖方式汇总
表1
卧干器
砖坯规格
40
50
60
80
A0
C0
J1
4*2
3*1
——
——
J2
4*2
3*1
——
2*2
J3
4*2
3*2
——
2*2
J4
——
3*1
2*1
2*2
J5
3*2
2*1
——
1*2
J6
3*2
2*1
——
1*2
J7
4*1
3*1
3*1
2*1
——
1*1
备注:4*2表示每排4片,一次进2排
六、 卧干器设备基本状态
表2
卧干器
长度m
菱角剥壳机
内宽m
翻转台
循环风机
抽湿风机
烧嘴
备注
进口
出口
D
23
2.25
8
2
8
循环风机可单独控制
P1
23
2.95
8
2
8
循环风机可单独控制
P2
23
2.95
多功能开瓶器有
8
2
8
循环风机可单独控制
P3
23
2.95
8
2
8
循环风机可单独控制
P4
22
2.25
8
2
8
循环风机可单独控制
P5
23
2.25
8
2
8
循环风机可单独控制
P6
23
2.25
8
2
8
循环风机不能单独控制
滑石粉母粒

第二节  烧成基础知识
当前,在陶瓷墙地砖生产中,绝大多数企业都采用辊道窑进行烧成。斯米克集团是国内较早引进全自动进口辊道窑进行生产的企业,有SITI公司,SACMI公司,NERO公司等众多知名品牌。进几年,随着国内陶机设备制造能力的升级,研发能力的提升,部分品牌达到国外的质量水平,如KEDA,MODENA等一线企业,也被国内众多的陶瓷企业使用。
一、烧成作用
烧成是陶瓷产品制造工艺过程中最重要的工序之一。从广泛的角度来说,烧成过程就是将成形或其表面改良装饰后的坯体在一定条件下进行热处理,经过一系列的物理化学变化,得到具有一定矿物组成和显微结构,达到所要求的理化性能指标的产品。针对墙地砖生产而言,烧成就是将含有多种天然或合成的矿物原料组成(如粘土,长石、石英等)的坯体,利用特定的窑具(如辊道窑),以天然气、液化气、水煤气或重油等为燃料,在一定的烧成条件下(温度、压力、周期、气氛),经过一系列的物理化学反应,得到具有一定矿物组成、显微结构(如莫来石晶相,微气孔)、特定的理化性能(强度、光泽度、耐磨性、吸水率等)和表面成效果产品的过程。

本文发布于:2023-07-29 06:06:45,感谢您对本站的认可!

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