讀者信箱

問：陶瓷窯爐的種類有哪些？近年來陶瓷窯爐行業的發展狀況如何？

答：1 陶瓷窯爐的分類

陶瓷窯爐是工業窯爐（工業爐窯是指在工業生產中用燃料燃燒或電能轉換產生的熱量，將物料或工件進行冶煉、焙燒、燒結、熔化、加熱等工序的熱工設備）行業的一部分，工業窯爐主要涉及冶金爐、機械加工爐窯、水泥窯爐、玻璃窯爐等。但其也是陶瓷機械裝備行業的一部分，陶瓷機械裝備行業主要涵蓋陶瓷生產制造過程中所使用的全部設備裝備，一般來講由四大裝備部分構成：原料制備設備、成形設備、燒成設備、深加工設備。

陶瓷窯爐，一般是指燒制陶瓷制品的燒成設備。主要有：隧道窯、輥道窯、梭式窯、推板窯等，在建筑陶瓷領域主要使用的窯爐是輥道窯；在衛生陶瓷領域主要是隧道窯與梭式窯；在日用陶瓷領域主要是隧道窯、梭式窯、輥道窯；電瓷領域主要是隧道窯與梭式窯；陶瓷窯爐主要應用于燒成工序，還是包含陶瓷生產制造過程中的干燥部分以及干燥與燒成之間的工序，如相應的施釉工作線等。陶瓷窯爐的應用涉及所有陶瓷生產制造領域，如：建筑衛生陶瓷、日用陶瓷（含藝術陶瓷）、電瓷、電工陶瓷、特種陶瓷等，通常耐火材料窯爐、磚瓦窯爐也都屬于陶瓷窯爐的范疇。

2 陶瓷窯爐的應用

近年來，隨著天然氣、液化氣清潔燃料的廣泛應用及煤制氣技術成熟，陶瓷窯爐基本實行了燃料氣體化、能源清潔化；在輕質耐火材料與纖維耐火材料發展的推動下，陶瓷窯爐實行了輕型化并更加保溫節能；自動控制技術的進步使陶瓷窯爐基本實行了溫度、壓力等參數的全線自動控制。隨著輥棒質量與傳動技術的提高，輥道窯在陶瓷窯爐中應用的也越來越大，目前建筑陶瓷基本使用輥道窯，在日用陶瓷中，輥道窯的使用也在逐年增加，衛生陶瓷也開始出現輥道窯的應用，輥道窯還廣泛應用于特種陶瓷與色釉料行業；寬體輥道窯是近年來陶瓷窯爐的重要發展，寬體輥道窯不僅具有產量大的表征特點，而且具有單位產量投入成本低與單位產量能源消耗低的實質優點。由于寬體窯爐具有單位體積較小的表面積，寬體輥道窯、寬體隧道窯、寬體梭式窯成為陶瓷窯爐的主力。20世紀80年代就提出了陶瓷窯爐“四化”的發展方向，即：陶瓷窯爐的“輥道化、煤氣化、輕型化、自動化”。我國目前陶瓷窯爐的發展基本遵循了這個發展道路。

3 陶瓷窯爐行業的現狀

3.1 企業規模小而分散

我國陶瓷窯爐行業的生產制造企業普遍規模小，過億產值的就是較大的企業了，很少有產值過3億元的陶瓷窯爐生產制造企業。從數量上來講國內大大小小可以承攬建設陶瓷輥道窯設計施工的公司約100多家，這些企業主要集中在廣東佛山與湖北黃岡以及各個陶瓷產區（如：山東、福建、江西、四川等地），但真正有影響的品牌廠家僅10多家。

3.2 專業化程度低

我國陶瓷窯爐企業普遍存在專業化程度低，不少小型陶瓷窯爐企業，基本建設隊伍、技術隊伍不專業化程度低，往往在接到訂單后，臨時拼湊設計、施工隊伍，這也是導致了國內陶瓷窯爐市場產品質量良莠不齊的重要原因。陶瓷窯爐制造企業普遍專業化程度低，不僅直接影響了窯爐產品的質量，而且也影響了窯爐企業對產品研發及節能減排方面的投入?，F在隨著一系列政策法規的出臺，給先進高性能陶瓷窯爐帶來了市場機遇，也對陶瓷窯爐制造企業提出了更高的專業化要求。

3.3 行業競爭無序

國內陶瓷窯爐行業集中度不高造成在市場上競爭無序，在國內、國際市場上互相壓價惡性競爭，陶瓷窯爐制造企業難以實現合理的利潤，使得企業研發投入和持續創新能力不足，更是難以與世界級的行業巨頭（如：薩克米等）在產品設計、研發及質量等方面相抗衡。

3.4 非標行業缺少相關標準約束

陶瓷窯爐行業是一個非標行業，目前整個行業幾乎沒有什么產品的行業標準與國家標準，所以缺乏相應的施工規范。目前制造建筑陶瓷生產用輥道窯的窯爐公司有百多家，僅一家企業制定實行了相關的行業標準QB／44060581 4740－2007《建筑陶瓷用輥道窯》。這不僅直接影響了行業內部產品質量的規范與比較，而且阻礙了行業專業化水平的提高。這也直接影響到我國陶瓷窯爐行業標準化、規范化、系列化、模數化的發展。

問：我國陶瓷窯爐的發展水平已逐漸提高，在國際上具有一定的競爭力，其出口現狀如何？

答：目前我國的陶瓷窯爐制造在國際上已經處于先進水平，僅有意大利的相關企業可以與我們競爭，近年陶瓷窯爐海外市場的發展也已經充分表明了這一點，我國的陶瓷窯爐產品越來越具有競爭力。目前國內出口建筑陶瓷輥道窯最多的窯爐制造公司是摩德娜公司。

我國建筑陶瓷機械行業在國際上的競爭對手主要集中在意大利，意大利是世界上最大的建筑陶瓷機械生產國和輸出國。我國陶瓷窯爐制造行業的國際競爭對手則更為具體，其代表企業就是意大利的薩克米公司，和我國陶瓷窯爐產品相比，意大利所產設備價格昂貴，性價比相對較低。隨著我國陶瓷窯爐的技術水平已經接近或達到國際先進水平，在國際市場上的份額逐年增加，以2011年為例全球我國以外市場300～400條建筑陶瓷生產線的需求，我國陶瓷窯爐出口還有巨大的發展空間。

問：快燒隧道窯對燒成中各方面的技術要求有哪些？

答：1 燒成帶截面溫度分布和均衡措施

隨著衛生陶瓷工業整體技術水平的不斷發展，它也逐步由初期的精陶發展為強度高、吸水率低、性能優良的瓷質產品，但這會在一定程度上增加高溫燒成的難度。通常，由預熱帶向燒成帶的轉換溫度為900～950℃，此后窯內的傳熱方式便既有對流傳熱又有輻射傳熱，在高溫帶窯內溫差超過15℃時就有可能導致桔釉、針孔、釉泡及至變形等欠燒或過燒缺陷，故在燒成帶更應采取必要的溫度均衡措施。為了減少燒成帶的溫差，首先應確定適宜的窯爐斷面結構。為了使來自窯墻和窯頂火焰的熱輻射作用得到相互補充，應在窯頂與被燒制品的上邊緣之間選擇上部燒嘴的最佳位置，并應通過改進燒嘴結構避免窯內局部溫度過高。

在高溫燒成帶，燒嘴控制區的長度以及燒嘴控制形式對窯內溫度分布具有較大影響。燒嘴控制形式主要有燃燒氣體和助燃空氣的溫度控制；燃燒氣體與助燃空氣的比例控制；燒嘴的脈沖操作控制。在燒成帶末端的燒成帶與急冷帶的交界處由窯頂上吊持耐火纖維擋板以阻礙煙氣逆流至急冷帶；同時，由燒嘴噴射出脈沖氣流如同一道“屏障”可有效地遏制急冷帶冷空氣對燒成帶的沖擊作用。

2 急冷帶截面溫度分布和均衡措施

從燒成溫度到800℃，由于坯體內液相尚處于熱塑性狀態，故可以實施快速冷卻。這樣既可防止坯體中因液相析晶、晶體長大而影響制品的機械性能，又可防止制品因釉面析晶而失去光澤，同時還可滿足快燒需要，縮短燒成周期。但是，如果急冷速度過快會導致窯內局部溫度過低、溫差太大，可能引起處在窯內不同部位的制品的不同部位結晶程度的差異，急冷過快還可能超過窯具所承受的冷卻應力極限，影響到窯具的使用壽命。

為了防止急冷帶溫差過大可采取如下措施：

1）由于急冷帶傳熱主要是對流傳熱，因此它具有與預熱帶相似的窯爐斷面，而且在隧道窯的急冷帶設置“屏障”有助于遏制來自高溫燒成帶的熱輻射作用。

2）通過設置在制品上方和下方的多個噴孔向冷卻帶橫向鼓入冷風或低溫熱風可達到預期急冷效果。但為避免窯內局部過冷，應注意噴孔的合理選位及其結構形狀設計。

3）噴孔宜采用脈沖氣流，這種脈沖氣流可在一定程度上遏制通過車面間隙來自冷卻帶的較冷氣流的沖擊作用。

4）在窯體急冷帶設置分散、可變的熱風抽出系統可減少熱風向燒成帶的流動，并利于窯爐面溫度的分布。

3 緩冷帶和終冷帶截面溫度分布和均衡措施

當制品冷卻到800℃以下時，坯體中液相已基本凝結為脆性固態而失去其熱塑性，制品只能靠彈性抵抗熱應力。尤其是衛生陶瓷制品，在冷卻到573℃時還會發生石英的晶型轉變并導致坯體體積發生急劇變化，會產生一定破壞應力，故在常規燒成中這一階段宜采用緩冷工藝。但是，在衛生陶瓷快速燒成的冷卻階段，如果坯體中的溫度分布愈均衡則愈有利于制品安全、快速地通過這一關鍵階段。

為縮短冷卻時間并保證窯爐冷卻帶截面溫度分布均衡，可采取如下幾項措施：

1）在冷卻帶的起始階段，為減少自然升力對熱氣流分布和截面溫度均勻的影響，窯頂可設計為具有較小間隙的低矮、扁平懸頂結構。

2）在急冷后采用較緩慢、均勻的冷卻，它有利于石英晶型轉變的順利完成。

3）在冷卻帶中、后期增設上，下冷風鼓入和熱風抽出裝置，這既有利于截面溫度均勻又有利于實現快速燒成。

4）在坯體的造型設計方面，坯體的造型越簡單、厚度及厚度的變化愈小，則越有利于實現快速冷卻。所以，在能夠保證產品使用性能要求的前提下，應盡量減小制品厚度，以便實現快速冷卻并保證產品的冷卻質量。在終冷階段，應將制品冷卻至可安全進行徒手出窯操作為止。

4 對裝窯方式、窯車臺面結構及窯具的要求

關于料垛的碼放，原則上應盡量減小料垛和窯頂、窯墻及窯車臺面間所形成的外通道與垛中的內通道之比。首先應當通過采用平吊頂以便減小頂部外通道，然后通過合理碼放制品來減小頂部間隙，優化裝窯密度并可采用上密下疏的碼裝方式，亦可采用混裝方式并將熱容較大的制品置于上部，由此使上，下溫差減小。窯車臺面結構應采用輕質或中空、耐熱、保溫材料制作，窯具宜采用輕質、薄壁、抗熱震性能好、荷重軟化溫度高的耐火材料，窯具與產品質量比控制在2以內。

問：改進煤燒遂道窯燒成的方法是什么？請作一介紹。

答：1）控制坯體入窯水分，提高預熱帶溫度。為了保證坯體在預熱帶初期的快速升溫，應嚴格控制入窯坯體的水分不大于2%。同時提高預熱帶的穩定度和加強通風，可通過調整總煙道的負壓來實現。

2）提高氧化分解階段的溫度。為保證氧化分解及晶型轉化期各種物理、化學變化能夠快速進行，應提高氧化分解階段的溫度和加強通風，在實施過程中完全打破了常規的經驗，比原來提高了200℃左右，這一點是調整的關鍵。

3）保持預熱帶溫度均勻。為保持預熱帶上、下溫度分布的均勻，可調節各支煙道開度的分布和增加窯頭封閉、氧化氣幕的風量。

4）增加急冷氣幕風量和余熱抽出量。適當增加冷卻帶急冷氣幕的風量和余熱抽出量，因窯車進車速度加快，帶到冷卻帶的熱量勢必增加，通過加強熱交換來實現冷卻帶的溫度制度的監控。

5）保證燒成帶的壓力制度。因坯釉配方未改變，這就要求燒成溫度制度、氣氛制度不能改變。因此提高總煙道負壓應以不影響燒成帶的壓力制度為原則，因為窯車進車速度加快會抵消總煙道負壓增加的作用。

6）保證臨界溫度穩定。提高氧化分解階段的溫度是縮短周期的關鍵，提高進車速度后，勢必要增加氧化階段窯爐的實際溫度。但提高溫度必須以滿足燒成坯體的臨界溫度（?；瘻囟龋榍疤?，不能使坯體在這一階段的實際溫度超過臨界溫度，否則會出現大量的燒成缺陷。