窯爐技術(shù)（窯爐燒成技術(shù)）
發(fā)布時(shí)間：2025-08-24 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理
1.燒成氣氛的概念陶瓷制品的燒成氣氛是指燒成時(shí)窯內(nèi)燃燒產(chǎn)物中所含的游離氧和還原性組分的百分比。通常，燒制氣氛分為氧化氣氛和還原氣氛。游離氧含量在8%以上稱為強(qiáng)氧化性氣氛，游離氧含量在4%-5%之間稱為普通氧化性氣氛，游離氧含量在1%-1.5%之間稱為中性氣氛。當(dāng)游離氧含量小于1%，co含量低于3%時(shí)，稱為弱還原氣氛，co含量高于5%時(shí)，稱為強(qiáng)還原氣氛。在實(shí)際生產(chǎn)中，陶瓷制品采用哪種氣氛體系燒成，取決于產(chǎn)品配方中原料的組成和燒成過程中各階段的物理化學(xué)反映。當(dāng)原料含有機(jī)質(zhì)和碳少、粘度低、吸附性弱、含鐵量高時(shí)，適合在還原性氣氛中燒成，而在氧化性氣氛中燒成。2.燒制氣氛對(duì)產(chǎn)品性能的影響是眾所周知的。氣氛會(huì)影響陶瓷坯體在高溫下的物理化學(xué)反應(yīng)速度、體積變化、晶粒大小、孔徑大小，特別是陶瓷坯體的顏色、透射比、釉面質(zhì)量。影響鐵和鈦的化合價(jià)。在實(shí)際生產(chǎn)中，在氧化性氣氛中燒成時(shí)，坯體中的fe2o3在堿含量低的玻璃相中熔融程度很低，可以析出膠體狀的fe2o3，使坯體呈現(xiàn)黃色。當(dāng)在還原氣氛中燒制時(shí)，形成的feo在玻璃相中熔化，呈現(xiàn)淡藍(lán)色。另外，在坯體氧化鐵含量不變的情況下，如果在氧化氣氛中燒制，被釉包圍的部分fe2o3會(huì)與sio2反應(yīng)生成鐵橄欖石并釋放出氧氣，反應(yīng)如下：(2 fe2o32 SiO 22(2 FeOSiO 2)O2)反應(yīng)生成的氧氣會(huì)使釉面產(chǎn)生氣泡和孔洞，而剩余的fe2o 3會(huì)使坯體發(fā)黃。對(duì)于含鈦量高的坯料，應(yīng)避免在還原性氣氛中燒結(jié)，否則部分tio2會(huì)變成藍(lán)色到紫色的ti2o3，還可能形成黑色的2feo ti2o3尖晶石和一系列鐵鈦混晶，從而加深顏色。還原sio2分解co在一定溫度下，還原氣氛可將sio2還原為氣態(tài)sio，在較低溫度下，會(huì)按照2siosio2 si分解，從而在制品表面形成si的暗斑。在一定溫度下，還原性氣氛中的co會(huì)按照2CO co2 C的順序分解，在400時(shí)，CO2是穩(wěn)定的，但在1000時(shí)，它只是0.7%(體積)的CO2。低于800時(shí)，co分解速率較快，但高于800時(shí)，需要一定的催化劑。碳雖然也有催化作用，但需要一定的表面積，游離氧化鐵的催化作用與表面積無關(guān)。因此，在還原氣氛中，碳可能從co中分解出來，沉積在坯體和釉面上，形成黑點(diǎn)。如果燒結(jié)溫度繼續(xù)升高，在封閉的坯體中如果碳被氧化成co2，就會(huì)形成氣泡，特別是吸附性能強(qiáng)的坯體。3.燒成氣氛對(duì)產(chǎn)品缺陷的影響陶瓷制品在燒成過程中會(huì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，如水分的蒸發(fā)、鹽類的分解、有機(jī)物、碳和硫化物的氧化、晶體轉(zhuǎn)變、晶相的形成等。這些物理和化學(xué)反應(yīng)的速度不僅受溫度的影響，還受大氣的影響。如果控制不當(dāng)，陶瓷產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)各種缺陷。以下是一些最常見的缺陷。“黑心”陶瓷產(chǎn)品的“黑心”是指有機(jī)物、硫化物、碳化物等。在坯體燒成過程中由于氧化不充分而產(chǎn)生碳顆粒和鐵還原劑，導(dǎo)致坯體中部呈黑色或灰色或黃色?！昂谛摹比毕莸拇嬖跁?huì)影響陶瓷制品的強(qiáng)度、吸水率、顏色等性能指標(biāo)。陶瓷制品“黑心”缺陷的關(guān)鍵是有機(jī)物、碳化物和硫化物氧化不充分，在燒結(jié)過程的低溫階段，陶瓷制品發(fā)生有機(jī)物分解和以下氧化反應(yīng)：(fes2 O2 FeS2 (350 ~ 450))，(4fes 7o22fe2o3 4so2(500~800))，(CO2CO2 (600以上)。如果氧化氣氛在這個(gè)階段不充分。
要消除實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品的“臟心”，需要在600~650開始有機(jī)物的燃燒，在300~850使有機(jī)物、鐵化合物和碳充分氧化，也就是說要在預(yù)熱區(qū)保證足夠強(qiáng)的氧化氣氛。另外，在燒制的低溫階段，煙氣中的co會(huì)分解，反應(yīng)式如下：(2CO 2C02 )這種分解在800以上會(huì)很明顯，但在800以下有某種催化劑時(shí)也會(huì)很明顯(游離feo是很好的催化劑)。如果低溫時(shí)窯內(nèi)氧化氣氛不足，有還原氣氛，由于還原氣氛中的feo，co會(huì)劇烈分解，析出C。在低溫階段，由于坯體孔隙率高，析出的C容易吸附在坯體孔隙表面，產(chǎn)生黑點(diǎn)缺陷。在燒結(jié)過程的低溫階段，氣泡和針孔陶瓷制品除了上述氧化反應(yīng)外，還伴隨著碳酸鹽的分解：(mgco3mgo co2(500~750)，(caco3cao co2(550~1000)。這些反應(yīng)的速度和完全程度都受到大氣的影響。當(dāng)氧化氣氛充足時(shí)，反應(yīng)會(huì)很快而當(dāng)燒結(jié)過程進(jìn)入高溫階段時(shí)，坯體中出現(xiàn)液相，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不能自由排出坯體，所以存在針孔、氣泡等缺陷。在低溫下不可能氧化分解坯體中的所有氣體成分，因?yàn)樘妓猁}和fe2o3在氧化氣氛中只有在高于1300的溫度下才分解。但在這樣的高溫區(qū)域，液相已經(jīng)存在于坯體中，粘度降低，分解的氣泡會(huì)沖破液相逸出，造成釉面不平整或殘留在釉層中，產(chǎn)生氣泡缺陷。為解決這一問題，在高溫(1000左右)之前，應(yīng)控制燒成氣氛為還原氣氛，fe2o3和硫酸鹽進(jìn)行如下還原分解：(fe2o3 co2feo co2)，(caso4cao so2) 色差陶瓷制品的色差是指單一制品的各個(gè)部位或單件(批)。在陶瓷坯體和釉料的原料中，總是或多或少地引入一些鐵和鈦的化合物，在燒結(jié)過程中燒成氣氛。
瓷磚的燒成就是把，各種原料在高溫條件下，經(jīng)過高溫使得粉狀顆粒料高溫熔化，是大部分顆粒液化，出現(xiàn)晶相，排除氣泡是吸水率下降的過程。前期主要是為了排除胚體的含水率，溫度不宜過高，中期是為了燒成，溫度一般可以達(dá)到1300攝氏度，后期是降溫過程，不宜急速降溫。出現(xiàn)氧化不好是溫度不夠等原因，變形可能是粘土含量過高或者溫度過高的原因，也許是因?yàn)閮?nèi)部溫度不一致等！
窯爐是一種煅燒生產(chǎn)的設(shè)備，被煅燒的原料和燃料共處一個(gè)空間，或燃燒區(qū)與煅燒區(qū)直接相通。常見的有磚窯、石灰窯、炭窯。鍋爐是特指以燃料的燃燒間接加熱水的設(shè)備，燃料在燃燒區(qū)燃燒提供熱源，水在“鍋筒”中被加熱成為熱水或蒸氣。這個(gè)特制的鍋筒有完善的安全裝置，燃燒區(qū)有配套的輔助機(jī)械。鍋爐的技術(shù)含量比窯爐高得多，生產(chǎn)生活都離不開它。
有輥道窯、隧道窯等工作原理大致相同都是連續(xù)生產(chǎn)窯爐。建材的主流是用輥道窯，其工作原理是：磚體可直接置于輥?zhàn)由希捎谳佔(zhàn)硬粩噢D(zhuǎn)動(dòng)，可使磚體依序前進(jìn)，是一種集中在窯頭排煙的中空窯爐。結(jié)構(gòu)組成：窯體、輥道、耐火墻、排煙系統(tǒng)、緩冷系統(tǒng)、急冷系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)。你可以參考胡國(guó)林的《陶瓷工業(yè)窯爐》或曾令可的《陶瓷窯爐實(shí)用技術(shù)》。
泥坯通過制磚機(jī)壓制、切割而成，晾嗮干透，進(jìn)碼放，燒制⊙典型應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于退火爐，鍛造爐，罩式爐，熔鋁爐，燒結(jié)爐，炭化爐，回火爐，加熱爐，鋼包（蓋）隔熱襯，熱鍍鋅退火爐，環(huán)形爐，多種類型的熱處理爐；玻璃退火爐，玻璃熔爐，高溫試驗(yàn)爐；輥道窯，梭式窯，隧道窯，推板窯，特種陶瓷燒成窯爐；裂解爐，轉(zhuǎn)化爐，制氫爐，常、減壓爐、焦化爐，公司擁有專業(yè)的工業(yè)窯爐襯里設(shè)計(jì)及產(chǎn)品研發(fā)中心，能夠?yàn)榭蛻籼峁┘夹g(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工業(yè)窯爐襯里節(jié)能解決方案和管道保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；專業(yè)的施工隊(duì)伍可以為客戶提供各種復(fù)雜工況條件下的施工服務(wù)。
窯爐的安裝工藝要根據(jù)不同的窯爐進(jìn)行不同的工藝培訓(xùn)。一般窯爐培訓(xùn)：金工培訓(xùn)、泥工培訓(xùn)、電工培訓(xùn)、機(jī)械安裝工培訓(xùn)等。其它還要叉車培訓(xùn)、板金培訓(xùn)、車工、焊工等多工種。具體在招收工人時(shí)要求做過哪種窯爐，比如玻璃窯與隧道窯側(cè)重點(diǎn)不同。隧道窯與輥道窯側(cè)重點(diǎn)也不同 。