分析辊道窑结构对陶瓷产品质量与产量的影响

周剑飞,高洪跃

(江西工业陶瓷质量监督检查站,江西 萍乡 337000 )

1 辊道窑结构与陶瓷产品质量与产量的关系

当代制瓷业中所采用的辊道窑结构相比传统的隧道窑结构以及梭式窑结构具有明显的低耗能、热效率高、陶瓷产品烧成快以及经济效益可观等优点，所以辊道窑结构在当代制瓷业中被十分广泛使用，据相关数据显示，利用辊道窑结构烧制的瓷砖产品已经占据市场份额的98%。生产企业在运用辊道窑结构进行瓷器生产时，主要是根据自身的实际生产需要来调整辊道窑结构的长宽高，来达到其生产产量提高的目的，质量自然难以保证。根据能量守恒定律，在辊道窑结构的热力条件一定的情况下，辊道窑结构的单位时间产量和其容积应该是成正比，也就是说辊道窑结构下的陶瓷产量应该是和其结构的长以及截面也成正比。

2 辊道窑结构对陶瓷产品质量与产量的影响表现

具体在实际生产中，辊道窑结构的长、宽、高对陶瓷产品的质量和产量的影响究竟是怎样，需要进行以下分析。

2.1 辊道窑结构的长对产品质量以及产量的影响

一般来说，当陶瓷烧成时间、单位时间内的工作日、烧成的成品率以及辊道窑结构的装窑密度为恒定时，陶瓷的生产量会伴随着窑的长度增加而提高。这样，因为产量的提高，所以窑长所导致的热量散失也就被抵消，平均下来，单位陶瓷的耗能量也就相对降低。此外，伴随着窑的长度增加，辊道窑结构中各带的长度都会相应增加，在预热带区域，窑内的热气就可以有更多的实践对胚体进行加热，反复长时间的热冷交替会促使热气的温度被降低。在冷却带区域，陶瓷制品的预热可以很快分散到冷空气中，所以这样来看，窑长的增加可以有效降低热耗，而且可以促使温度趋于平衡，这样还可以有效避免由于温差较大导致陶瓷开裂。所以这样来看，在增加窑长不仅可以提高陶瓷生产的产量还可以提高质量。

但是，当窑长超过一定的界限时，则会对正常的热工产生一定影响，这样反而会增加单位陶瓷的能耗，同时还会导致产品中次品的数量增加。这主要是和窑内的静压和动压以及二者相互作用产生的正压和负压有关。在辊道窑结构的水平面上，为使窑内的气体正常流动，所以就需要人为施加静压来弥补动压在流动过程中的损失，所以这样静压就成为推动窑内气体流动的主要动力，但是随着窑长度的增加，静压会和窑的内侧产生一定的摩擦力，这样窑长越长，静压和窑内侧的摩擦力就越大，相应的静压消耗就越大，最终导致窑内的正压以及预热带区域的负压都增大。正压越大，则热气体的漏出就越多，也就是说就需要更多的热能耗，这样燃料的消耗数量增加。此外窑内的温度过高会导致窑内的窑衬使用寿命减短。如果要内的负压过大，就会导致封闭较差的区域渗入大量的冷气，这样窑内的热工制度就会遭到破坏，最终会导致陶瓷产品的质量下降。此外，如果窑的长度不能做到很好的控制，其中辊道窑在生产陶瓷中的动力消耗也会增大，比如风轮，随着产量的增加和窑长的增加，风轮也必须要提高其动力规格，来调节窑内的热力压强。

2.2 辊道窑结构的宽以及内高对陶瓷生产产量和质量的影响

按照理论来说，窑的宽、高和长度与陶瓷的生产产量应该也应该成正比的。但是，对于单层的辊道窑结构来说，窑内的高度增加宽度和长度不变时，则还同时增加了窑的外侧散热面积，所以，其产量并没有提高，反而烧制单位陶瓷的热能消耗反而增大。此外，随着窑高度的增加，还会容易导致窑内气体的分层，窑内的温差也就会增加，所以这对陶瓷的烧制质量来说也会降低。对于单层的辊道窑结构来说，当窑内的高度很低时，增加窑的宽度，这样虽然窑外侧散热面积也在一定程度上增大，但是这样并不会导致窑内气体分层，也不会导致窑内热气的上升，对于陶瓷的生产产量来说并不会有很大影响。相反，如果生产产量很大，则窑内的散热损失相对来说平均到单位产品就比较少，所以单位产品的耗能量和窑高的关系是成反比的。

但是窑的高和宽又会对窑内的压强造成一定的影响，压强的变化会对窑内流场产生一定作用，最终会对陶瓷的产量和质量产生一定影响。就以地板砖的烧制为例，在烧制时，一般是将产品的模子放在中间位置，所以可视为中空窑，对于这种情况来说，只需要增加窑的宽度就可以减少窑内气体流动和窑内侧之间的摩擦，保证窑内流场的顺畅。但是这样，摩擦力的减少，流速的增加，就回导致窑内同一截面上的侧壁以及窑中心位置处的流速差增加，这样相对压强和温度稳定性较差的情况会导致陶瓷制品的烧制质量和烧制颜色上都不一致。所以在注重提高生产量的同时，必须要合理设计窑的宽度和高度，使之设计合理，能够在保证烧制产量的同时，保证烧制质量。

3 结语

综上所述，在运用辊道窑结进行构制瓷时，对辊道窑结构的长、宽、高进行科学的增加，对于提高陶瓷生产的产量和质量都具有一定的促进作用。但是如果只一味为片面追求提高其生产量，肆意增加窑的长度、宽度和高度，则会增加单位陶瓷的热能消耗，严重的还会导致陶瓷的质量下降。所以在使用辊道窑结构进行陶瓷制品的烧制时，需要对整个结构进行合理设计和相关数据的详细分析，做到保证窑内温度稳定、均匀，窑内压强和热量保持稳定以及合乎标准要求，只有这样才能真正提高陶瓷的生产产量、生产质量以及降低能耗，提高社会生产率。

[1]吴武辉,黎水平.陶瓷辊道窑温度场数值模拟研究[J]. 工业加热，2012(03).

[2]黄宾,王榕茂.不求最大 但求最精 南方窑炉:高温辊道窑的佼佼者[J].佛山陶瓷，2007(08).