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    蜂窩陶瓷燒成過程中低溫排濕排焦的重要性
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    蜂窩陶瓷燒成過程中低溫排濕排焦的重要性

    2019-09-09      閱讀:
    蜂窩陶瓷是精細陶瓷屬節能產品,它有特殊成型方法,特殊燒成工藝要求,對燒成工藝要求高。如何提高產量和產量,節能減排對蜂窩陶瓷企業非常重要。本文著重介紹蜂窩陶瓷在燒成過程中低溫排濕排焦階段重要性,以求與同行探討。

    一、前言
    節能是當今世界科學發展的方向,目影響人類環境大污染源之一是汽車尾氣以及火電廠,鋼鐵廠排出的廢氣。而蜂窩陶瓷是治理汽車尾氣以及火電廠,鋼鐵廠排出的廢氣佳產品。為了治理人類環境,提高蜂窩陶瓷產量和產量尤為重要。

    蜂窩陶瓷在生產過程中它具有特殊工藝,特殊成型方法和特殊燒成工藝。它與其他產品在生產過程中如日用陶瓷,藝術陶瓷,衛生陶瓷,建筑陶瓷,耐火材料,磨具磨料等產品成型和燒成要復雜得多,且難以控制。生產蜂窩陶瓷時為了便于成型,在中需要添加不少羥丙基甲纖維素,桐油,石蠟等結合劑。正是因為蜂窩陶瓷在中添加了不少物結合劑,使蜂窩陶瓷產品在燒成過程中的難度大大增加!

    影響蜂窩陶瓷產量和產量的關鍵問題在燒成,而要解決蜂窩陶瓷在燒成過程中的問題就必須要掌握和了解蜂窩陶瓷特殊燒成工藝,其特殊燒成工藝關鍵就在低溫階段排濕排焦。低溫階段排濕排焦不合理產品就會出現面開和皮開,成為廢品,嚴重影響產品的質量和產量。所以解決蜂窩陶瓷在低溫階段排濕排焦問題是一項重大課題。江西省開發中心科技人員經過近二十年,在為幾大蜂窩陶瓷生產企業(萍鄉陶瓷化工填料廠)的各種窯爐(引射式間歇窯、動力式間歇窯、連續式隧道窯)設計、施工、制作、調試中,勇于開拓,潛心研究,在結構創新上做了很多工作,取得了不少成功經驗,解決了蜂窩陶瓷在低溫階段排濕排焦難題。本人通過多年的生產實踐,得到以下一點體會,介紹同行以求與同行共同探討。

    二、蜂窩陶瓷特殊燒成工藝
    蜂窩陶瓷特殊燒成工藝,它特殊就在于蜂窩陶瓷在燒成過程中先要把在中添加的各種結合劑排除掉,其次在升溫和高溫保溫過程中要確保產品各項物理性能和尺寸標準。
    蜂窩陶瓷燒成過程中有以下幾個主要階段特殊。1、低溫排濕排焦階段產品受到傳熱方式影響,水分和結合劑不容易排出。2、快速升溫階段產品內部各項物理性能變化多、3、高溫保溫階段除保證產品物理性能變化外還要保證外形尺寸標準。在這幾個階段中低溫排濕排焦是難點、是整個燒成過程中的重點。生產蜂窩陶瓷企業窯爐操作人員要根據本企業蜂窩陶瓷,認真研究本企業蜂窩陶瓷燒成工藝,結合本企業窯爐結構特點,調試出佳并適合本企業蜂窩陶瓷燒成工藝曲線。
     蜂窩陶瓷燒成有三大工藝曲線,其中重要的是壓力曲線,其次是溫度曲線和氣氛曲線。壓力曲線是保證氣氛曲線和溫度曲線基礎,壓力曲線穩定了氣氛曲線和溫度曲線才能穩定。所以說要燒好蜂窩陶瓷不管什么結構的窯爐,只要在燒窯過程中控制好窯壓就能穩定好燒成氣氛,就能控制好溫度曲線,就能燒出好的蜂窩陶瓷產品。

    三、蜂窩陶瓷低溫排濕排焦重要性
    蜂窩陶瓷低溫排濕排焦階段是蜂窩陶瓷燒成過程中重要階段,所有生產蜂窩陶瓷廠家和企業要想燒好蜂窩陶瓷,重要的關鍵點就是要控制好低溫排濕排焦階段。因為蜂窩陶瓷在低溫排濕排焦過程中有以下幾個方面非常重要。低排濕排焦階段一定要控制好窯壓,好窯內壓力為微正壓,嚴防窯外冷風漏入窯內,特別是含游離氧多的冷空氣,窯外冷風漏入窯內會在窯內造成很大上下溫差和水平溫差,使產品排濕排焦很不均勻會出現大量廢品。b低溫排濕排焦階段溫度也不能突升突降,要按設定的溫度曲線升溫,溫度升得太快會使含油多的產品焦和油氣就會急劇排放,容易遇到含游離氧多的冷空氣著火燃燒,溫度就很難控制,產品也會出現大量廢品。c低溫排濕排焦階段窯內升起來的溫度就不能再降溫,如果發生降溫,半成品就會形成內外溫差阻止焦油順利排出,大量的焦油聚集在半成品內部排不出來就會造成產品開裂缺陷。e低溫排濕排焦階段半成品中排出的焦油要及時排出窯外,否則窯內聚集多了容易在窯內發生閃暴和著火,窯內閃暴會破壞窯爐、使窯爐壽命縮短,窯內的半產品也會受到振動影響產量。窯內一旦著火,溫度就很難控制,更會出現大量廢品。所以說在低溫排濕排焦階段如果沒有有效地控制好窯內的壓力、氣氛和溫度曲線,半成品中的結合劑、焦油等物質就不能順利排出,產品就會出現大量廢品(面開,皮開)。為了有效保證產量,在低溫排濕排焦階段窯內壓力為微正壓,氣氛宜弱還原焰燒,升溫曲線要平穩。我們從實踐中得出低溫排濕排焦階段是蜂窩陶瓷燒成過程中重要階段。

    四、蜂窩陶瓷低溫排濕排焦階段溫度區間和主要任務

    1、低溫排濕階段溫度區間和主要任務
      低溫排濕階段溫度區間(室溫——150℃),該階段需要緩慢升溫,每小時升溫速度控制在10—15℃(特殊工藝除外)。本階段主要任務是把產品在成型過程中吸附在半成品中水分,經過烘房后未排出的水分進一步排出。有利于半成品進入下階段排焦打下良好基礎。
     
    2、低溫排焦階段溫度區間和主要任務
     低溫排焦階段又稱集中排焦階段,溫度區間(150℃—350℃)。該階段更需要緩慢升溫,每小時升溫速度控制在10—12℃(特殊工藝除外)。本階段主要任務是把在中添加的各種結合劑排出半產品。
    五、各種結構窯爐在低溫排濕排焦階段操作
      各種結構窯爐在燒蜂窩陶瓷時,窯爐操作人員必須要了解各種窯爐結構特點,操作方法和控制手段。因為有的窯爐結構簡單,操作手段和控制設備少,燒成過程只能手動操作。有的窯爐結構合理,操作手段和控制設備多,燒成過程能夠實現儀表操作控制和電腦操作全自動化控制。有的窯爐結構煙氣流向方式不同,在低溫排濕排焦階段窯內的壓力和窯內上下溫差,水平溫差,特別難操作和控制。

    1、引射式結構間歇窯操作
      引射式結構間歇窯,窯爐結構簡單,燒成過程中調節手段少,窯內壓力和氣氛難控制,并且溫差較大。

    (1)引射式結構間歇窯在低溫排濕階段操作時,先要待窯爐內的溫度降到一定溫度(根據產品而定),再把窯車推進窯內。其次根據窯爐結構特點適當點燃燒嘴,調整好燒嘴的火焰,點火時一定要點小火,盡量減少二次風進入窯內,控制好煙囪閘板使窯內壓力處在微正壓,控制好窯內氣氛和溫度曲線。把經過烘房后未排出的水分進一步排出。有利于半成品進入下階段排焦打下良好基礎。

    (2)引射式結構間歇窯在低溫排焦階段操作時,窯壓(保證在微正壓)是本階段的關鍵重點?刂坪酶G壓,要關小煙道閘板,減小煙囪抽力?刂坪酶G內溫度,要嚴格控制好每個燒嘴的火焰,每個燒嘴的火焰燒成還原焰狀態?刂坪门懦龅慕购徒Y合劑不遇到過多游離氧作火燃燒,先要快速排出焦和結合劑,其次減少一次風和二次風進入窯內的量,特別是二次風。要保證窯內溫度均勻,控制好升溫速度,窯內溫度突升突降。

    2、動力式結構間歇窯爐操作
      動力式結構間歇窯比引射式結構間歇窯,窯爐結構合理,F在多數動力式結構間歇窯能夠實現自能儀表操作控制和電腦操作全自動化控制。所以在燒成過程中調節手段多,并且窯內壓力和溫度都能夠實現自動控制,窯內上下溫差和水平溫差較小。

    (1)動力式結構間歇在低溫排濕階段操作時,先也要待窯爐內的溫度降到一定溫度(根據產品而定),再把窯車推進窯內。自動控制的窯爐通過電腦操作設定好燒窯過程中壓力曲線和溫度曲線,控制好煤氣壓力。其次通過電腦操作點好每一個燒嘴?刂坪门艧燂L機和助燃風機轉速,窯壓穩定在微正壓。嚴格按照升溫曲線來升溫,并盡可能使窯內溫度均勻,特別是要縮小窯內上下溫差和水平溫差。把半成品中的水分盡快排出,為下階段排焦做好準備。

    (2)動力式結構間歇在低溫排焦階段操作時,要求全部排干吸附在半成品中水分,窯內溫度要均勻,各區間沒有明顯溫差才能進入低溫排焦階段。本階段操作重要的是控制好窯壓、穩定溫度、佳方法窯爐氣氛帶弱還原焰燒成。

    為了控制好動力式結構間歇窯在排焦時過多的游離氧空氣與蜂窩陶瓷半成品接觸,排出的焦與產品著火使產品開裂,自動控制窯操作如下;a、通過儀表或電腦設定壓力曲線,經過壓力變送器控制排煙風機變頻器來穩定窯壓。b、通過儀表或電腦設定升溫曲線,利用每個燒嘴的溫度檢測儀(熱電偶)和電動執行器增減煤氣量調節每個燒嘴的溫度,使整個燒成過程中窯內的升溫曲線與設定的曲線基本一致。c、通過調節每個燒嘴的燃燒狀況,調節每個燒嘴進風量,增加窯壓來縮小窯內上下溫差和水平溫差。d、產品著火和窯內溫度突升突降,可以通過增加窯壓(微正壓狀態),調節燒嘴空燃比,減少空氣中游離氧進入窯內,使窯爐處于弱還原狀態下燒成。

     對于手動操作又采用普通高速燒嘴的動力式結構間歇窯,則通過調節風量和燃氣比例大小來調節窯壓和控制窯溫。但是窯爐操作人員要有很高的操作技能,操作人員要在窯車未進入窯內前調節好每個燒嘴的風量和燃氣比例大小,在燒成過程中根據窯爐情況不斷調整窯壓,通過各個檢測點的溫度不斷調整燒嘴燃氣比例。
     
    3、連續式隧道窯操作
      連續式隧道窯燒蜂窩陶瓷主要點是產量高、質量穩定、熱利用率高、燃耗低、環境污染小、管理方便。
     由于連續式隧道窯窯爐結構特點,窯內的煙氣是按水平方向流動。在窯爐調試過程中保證低溫排濕排焦階段窯內的壓力為微正壓或微負壓狀態,縮小窯內的上下溫差和水平溫差是不容易操作的事。調試連續式隧道窯要根據窯爐結構特點靈活操作關鍵有以下幾點。先要保證產品在窯內按照燒成工藝溫度曲線升溫,窯內溫度要均勻,沒有大的上下溫差和水平溫差。其次能滿足蜂窩陶瓷在低溫排濕排焦階段順利排出在中添加各種結合劑。后關鍵是控制好窯壓,嚴防窯外冷空氣漏入窯內,窯壓控制在微正壓或微負壓狀態。

    (1)連續式隧道窯低溫排濕階段操作
      在調試連續式隧道窯低溫排濕階段操作時;先要減少窯頭漏入的冷風,其次要加大排濕階段窯壓使窯壓處在(微正壓),操作可以通過調節排煙支閘和補充方式來提高產品的溫度,盡快使水分排出,此時需要加強熱風,以強制對流傳熱方式縮小窯內上下溫差和水平溫差。把半成品中吸附的水分均勻排出,為半成品進入下階段排焦創造良好條件。

    (2)連續式隧道窯低溫排焦階段操作
      在調試連續式隧道窯低溫排焦階段操作時;由于窯爐結構的特點,低溫排焦階段窯壓要穩定在微正壓或微負壓,窯內上下溫差和水平溫差調試到很小是非常難的。在各方面配合下才能達到,先要在窯結構上有所創新,其次在調試過程中多動腦子充分利用好窯上設備。調試過程中有以下幾種方法;a、充分利用窯上設備穩定低溫排焦階段窯壓為微正壓或微負壓。b、利用窯上含游離氧少的熱風和燒嘴燃燒溫度來提高排焦階段窯壓和溫度。c、通過調節排焦階段支閘調動窯內煙氣來縮小窯內上下溫差和水平溫差。d、通過調節排焦階段支閘和燒嘴燃燒溫度來穩定排焦階段窯內升溫曲線。e、嚴防窯外過多的游離氧冷空氣進入窯內。f、在不影響窯壓的情況下加快排焦速度。g、窯車進車速度要慢速均勻進車。連續式隧道窯調試是非常困難的,因為影響隧道窯調試因素大多,所以窯爐調試人員必須熟悉窯爐結構,平衡好各段窯壓,靈活操作。

    要調好連續式隧道窯燒蜂窩陶瓷,低溫排濕排焦階段是整個調試過程中重要的階段,在操作時要控制好低溫排濕排焦階段窯壓和溫度確實是要多動腦子下大力氣。我們通過多年的實踐,一是改變窯爐預熱帶結構,二是改變低溫排濕排焦階段的供熱和熱氣流方式,來達到低溫排濕排焦階段窯壓保持微正壓或微負壓狀態,同時滿足氣氛的要求。窯內溫差可控制在很小的范圍,游離氧含量在標準值內,產品在窯內按照溫度曲線均勻升溫,解決了低溫排濕排焦階段產品開裂缺陷。


    五、結束語;
      近二十年來,我們通過對各地幾十家生產蜂窩陶瓷企業各種窯爐的研究開發、施工、調試,得出了許多寶貴經驗。蜂窩陶瓷企業要想生產出好的蜂窩陶瓷產品為企業創造效益,除有好的工藝和好的成型設備外,還要有好的窯爐設備作支撐,好的窯爐設備決定了蜂窩陶瓷企業生存。如何利用先進的窯爐設備燒好蜂窩陶瓷,一方面窯爐調試人員必須要掌握好蜂窩陶瓷工藝特性和在調試時操作,另一方面窯爐需要有多種調節手段。在歷年來的工作實踐中我們得到了許多蜂窩陶瓷企業窯爐操作人員,在生產實踐中總結的寶貴經驗支持。大家一致認為,要使蜂窩陶瓷達到高產,在燒成過程中低溫排濕排焦階段非常重要。
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