淺析600mm×1200mm×20mm超厚磚馬鞍形的產生原因及解決方法

問：我們工廠有一條內寬為2.5m、長度為280m的輥道窯爐，生產600mm×1200mm×10mm、600mm×600mm×20mm和600mm×1200mm×20mm不同規格的產品，燒成周期在40～90min之間，產品吸水率控制在0.1%～0.5%之間，在生產過程中，不管生產什么類型的產品，在坯料和釉料不變的情況下，出窯坯體都很容易出現前后邊下彎、左右邊上翹的馬鞍狀變形，其變形數據如下：坯體前邊+0.2mm～+0.4mm，坯體后邊+0.15mm～+0.3mm;坯體左邊-0.3mm～-0.5mm，坯體右邊-0.2mm～-0.6mm。

輥上急冷風管只開最前端的1～3條，其它的急冷風管都關閉，輥下急冷風管前1～4條開15%～30%，其余的急冷風管全部開啟，該磚形也調整不過來。請問潘工，在生產600mm×1200mm×20mm厚度的釉面磚時，在窯爐控制方面應該如何調整溫度和壓力制度，才能更有效地解決上述問題呢？

答：產生原因分析：

由于這是一款大規格超厚仿古釉面磚，相對普通的薄磚而言，其排水、氧化和燒結的時間周期也要適當的延長，據筆者對各產區生產1.5cm以上厚度的釉面磚的調查，很少會出現磚形超標現象，相反，生產厚磚的磚形控制要比生產薄磚簡單些。從你的提問中得知，貴公司這條輥道窯爐，不僅生產厚磚，也生產薄磚，同時不管是生產厚磚還是薄磚及不同規格的產品，都不同程度地會出現“馬鞍形”。

通過我司熱工技術人員到達生產現場采集相關數據和對比試驗可知，該窯爐不僅存在溫度和壓力制度設置不合理，同時輥上/下噴槍、窯內高度等設計上也存在一些硬件上的不合理，因此才導致該窯爐工況極其敏感。通過收集相關數據及試驗對比，發現存在如下問題：

（1） 工廠有兩條生產線，在同等坯體和釉料的基礎上，其中A窯特別容易出現坯體前后下彎，左右上翹的變形缺陷，而B窯卻沒有這樣的變形缺陷。

（2） A窯爐前段的輥下內高空間不足，導致窯爐預熱帶的溫度很難提升。

（3） 兩條窯高箱體前段噴槍布局不一樣，A窯的輥上噴槍分布較后，在輥下第五組噴槍對應的輥上才安裝第一組噴槍，導致窯爐氧化帶前段溫度較難提升，以及為提高前段溫度而導致前段燃氣壓力過高，燃燒不完全的弊端;B窯的輥上噴槍安裝相對靠前，在該窯輥下第2組噴槍對應的上部就已經安裝了第一組面槍，這樣不僅有利于氧化帶前段快速升溫，同時還有利于適當降低前段燃氣的壓力，有利于燃燒。

（4） A窯前段的噴槍采用每組8支的布局，而B窯則采用每組12支噴槍的布局，這樣更有利于燃燒及快速升溫。

（5） A窯因為前溫（1050℃）很難提升，導致坯體容易出現前、后邊下彎變形，為了盡可能的升高前溫，操作者只能通過提升該窯爐氧化階段1050～1130℃區域的輥下溫度，同時又要控制輥上的溫度不能太高，避免釉料過早熔融。該區域輥上/下溫差較大，從而導致坯體容易出現左、右邊上翹現象。

（6） 為了調整磚形，該窯爐輥上急冷風管最前面的1～3條開度約60%～70%，其余的輥上急冷風管則全部關閉：輥下急冷風管1～4條的開度為20%～40%，其余的輥下風管則全部開啟，磚形也還不能調整過來。

預防措施：

根據兩條窯爐的實驗數據對比分析，在目前無法對窯爐硬件進行升級改造的前提下，暫時采取如下方法進行調節：

（1）由于窯爐預熱區及氧化帶前段溫度不足，造成坯體的前后邊下彎變形。

其解決方法：（A）提升窯爐高低箱交界處輥上擋火板，由原來的23cm提高到35cm，同時加高輥下擋火墻至4片標磚高度。（B）關小抽熱風機，同時適當開大排煙風機，以便提高窯爐預熱區的溫度，保持窯爐燒成區的零壓位不變。（C）適當升高前段燃氣的總壓力以及各分區的燃氣閥門開度，并保持各分區的燃氣閥門開度在60%～80%為宜。

（2） 窯爐氧化中段輥下溫度過高，同時升溫過急會造成坯體的左右邊上翹變形。

解決方法： 提升輥上第1～5組噴槍的溫度15～20℃，同時降低輥下溫度10～15℃，特別是1100℃區域不能過長，盡量控制在1050～1080℃為宜，通過調整此處的上下溫差，可以使坯體左右邊趨于平直或略下彎。

（3） 坯釉膨脹系數相差過大而造成的馬鞍狀變形。

解決方法：通過分別對素坯、第一層底釉坯、第二層面釉坯同時試燒后，檢測磚形并進行數據對比，查看是否是由于坯釉的膨脹系數相差過大而造成的馬鞍狀變形，并給予調整。

（4） 把坯體在窯內間距由原來的8～10cm靠攏至1.0～2.0cm左右。

（5） 輥上急冷風管由原來開啟3條增加到開啟6條，這樣便于通過急冷風將坯體調平直。

（6） 經過上述調整后，出窯磚形控制在如下：

坯體前邊0～+0.4mm，

坯體后邊+0.1mm～+0.3mm;

坯體左邊-0.1mm～-0.3mm，

坯體右邊-0.15mm～-0.35mm。

結束語：通過上述方法調整后得知，解決厚磚“馬鞍形”的方法與薄磚的方法相似，首先通過調整窯爐前溫將坯體前后邊下彎的變形解決，然后再通過調整急冷風的上下溫差來解決坯體的左右邊上翹問題。其次在窯爐設計和技改方面，需要適應厚磚生產過程中預熱、氧化所需的熱量和時間，窯內高度與噴槍布局上要給予多樣化的手段可調、易調，再輔之以窯內擋火墻/板的高度、窯內壓力、上下溫差、急冷風上下的風壓差及坯釉膨脹系數等綜合因素來配合。有些工廠在處理異常問題時可以很快解決，而有些廠卻要拖延較長時間才能解決，關鍵點在于管理人員能做到“綜合快速判斷問題產生的根源”，這才是解決厚磚變形的核心。

（潘 雄）

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