摘 要:本文對陶瓷輥棒在窯爐運轉中容易出現的問題進行了分析,如輥棒中間斷裂、更換輥棒炸裂、輥棒裂頭、斷頭及彎曲變形等,并闡述了該缺陷出現的原因。
關鍵詞:輥棒;常見問題
1引言
陶瓷輥棒由于長時間在高溫與負荷作用下運轉,在生產過程中容易出現各種問題,如中間斷裂、更換輥棒炸裂、輥棒頭破裂、在窯爐內彎曲等。這些問題中,大部分是由于輥棒的使用壽命所致,也有些是由于產品自身質量或操作不當引起的,下面對其做一簡單闡述。
2輥棒缺陷
2.1中間斷裂
輥棒橫向折斷,斷口齊整,斷面疏松,也稱橫式折斷。輥棒中間斷裂產生的原因主要有以下幾種:
(1) 窯爐燒成溫度過高。如中溫型輥棒使用溫度為1000℃以內,中高溫型輥棒使用溫度為1200℃以內,高溫輥棒使用溫度為1250℃以內,如達到或超出此極限溫度,輥棒中斷的現象將明顯增加。
(2) 輥棒載重、跨度、轉速的影響。當生產瓷磚或其它規格較大的制品時,產品重量越重,窯爐內寬越大(超過2.7m),輥棒跨度越大,輥棒轉速越快,輥棒產生中斷的幾率也越大。
(3) 輥棒的選型不當。生產規格為600mm×600mm以上的瓷磚產品時,最好使用Φ50mm的輥棒;生產800mm×800mm及以上產品最好使用Φ60mm或Φ65mm規格的輥棒;生產日用瓷或其它稀土原料等以匣缽或墊板形式裝卸的產品,對輥棒的強度要求很高,應選用超高溫型輥棒。
(4) 輥棒腐蝕嚴重。由于輥棒在窯爐內長期運行,受到窯爐壓力、窯爐氣氛以及燃料腐蝕性氣體的影響,輥棒使用有一定的壽命,一般使用超過兩個月以上輥棒的強度會逐漸下降,在負荷作用下可能出現中斷現象。此類斷棒主要表現為斷口齊整、斷面疏松、斷面表層帶顏色等,見圖1。
(5) 輥棒自身強度不夠。若新棒穿進窯爐高溫區,運行幾天便出現自然斷裂,則為產品本身的質量問題。此類斷棒斷口齊整、斷面疏松,但斷面表層不帶顏色。
2.2更換輥棒炸裂
換棒時產生炸裂的表現主要為:沿輥棒長度方向有裂線,斷口兩處或兩處以上,或者出現碎裂;斷口參差不齊、斷面光滑。炸裂產生的原因主要有以下幾種:
(1) 換棒溫度太高。正常更換輥棒的溫度最好控制在800~850℃,不可過高,同時隨著輥棒直徑和長度的增加,輥棒的表面積增大,輥棒的熱穩定性也逐漸變差,在高溫換到常溫的過程中輥棒內外溫度不一致,從而導致炸裂。
(2) 換棒操作不當。拉棒時,輥棒的紅色高溫部位接觸到鐵等熱的良導體,降溫過程中輥棒接觸點急劇收縮,導致炸裂;若放置輥棒的地面有水跡或用風吹強冷輥棒,也會造成輥棒炸裂。
(3) 保護涂料未干。上了涂料的輥棒含有較多的結晶水和吸附水,使用前須將輥棒放在窯邊充分烘干,否則,穿進高溫區時,輥棒會因水分急劇蒸發而炸裂。
(4) 輥棒腐蝕嚴重。輥棒受到窯爐內腐蝕性氣體的侵蝕,以致輥棒斷面出現了明顯的結構變異(新舊輥棒對比),或者輥棒斷面出現分層,在降溫過程中容易炸裂、線性裂開或斷成數節。被侵蝕后的輥棒其表層顏色變化明顯,見圖2。
(5) 輥棒表面粘結坯料或釉滴太嚴重,以致輥棒表面氣孔被封閉,氣孔率發生變化,降溫過程中內外收縮不一致導致炸裂。粘耙后的輥棒如圖3所示。
(6) 由于輥棒自身熱穩定性能較差,在低溫段預熱后再插入窯爐高溫段時,輥棒易產生炸裂。此類斷棒斷口參差不齊、光滑、斷面不帶顏色,見圖4。
2.3輥棒裂頭斷頭
造成輥棒裂頭、斷頭的主要原因有:
(1) 輥棒外徑同窯爐傳動套筒的內徑不匹配。套筒本身存在公差,正常套筒的公差為0~0.2mm,實際生產中存在部分套筒內徑偏小等問題,以致插入輥棒過緊而出現斷裂頭。
(2) 窯爐傳動套筒出現變形,在插入輥棒后由于運行不一致,將輥棒擰斷,出現斷頭;窯墻出現變形或窯爐孔磚移位,也會導致輥棒斷頭。
(3) 在輥棒插入套筒的過程中用力過大,極易造成輥棒裂頭。
(4) 輥棒自身存在暗裂,插入窯爐后,在高溫情況下便出現裂頭,插入套筒后逐步形成斷頭。裂頭棒見圖5。
2.4彎曲變形
輥棒彎曲變形與輥棒中斷具有一定的關聯性,出現彎曲變形的主要原因有:
(1) 由于目前陶瓷制品的燒成周期是相對確定的,在燒成周期一定的情況下,窯爐越長,內寬越寬,輥棒轉速越快,燒成溫度越高,輥棒越易出現高溫彎曲變形。
(2) 窯爐的急冷帶由于受到急冷氣幕的影響,磚坯需在短時間內從最高溫度冷卻至600~700℃內,該區域輥棒上下溫差相當大,輥棒容易出現彎曲。
(3) 值得注意的是,如果不同批次產品,在基本相同的使用條件情況下,個別輥棒出現彎曲變形現象,則應該是由于輥棒自身的質量問題造成的。