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耐火材料燒成溫度簡析

發布者:admin  發布時間:11個月前

一、産品燒成制度的确定 三維網技術論壇( U0 u3 N3 f9 J( y, D

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  1.1燒成溫度曲線的控制 三維,cad,機械,技術,汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮江( ^! \& p% r. S n( P7 S2 W

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  燒成溫度曲線制定的适當與否是保證制品質量的前提,因此,制定時需考慮如下因素: 三維|cad|機械|汽車|技術|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa* a( d- Q$ I' w Y# V

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  1)窯的結構、容量及裝窯密度。 三維,cad,機械,技術,汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮江" |" u1 f- h3 W+ Y

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  2)坯體的厚度,形狀以及組成坯體所用原料成分與性質。

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  3)坯體的入窯水份。 三維,cad,機械,技術,汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮江# r! S2 a3 {: o7 E3 c" Y

  4)明焰燒成還是隔焰燒成。

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  燒成溫度曲線的拟訂有以下主要内容。

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  1.1.1 溫升速度的确定 www.3dportal.cn; J$ o, V; n J% Q9 p

  溫升上升速度應依據制品所用原料在各個溫度段所發生的物理、化學變化有關;依據窯的大小、坯體的厚度、形狀、所用原料的顆粒細度和裝窯數量來綜合确定。

  低溫階段--這個溫度段一般在400℃以前,其升溫速度主要取決于坯體的厚度顆粒組成,粘土的含量,坯體進窯的含水率和窯内實際裝坯量。當坯體顆粒組成緻密,裝容量甚大,且坯體進窯水分高或坯體較厚者,升溫太快,将引起坯件内部水蒸汽壓力的升高,導緻開裂現象的産生,升溫速度一般大件産品為30℃/h,而中小制品為50一60℃/h。同時注意加大煙囪抽力确保通風。

  分解及氧化期--這一階段一般在900℃以前,升溫速度取決于原料純度,火焰性質,氣流速度,以及坯體厚度,原料較純且分解物少時,升溫可以較快.但如坯内雜質含量較多,則可能因快速升溫而産生氧化分解不完全的情況,後期易出現坯體變色、釉泡等缺陷。在這階段中,除了在400-600℃間因為高嶺石結構水的迅速排除,升溫應緩些以外,一般可加速升溫。但要保證窯内的氧化氣氛。 www.3dportal.cn {+ v8 Y- b* w8 f" h9 [

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  高溫階段--這一階段升溫速度取決于窯内的結構,裝窯密度和坯體收縮變化的速度,當窯的體積太大時,升溫過快則窯内的溫差較大,并将引起高溫反應的不均勻,而且由于坯體玻璃相出現的多少與快慢會引起坯體發生不同程度和速度的收縮,在收縮較快的階段,升溫不易大快,收縮較慢的階段,則可加快升溫速度。一般燃氣梭式窯建的較小,因此,在此階段可以快速升溫。但在燒成溫度下應有适當的保溫時間。 三維網技術論壇/ |4 d1 H9 f4 D5 U9 \

  升溫速度直接影響到燒成時間的長短,燒成時間的縮短,不僅提高了窯的生産率,且能節約較多燃料。 1 A' _' C& r( h1 `

  1.1.2 燒成溫度的确定 ) B# ?3 I9 F( i+ D/ M- a9 {1 ?, ]

  燒成溫度的高低與坯體的組成、顆粒細度,制品的質量要求,以及升溫速度方面有關。很顯然,燒成溫度必須在坯體的燒成溫度範圍之内,具體的确定某一溫度,則需依據制品内在性能及外觀質量要求來決定,對燒成範圍窄的坯料,最适宜在允許範圍中的下限燒成,延長保溫時間;而對燒成範圍寬的坯料,則可在上限燒成。 www.3dportal.cn; E6 c$ \, N6 \

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  1.1.3保溫時間的确定

  保溫時間的長短,決定于窯的結構。坯體的厚度和大小,以及制品所要求達到的緻密程度,通常容積被大的窯升溫較為用難。為了使坯體達到同一燒成溫度,其停火溫度必須比小容積的要低,而保溫時間則須延長。

  1.1.4冷卻速度

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  主要取決于坯内液相的凝固速度。較厚的坯體冷卻太快時,可能在坯體内外造成不均勻應力,而引起開裂現象。液相較多的坯體,采取快速冷卻将使坯體内不易析晶或促使形成微晶,從而可提高其機械強度,且可防止某些雜質(如:鐵質)的再次氧化,白度因之提高。 三維|cad|機械|汽車|技術|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa% f! i+ O' U: P1 i- j9 c

  1.2 窯爐氣氛

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  為了适應坯體原料的要求,某些産品要燒還原性氣氛,一般情況南方燒還原氣氛較多。 三維網技術論壇+ i( l7 ~' _/ A$ b+ i% O2 K+ t8 R0 @6 w

  1.3 窯内溫度均勻性的控制 www.3dportal.cn1 Y& a$ m. a" v$ q! E

  窯内溫度是否均勻,除用熱電偶及光學高溫計測定外,最好在有代表性的位置放置不同溫度的标準測溫錐,出窯後從測溫錐的彎曲程度亦可測知各部位的溫度。

  氧化分解以後,如使用還原焰,在空氣不足的情況下,燃燒室中将産生可燃氣體,這些可燃氣體可與空氣一并進入窯中繼續混合,完成燃燒,并放出熱量,使窯内的溫度與燃燒室的溫度差異減小,這就是還原焰可使窯内溫度均勻的理論依據,對于燒成溫度範圍窄的坯體,在燒成中使用還原焰尤為重要。如果燒氧化氣氛,窯内可進行微正壓燒成來縮小上下溫差。

  二、裝容 $ u% ?0 x' @. E2 U2 h& i6 q

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  2.1 搭設棚闆的準備工作 三維網技術論壇* H Z: u9 g& V' r* G

  搭設棚闆是裝窯前一件非常重要的工作。首先是清掃棚闆,要用空壓機或吹氣皮囊、毛刷進行吹掃,以免有污物污染制品。最好在棚闆的六個面均塗上抗氧化的塗層,放制品的一面塗2mm,其餘塗刷lmm。根據不同的燒成溫度選用不同的塗層可以提高碳化矽棚闆的高溫抗氧化性,徹底解決棚闆落渣的局面,經過實驗塗上塗層以後還能夠提高其抗折性能。這種塗料經燒結可保持半年不掉。

  搭設棚闆前首先要找好窯車台面水平,對于低矮的地方要用匣缽泥墊平,必須保證第一層的各塊棚闆要在同一水平面上,棚闆之間要留一定的間隙,邊縫20mm左右,中縫30mm左右。然後,再在棚闆上放支架,每個棚闆的四角各放一個,為搭第二層棚闆作準備。其層數根據産品和窯高來定。棚闆與車台面、支架的接觸面不能加耐火泥或高溫粘接劑來加固,否則,會拉斷棚闆。所搭設的棚闆要整齊,因窯車在行走過程中的晃動,直接影響産品質量。 三維網技術論壇5 } ~: K+ k1 ?. j# a4 j

  2.3 制品的裝車 $ S. e1 q9 P" f0 ?

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  因為采用棚闆作窯具,而且一般窯容積較小,陶瓷産品的表面積較大,坯體較薄,因此可以滿載滿裝(以保證每件産品不互相粘結為準),如果是素燒即使有輕微的靠近也無妨,但滿裝并不是無序。

  裝車采用混裝方法有利于整個窯爐爐溫的均勻性。因為該結構窯爐已無明顯的燃燒室,更無擋火牆,熱煙氣易走近道,為避免這一點,在裝窯時盡量将尺寸高的産品放在第一層的兩邊靠近火道處,而且要擺滿,以起到擋火牆的作用,中間可裝較輕矮的産品,也有利于産品間的熱傳遞。 三維,cad,機械,技術,汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時空,鎮江( I7 C$ q6 l7 w; D5 r3 ]

  三、點火調試

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  3.1.1 燒嘴衛生檢查

  首先将窯内打掃一遍,特别是噴火口周圍要用毛刷清掃幹淨,然後将燒嘴帽上的泥土徹底清掃幹淨。再将燒嘴調整,固定上緊,在受到外力時也不移位。 ; P9 D* [ e( q7 o

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  3.1.2 燃氣管路系統的安全檢查

  重要的是檢查燃氣管路有無漏氣點。準備好毛刷、肥皂水。主管路接上空壓機或氧氣瓶(最好用氩氣)。開啟空壓機,然後開啟逐級閥門、穩壓閥;一般穩壓閥穩壓前的壓力測試到0.5-0.6Mpa,穩壓後的測試壓力在0.25MPa,原因是壓力表量程較小。然後對每一個焊點、絲接點進行抹肥皂水,觀察有無氣泡出現,哪裡有漏氣點就要檢修哪裡,不能用的部件要及時更換。哪怕是很微小的漏氣都不能放過。 三維網技術論壇& t0 M3 q& v# E0 M, Z

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  檢查控制燒嘴的閥門以上的各個銅絲接部分,這一部分部件較多,檢查起來比較麻煩。作為安裝調試工作者不能因為麻煩,就馬虎了事,因為它離火焰最近,如果漏氣最容易引發火災等事故。檢測這幾個位置的方法是:先将閥門前的兩個銅聯結部件刷上肥皂水,然後開啟閥門,看看有無氣泡出現。如果有即可關閉閥門用扳手上緊漏氣處,按此法再試,如果還漏,就要把銅螺帽松開,再重新安裝一遍,再試,直到不漏為止。要仔細的逐個檢查,不能漏下任何一個。 0 c, t7 \2 y" l0 ?

  3.1.3 燒嘴性能的經驗檢查

  檢查燒嘴是否堵塞。可逐個逐漸開啟燒嘴的控制閥門及風閥,由小至大,聽其噪聲的大、小。如果噪聲較大,說明正常,如果噪聲較小而且沒有力量感。一、說明燒嘴出氣口已經堵塞,應拆下燒嘴找出堵塞物。二、是燒嘴質量有問題需立刻更換。

  安全檢查無誤後即可将搭好棚闆的窯車推進窯内進行烘窯。烘窯溫度一般在800℃一1200℃左右。烘窯主要是排出窯體水分,防止高溫下水分蒸發過快将窯體撐裂;另一方面,通過烘窯,可以發現整個窯爐系統運行狀況,有什麼毛病此時就能表現出來,可及時處理。

  四、還原焰燒成實例(鎂質強化瓷)

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  從點火開始至1040℃以前為氧化階段大約4.5小時。

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  一切準備工作做好後,開始點火。首先點燃窯車下面的兩隻燒嘴,将窯門關閉不上緊。然後依次間隔點燃其它燒嘴。開始記錄溫度,每10分鐘記錄一次。

  窯溫在300℃以前主要是排隊坯體中的殘餘水分,這時應注意升溫均勻、平緩、燃氣壓力在0.008-0.005MPa。由于坯體水分較多煙氣溫度高,為避免水蒸汽凝結在制品上,造成産品開裂和産生水迹,應加強窯内通風。各觀察孔全部打開,煙道閘闆全部提起,閘闆口處用磚蓋嚴,增加煙道抽力以利水蒸汽及時排出。

  待水蒸汽基本排出後,在400℃左右時,将全部燒嘴點燃。此後燃氣主管路30分鐘内不加壓,以防止溫度上升過快,待溫度逐漸升到500℃左右時,上緊窯門,堵塞各觀察孔。此時,可适當加快升溫速度,升溫速度在20-30℃/10分鐘。

  溫度升高到800℃時,從觀察孔觀察火焰必須清晰、透明,沒有旋渦現象,制品、棚闆、支架清晰可見。此時升溫10-20℃/10分鐘為宜。

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  4.2 強還原階段 三維網技術論壇7 z/ ]+ O/ \& D& @1 w" B) ^

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  溫度在1040℃至1250℃之間為強還原階段大約用2.5小時。 三維網技術論壇; k( Z! t6 l/ \& E: V

  開始還原氣氛的溫度點應在1040-1070℃。最低不能低于1020℃,最高不能高于1070℃。确定還原氣氛的溫度點的依據是,觀察1040#測溫錐。該錐倒,即可進行還原氣氛燒成。此時,将閘闆下降134mm或更多,閘闆口用磚蓋嚴;而後,逐漸增加燃氣壓力(約0.08MPa參考值),從前後觀察孔觀察到噴出蘭色火焰的長度在180-200mm之間。同時觀察熱電偶儀表的讀數,不應升溫或降溫,待幾分鐘開始升溫,升溫速度以小于20℃/10分鐘為宜。如果升溫太快可繼續下降閘闆或增加燃氣壓力。

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  在還原階段應特别注意:

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  (1)要勤于觀察燃氣壓力波動情況,如遇燃氣壓力升高或下降應及時調回。在換罐時需兩人配合。一人控制調節燃氣閥門,一人換罐。使燃氣壓力波動降低到最小程度。

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  (2)勤于觀察水套的使用情況。水套的進水口必須有足夠的壓力進水,不要讓水套内形成過量蒸汽以防将煙囪漲壞,如果水套内的壓力過高使得出水口噴出蒸汽或水溫過高,此時要打開水套上的放氣閥,其開度大小以出水口出熱水為準。 三維|cad|機械|汽車|技術|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa( o0 o; T; u5 u# g5 d" ~

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  4.3 弱還原階段

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  經過劇烈的強還原階段到窯内溫度達到1250℃時,适當減小燃氣壓力,閘闆不動,平穩地過渡到弱還原階段,此時觀察觀察孔仍有50mm左右長的藍火焰噴出。窯内到達燒結溫度時可适當保溫5-10分鐘,然後停火。

  先将煙道閘闆全部提起,閘闆口用磚蓋嚴。然後将氣罐從水池中取出,關閉氣罐閥門,此時必須迅速關閉調節燃氣閥門。


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