問:一條輥道窯長約330米,內寬2.65米,生產400×800×8 mm規格,產品吸水率為1~3%,燒成周期為21~25分鐘。采取同排五片磚坯豎進窯方式入窯爐。生產一段時間以來,出窯產品一直存在同排色差或黃邊等不良現象。請問潘工如何解決上述問題。
答:目前市場上最暢銷的400mm×800mm×8 mm釉面產品,是近年來新興的一款熱門產品,它是基于瓷片產品的基礎上,通過生產工藝和材料的創新而開發出來的一款新產品——瓷質釉面磚,由于該產品生產時間較短,在生產過程中出現的異常缺陷及預防解決措施的總結也相對較少,一些比較少見的問題還有待在生產過程中不斷地進行總結與提升。
通過對生產窯爐狀況及產品存在問題進行了解、分析,其大致情況如下:
1、輥道窯長310m,內寬2.65m,預熱低箱段占全窯長16%。
2、高溫燒成區為14區,高溫燒成時間為6分鐘。
3、窯爐采用天然氣作為燃料。
4、窯爐輥上/下的第1~15區域的燃燒器全部使用短碳化硅套(長度為500mm),從第16區至最后一組燃燒器,都配備了不同長度相結合的碳化硅套。其長度分別為500mm、700mm、900mm、1100mm。
5、窯爐助燃風壓力在600~700 Pa之間,同時窯內正壓也偏大。
6、同排五片磚的底與面都存在色差現象,同時五片磚的顏色都不一致,靠墻邊和中間的磚坯發色偏紅,其他的發色偏青。如下圖1。
圖1 輥道窯同排如5片磚
一、中板釉面磚在輥道窯控制過程中產生色差的原因及預防措施
在陶瓷生產過程中,瓷磚出現色差的原因是多種因素造成的,在此僅從窯爐和釉料方面探討高吸水率中板瓷磚,出現同排磚的釉面色差的原因及預防措施。
1、如果燃燒器的助燃風過大時,容易造成輥道窯內靠墻邊的溫度低于窯道中間的溫度,從而導致靠窯墻側的坯體顏色發紅及釉面光澤度偏低的缺陷。
預防措施:可以適當降低各支燃燒器的助燃風壓力或調整長、短碳化硅套的布局,適當減少長碳化硅用量,同時相應增加短碳化硅套的用量,以提高窯內靠墻邊溫度,使坯體釉面的顏色或光澤度接近。
2、如果燃燒器的助燃風過小,火焰燃燒不良、火焰長度較短,容易造成輥道窯內靠墻邊的溫度高于窯道中間的溫度,從而導致靠窯墻側的坯體顏色發青及釉面光澤度偏高的缺陷。
預防措施:可以適當加大各支燃燒器的助燃風壓力,使各燃燒器的火焰燃燒良好、增加火焰長度或調整短碳化硅套的布局,以便降低窯內靠墻邊溫度,使坯體釉面的顏色或光澤度接近。
3、如果輥道窯負壓過大時,也容易造成窯道內中間溫度低于兩邊的溫度,從而造成同排進窯產品,中間位置的坯體顏色偏紅,兩邊的坯體顏色偏青缺陷,尤其是吊頂輥道窯爐會更敏感;同時,如果輥道窯內負壓過大時,也極易導致產品出現時段性色差的不穩定現象。
預防措施:
、可以通過調節輥道窯排煙、抽熱風機的抽力,增加窯內正壓或者調整長短碳化硅套的布局,以便提高窯爐中間溫度可以解決。
B、可以通過調節輥道窯燒成區域輥上擋火板和輥下擋火墻的高度,以便合理控制窯內輥上/下的壓力差,避免窯內負壓過大而產生的時段色差或截面色差缺陷。
4、如果輥道窯正壓過大時,也容易造成窯道內中間溫度高于兩邊的溫度,從而造成同排進窯產品,中間位置的坯體顏色偏青,兩邊的坯體顏色偏紅缺陷,尤其是拱頂輥道窯爐會更敏感。
預防措施:
A、檢查并調節輥道窯排煙、抽熱風機的抽力是否過小,并給予合理調整。
B、檢查助燃風、急冷風的壓力是否過高、鼓入風量是否過量,并給予合理調整。
C、調整長短碳化硅套的布局,以便提高窯爐墻兩邊的溫度可以解決。
D、檢查輥道窯內的擋火板/墻是否設置過多、擋火板過低、擋火墻過高等原因造成窯內正壓過大,并給予合理調整。
5、長短碳化硅套布局不合理造成的色差。
如果長的碳化硅套裝配過多或出口向下傾斜時,會造成火焰過于噴射到某一行的磚坯上,從而容易造成這片磚坯或坯體某一邊的顏色發青,其他磚坯或坯體某一邊的顏色發紅現象。
預防措施:
A、調整合理長度及數量的碳化硅套的布局,避免相同長度的火焰過于集中噴射到坯體的同一位置上,從而產生色差或光度差。
B、檢查輥上各個碳化硅套口是否存在向下傾斜現象并給予校正,避免火焰過噴射到坯體的同一位置上,從而產生色差或光度差。
6、過多的使用燒邊溫的短碳化硅套或鴨嘴式(側孔式)碳化硅套,火焰過多或直接噴射到靠窯墻邊坯體表面上,從而產生色差或光度差。
預防措施:
A、盡量少用或不用鴨嘴式或側孔式碳化硅套。
B、輥上的鴨嘴式或側孔式碳化硅套出火口不宜垂直朝向坯體表面。
7、在采用快速燒成工藝的生產狀況下,輥道窯爐前、中段的溫度不足,氧化帶的輥上溫度偏低時,更容易出現產品色差現象,如黃邊、陰陽色、釉面光澤度不均等。
預防措施:
A、選用大功率且不易熄火的燃燒器,確保不出現脫火或熄火現象。
B、建議盡量選用大口徑的碳化硅套,有效避免脫火現象。
C、在確保坯體不出現裂紋和炸磚的前提下,建議采用多開燃燒器,小火焰方式控制溫度,把窯爐氧化帶前端,輥上/下的燃燒器啟用,可以滿足快燒升溫及減緩該區域溫度大幅度波動。
D、建議采用雙駝峰的溫度曲線進行控制,有利于坯體氧化或釉面發色的鮮艷和穩定。
E、如果生產深灰色或黑色釉面產品時,窯爐前、中段的溫度偏低,特別是輥上溫度變低,更容易黃邊或色差現象。
8窯爐空疏窯,不連續性生產,導致窯爐的壓力、溫度、氣氛制度的不穩定而產生的產品色差缺陷。預防措施:
A、加強設備維護管理工作,避免經常性出現設備故障的空疏窯狀況。
B、做好儲坯及有計劃的停機清洗淋釉器或檢修噴墨機,避免出現空窯。
二、其它原因影響釉面磚產生色差的原因,在此只做簡單概述而不作深入展開討論。
1:如果是多層干燥窯,出干燥的坯溫相差過大,導致坯體的收水速度不一致,也會導致同一花色的產品出現色差。
2:在淋釉工序中,如果左右兩邊的淋釉重量相差過大,也會導致產品出現色差缺陷,該色差表現為坯體的固定位,在淋釉器前將坯體調轉90度方向淋釉,該色差不隨坯體淋釉方向的改變而改變。
3:噴墨工序,如果噴墨機的進磚速度過快,噴墨量跟不上會出現間斷性的色差;如果噴墨機噴不同通道電壓不穩定、負壓氣管流動不穩定、噴頭狀態不好等都會造成噴墨色差。
4:拋光工序控制不合理造成的產品色差,磨頭排序不合理、釉面削磨不一致,坯體的釉面一邊磨得深,一邊磨得淺、釉面打蠟量不均勻,一邊多一邊少。坯體出現局部厚薄不勻或變形現象,容易造成凸起部位被削磨多而出現黃邊的色差現象。
總結:在陶瓷墻地磚生產過程中,釉面磚色差的產生,往往不是單方面原因造成而是多方面,綜合性的,所以要解決陶瓷墻地磚釉面色差缺陷,必須對整個生產過程,從產品的圖案設計、壓機、釉線、噴墨、坯體干燥、窯爐燒成、拋光等環節逐一排查分析,然后確定問題點,才能針對性的快速解決。其次還要盡量減少窯爐溫度,壓力、氣氛的波動,確保生產過程的穩定性,可有效避免陶瓷墻地磚釉面色差的產生。