宽体窑对生产陶瓷辊棒性能的要求

马建国 杨华亮

摘 要：本文简要介绍了宽体窑的定义、宽体窑与普通窑的差异，重点介绍了宽体窑对生产优良性能的陶瓷辊棒的要求。

关键词：宽体窑；陶瓷辊棒；要求

1 引言

宽体辊道窑炉突破了传统窑炉制造技术，宽体窑具有占地面积小、能耗少、效率高、产量大等特点，它符合了当今陶业节能环保的发展方向。

近两三年来，随着宽体窑炉制造技术的进一步成熟和提高，宽体窑的节能降耗效果显著。同时，随着市场的持续发展，以及市场上大规格产品的广泛需求，因此宽体窑炉得到越来越多陶瓷企业的青睐。

2 宽体窑

2.1宽体窑的定义

宽体窑主要是指窑炉有效宽度大于2.6m的窑炉。这是从窑炉结构、燃烧、排烟和控制系统等方面来定义的。

但在高温下起到传输和承重作用的窑炉主要配件是陶瓷辊棒，从某种意义上来说，应该以使用辊棒的长径比来加以定义。因为陶瓷辊棒制造的长度极限一般是长径比为100:1，小规格辊棒（外径小于40mm）的长径比也不超过120:1。因此当所选用的辊棒长度接近该规格的极限长度时，就应该考虑选用更大规格的辊棒。

2.2宽体窑同普通窑的差异

2.2.1结构的差异

宽体窑的窑炉的宽度一般大于2.6m，而普通的窑有效内宽在2.6m以下，即同等条件下宽体窑的产量更大。当窑内宽达3050mm时，在窑长和烧成周期相同的情况下，600mm×600mm砖产量可增加25%、800mm×800mm砖产量可增加33.3%，大大提高了产能和效率。

2.2.2产品类型的差异

由于宽体窑有效内宽为2.6～3.3m，甚至更宽，为烧制大规格的产品（如：800mm、1000mm、1200mm等）提供了有效的空间。

2.2.3产量与能耗的差异

宽体窑窑长已从最初的150m发展到今天的350m，甚至更长，产品烧成周期从60min缩短至38～40min，单窑产量由8000m2/d发展到25000～28000m2/d；由于生产产品、使用燃料的差异，能耗比普通窑炉下降约13%～16%左右。

3 宽体窑对陶瓷辊棒的要求

3.1对辊棒直线度的要求

因为宽体窑不仅宽，同时也较长，所以对辊棒的直线度要求更为严格。直线度不仅仅针对窑炉内的有效宽度，对棒头和棒尾部等要求也高。因为辊棒加长后，辊棒的头、尾部较少的变形会反映在窑中部较大的传动误差。同时，由于窑炉长度较长，对辊棒的直线度要求也就更高，所以宽体窑厂家检验辊棒的第一个标准就是辊棒的直线度。

3.2对辊棒长度的要求

就目前行业的发展趋势和预测情况来看，窑炉的长度不断在加长，甚至于超过400m，宽体窑不断在加宽，如2.80m、3.00m、3.10m、3.20m、3.30m等，但宽体窑比加长窑炉更为重要，这已成为行业有识之士的共识。且随着微波、红外线等新的干燥烧成技术的应用，新能源作为传统能源的补充方式，或许将来的窑炉会发展成为更宽的窑炉，但其关键的瓶颈在于陶瓷辊棒长度的制约和燃烧技术的改进。所以辊棒的长度问题成了所有辊棒生产企业所关注的课题之一。

3.3对辊棒圆度和锥度的要求

通常我们在窑炉运转调试的过程中，把辊棒的正负“偏差”相抵作为前提进行设定。但现实调试过程中，尤其是宽体过长的窑炉，即使我们的假设与实际相吻合，但局部区段内也会产生或大或小的差异。这就要求辊棒有更好的圆度和较小的锥度，才能满足宽体窑的需求。为了保证制品在窑炉内走正，不至于在传动的运动中“偏向”，在烧成带之前引入了“异形棒”，对走砖队形进行调节。

3.4对辊棒的高温抗折强度和高温蠕变性能的要求

在建陶制品中，“宽体窑”主要是烧制大规格的产品，如仿古砖、玻化砖等高温制品，不仅产品单位面积重量大，且其保温点一般在1200℃以上。所以辊棒的高温抗折强度和高温蠕变性能比普通窑炉要高得多，使用物理检测法测得1350℃高温下，其抗折强度可达到50MPa以上。随着节能降耗运动的深入，陶瓷制品“薄”形化、“低”温化是发展的必然趋势。但这不等于是对辊棒性能的降低，反而因为大规格或超大规格（宽度在1.0～2.2m规格的制品）的产品出现，对辊棒有了更高的要求。

3.5对辊棒耐急冷急热性的要求

在宽体窑生产过程中，耐急冷急热性能尤为重要。尤其是现在窑炉要求大产量、高速度的运转，窑炉在运行过程中故障率加大。而厂家在事故处理过程中，该性能的优劣更是暴露无遗，这项指标是厂家选择辊棒品牌的直接考虑的成本因素。

3.6对辊棒加工质量的要求

对辊棒加工质量的要求主要是指辊棒磨头、打孔的加工精度，控制必须严格，否则也会影响传动走砖和窑炉密封。

3.7对辊棒材质的要求

辊道窑向宽断面、高温度方向发展，因而对陶瓷辊棒也提出了更高的质量要求。然而，目前的辊棒材质虽然具有高温力学性能好、耐火度高、抗热震性能好、使用寿命长等特点。但在窑炉中长期使用，仍会发生晶型转变、玻璃相的形成、结晶、固相反应、分解以及性能变化等问题。因此有必要研究开发适合窑炉不同部位、不同气氛、不同温度等情况下使用的系列化陶瓷辊棒。

3.8其它的需求

要生产出耐腐性、膨胀系数小的陶瓷产品，依据陶瓷产品不同而有相应的要求。

4 结语

宽体窑具有占地面积小、能耗少、效率高、产量大等特点，它符合了当今陶业节能环保的发展方向。因此，如何使宽体窑满足陶瓷辊棒的生产要求，已成为陶瓷行业共同关注的课题，对生产出性能优良的陶瓷辊棒意义重大。