高温快烧辊道窑设计技术介绍

    1、烤烧曲线的制定

    快速烤烧时，必须注意的关键温度范围是300~500℃，在这个范围内油质挥发和薄膜碳化同时进行，且挥发和碳化要完全；500~700℃升温可以快一点；进入高温区后，为了充分地使颜料渗入到釉层中去，必须使温度升到釉面软化的程度，并有一定的沉浮时间，要保证色彩保持一定深度，不被釉所溶解或少量溶解，就必须快速升温。这是保证烤好画面的有效措施。在保证产品不炸裂的前提下，尽量快速冷却，以防止结晶，有利于提高釉面和画面的光泽度。

    高温快烧“釉中彩”升温曲线的几个实例：

    ①省硅研究“高温快烧陶瓷无铅颜料技术总结”给定的高温快烧颜料彩烧升温曲线见图1。

    ②宜兴日用精陶厂彩烧温度控制在1100℃，烧成周期分别为60和90分钟，彩烧温度曲线见图2。

    ③实测宜兴日用精陶厂辊道窑釉中彩温度曲线见图3。

    2、烤烧温度范围及烤烧周期

    省硅研院实验报告给出：装饰到高温釉瓷（烧成温度1300~1320℃）的画面，彩烧温度为1200~1260℃；装饰到低温釉瓷（烧成温度为1150℃）的画面，彩烧时间按照制品的大小来确定，一般为100~120分钟。

    因此，选窑炉最高烤烧温度为1150℃。窑炉可调烧成周期为40~200分钟。

    3、生产能力的确定

    根据我厂每年产象牙黄瓷400万件的要求，窑炉烤烧能力确定为班产15头象牙黄瓷咖啡具4000~5000件/班。

    彩烧的烧成制度和产量、制品的性质、形状、尺寸及画面的品种等因素有关，在特定的窑炉传热情况下，根据产品的品种确定烤烧温度，并根据测温仪表和烤烧的画面质量，通过控制传动速度及产品码放在疏密，火道温度分布，优选确定最佳的烧成曲线，达到高产、优质、低耗的目的。

    二、窑体尺寸的确定

    1、通道断面高度

    辊道窑多采用单件码放，因此，辊上的有效高度可参照产品高度来确定。我厂壶类、深杯类产品的最大高度为170mm，为了适应多品种的要求，辊上有效高度确定为200mm。如果仅烤烧扁平产品，辊上有效高度仍可减小，以利于降低热损失。

    辊下空间高度，从传动角度讲，以不防碍辊子传动为原则；从传热角度讲，高度越小越好。但许多厂辊道窑，多强调处理事故的方便，产品一旦掉下辊子来，不至于影响辊子转动。所以留下了足够的空间，辊下高度一般在120mm左右。但是辊下高度留的太高是非常不恰当的，它增加了冷空气的侵入，使产品容易炸瓷，而且，断面高度的增加、散热面积的加大、冷空气的侵入、掉下瓷片的堆积、辐射半径的增加，都会增加热损失，降低热效率。本设计辊下高度为40mm，全高确定为240mm。部份瓷区辊道窑高度比较如表1所示。

    表1                                          部分瓷区辊道窑高度

    2、有效截面的宽度

    根据计算辊道窑产量的经验公式可知，产量基本上和宽度成正比。对于单件烧成的辊道窑，加大通道宽度，提高辊子利用率是增加窑炉产量的重要途径。

    我厂原1#辊道窑长1400mm，窑宽只有500mm，辊子的利用率仅为35.71%，这次设计窑的有效宽度增加到760mm，辊子的利用率提高到50%。部分瓷区的辊道窑辊子的利用率如表2所示。

    表2                                      部分瓷区辊道窑辊子有效利用率