陶瓷窑炉的构造及原理

陶瓷窑炉烧成技术是什么？~

陶瓷窑炉烧成技术是我国的传统文化重要的组成部分。

陶瓷烧成窑分类如下：
（一）隧道窑
隧道窑因其产量高，燃耗低，劳动条件好，易机械化、自动化，是目前陶瓷及耐火材料工业应用较多的现代化窑炉。
隧道窑的窑顶用耐火砖砌筑，或用耐火浇注料预制块砌筑。窑底则由多台窑车组成。窑车沿固定的导轨移动。料坯放在窑车上由窑头推入窑内，经过预热、烧成和冷却，最后从窑尾出窑而获得成品。
（二）倒焰窑
倒焰窑是陶瓷工业目前常用的一种火焰窑炉，亦是烧制耐火制品的热工设备。因为火焰在窑内是自窑顶倒向窑底的，所以叫倒焰窑。
倒焰窑为间歇操作。其容积随生产的需要和工艺条件而变化，容量小的只有几立方米，大的可达200?300立方米。其外形可以分为圆窑和方窑两种。圆窑窑内上下温差较小，约20℃左右，上下温度分布比较均匀，目前使用较多。窑的烧成制度、亦随烧成制品的材质而变动。
（三）梭式窑
梭式窑是一种窑车式的倒焰窑，其结构与传统的矩形倒焰窑基本相似。
梭式窑烧嘴安设在两侧窑墙上，窑底用耐火材料砌筑在窑车钢架结构上，即窑底吸火孔、支烟道设于窑车上，并使窑墙下部的烟道和窑车上的支烟道相连接；窑车在窑室底部轨道移动，窑车数视窑的容积而定；窑车之间及窑车与窑墙之间设有曲封和砂封。

1、烧成气氛的概念 陶瓷产品的烧成气氛是指在烧制的过程中，窑炉内的燃烧产物中所含的游离氧与还原成分的百分比。一般将烧成气氛分为氧化气氛和还原气氛两种。游离氧含量在8%以上的称为强氧化气氛，游离氧含量在4%~5%的称为普通氧化气氛，游离氧含量1%~1.5%的称为中性气氛当游离氧的含量小于1%，并且co含量在3%以下时，称为弱还原气氛，co含量在5%以上的称为强还原气氛。 在实际生产中，采用何种气氛制度来烧制陶瓷产品，要根据产品配方中原料的组成以及烧制过程中各阶段的物化反映情况来确定。当原料中所含有机物和碳较少，且粘性低、吸附性弱、含铁量较高时，适合与还原气氛烧成反之，则适合与氧化气氛烧成。　2、烧成气氛对产品性能的影响 众所周知，气氛会影响陶瓷坯体在高温下的物化反应速度、体积变化、晶粒尺寸与气孔大小等，尤其对陶瓷坯的颜色、透光度和釉面质量的影响，更显突出。　① 影响铁和钛的化合价 在实际生产中，当氧化气氛烧成时，坯料中的fe2o3在含碱量较低的玻璃相中熔解度很低，可析出胶态的fe2o3使坯显黄色当还原气氛烧成时，形成的feo熔化在玻璃相中呈淡青色。另外，当坯体中的氧化铁含量一定时，若用氧化气氛烧成，被釉层所封闭的fe2o3将有一部分与sio2反应生成铁橄榄石并放出氧，其反应如下：（2fe2o3+2 sio2→2（2feo·sio2）+o2↑） 反应生成的氧会使釉面形成气泡与孔洞，而残留的fe2o3会使坯体呈黄色。对含钛较高的坯料应避免用还原气氛烧成，否则部分tio2会变成蓝至紫色ti2o3，还可能形成黑色2feo·ti2o3尖晶石和一系列铁钛混合晶体，从而呈色加深。　② 使sio2还原和co分解 在一定的温度下，还原气氛可使sio2还原为气态的sio，在较低的温度下它将按2sio→sio2+si 分解，因而在制品表面形成si的黑斑。还原气氛中的co在一定的温度下会按2co→co2+c分解。在400℃时co2是稳定的，而在1000℃时，仅有0.7%（体积）co2。co的分解在800℃以下才速度较快，而高于800℃时需要一定的催化剂。碳虽也有催化作用，但要求一定的表面积，游离态的氧化铁催化作用则与表面积无关，因此在还原气氛中很可能因co分解出碳沉积在坯、釉上形成黑斑。若再继续升高温度烧成，在碳被封闭在坯体中若再被氧化成co2就会形成气泡，对吸附性能强的坯体尤为严重。　3、烧成气氛对产品缺陷的影响 陶瓷产品在烧成过程中会发生一系列的物理化学反应，如水分的蒸发，盐类的分解，有机物、碳和硫化物的氧化，晶型的转变，晶相的形成等。这些物理化学反应的速度，除了受温度影响之外，气氛对其也有很大的影响，如果控制不当，就会使陶瓷产品产生各种缺陷，下面介绍最常见的几种缺陷。　① 黑心 陶瓷产品的黑心是指在坯体的烧成过程中，有机物、硫化物、碳化物等因氧化不足而生成碳粒和铁质的还原物，致使坯体中间呈黑色或者灰色、黄色等现象。黑心缺陷的存在会影响陶瓷产品的强度、吸水率、色泽等性能指标。陶瓷产品产生黑心缺陷的关键是有机物、碳化物、硫化物氧化不足，陶瓷产品在烧成过程的低温阶段发生有机物的分解和如下的氧化反应：（fes2+o2→fes+so2↑（350~450℃））、（4fes+7o2→2fe2o3+4so2↑（500~800℃））、（c+o2→co2↑（600℃以上）） 在此阶段如果氧化气氛不足，有机物的分解和上述的氧化反应就无法完全地进行，c、fes2和feo等过多地残留积聚在坯体内而使坯体呈黑色、灰色、黄色。在实际生产中要消除产品黑心，须在600~650℃让有机物开始燃烧，在300~850℃让有机物、铁化合物和碳充分氧化，也就是说，应在预热带保证足够强的氧化气氛。另外，在烧成的低温阶段，烟气中的co会被分解，反应式如下：（2co→2c↓+o2↑） 这一分解在800℃以上时会比较明显，而800℃以下时，在有一定催化剂的情况下反映也很明显（游离态的feo就是很好的催化剂）。如果在低温阶段窑内的氧化气氛不足，且存在还原气氛的情况下，由于在还原气氛中存在的feo，因此co会激烈分解而析出c。在低温阶段由于坯体的气孔率较高，析出的c很容易被吸附在坯体气孔的表面而形成黑斑缺陷。　② 气泡和针孔 陶瓷产品在烧成过程的低温阶段，除了发生前面所述的氧化反应外，还伴随着碳酸盐的分解：（mgco3→mgo+co2↑（500~750℃））、（caco3→cao+co2↑（550~1000℃）） 这些反应的速度和完全程度都受到气氛的影响，氧化气氛足够时，反应会快且进行得更完全反之，反应速度变缓且不完全。当烧成过程进入高温阶段后，坯体出现液相，反应所产生的气体无法自由排出坯体外，于是便出现针孔、气泡等缺陷。 在低温阶段将坯体内的气体成分全部氧化分解是不可能的，因为碳酸盐和fe2o3在氧化气氛中要在高于1300℃以上才进行分解，但是在这样高的温度区域，坯体已经有液相存在，粘度减小，分解出来的气泡会冲破液相逸出，造成釉面不平，或者残留在釉层内，形成气泡缺陷。为解决这一问题，在高温前（1000℃左右）要将烧成气氛控制为还原气氛，让fe2o3及硫酸盐类发生如下还原分解：（fe2o3+co→2feo+co2↑）、（caso4+co→caso3+co2↑）、（caso4→cao+so2↑）　③ 色差 陶瓷产品的色差是指单件产品的各部位或单件（批）产品之间的呈色深浅不一的显现。在陶瓷坯体和釉料的原料中，总会或多或少地引入一些铁、钛化合物，在烧结过程中烧成气氛的不同会影响到铁、钛存在的价数，不同价数的铁、钛会有不同的呈色，当烧成气氛不稳定时，坯体的呈色相应改变，从而形成产品的色差。 目前，市场上流行的钒钛金属砖，由于其坯料含钛较高，如在还原气氛下会有部分tio2转变成蓝色至紫色的ti2o3，形成色差，也有可能形成黑色的feo·ti2o3尖晶石和铁钛混合晶体，从而加深铁的呈色，形成砖面颜色深浅不一，其反应式如下：（tio2+co→ti2o3+co2↑）、（feo+2tio2+co→feo·ti2o3+co2↑）　4、烧成气氛的控制 烧成气氛的控制受到窑炉结构和设备配置的限制，比如风机风量的大小，风管直径的大小，排烟口、抽热口、抽湿口位置的设置等，都会影响到烧成气氛的控制。但是，最关键的还是稳定压力制度和合理操作燃烧器。　① 稳定压力制度 压力变化会影响到气体的流动状态，因此窑内压力制度的波动会引起气氛的波动，要控制好气氛，就必须稳定好压力制度，而稳定压力制度的关键在于控制好零压面。在窑炉预热带，因要排走水分和燃烧时产生的烟气，故压力相对比窑外环境的低，对比之下窑内气压处于负压状态在冷却带要鼓入冷空气使制品冷却，压力相对比窑外环境的高，对比之下窑内气压处于正压状态在正负压之间有一零压面，烧成带就处在预热带和冷却带之间，因而零压面的移动就会引起烧成带气氛的变化。当零压面位于烧成带前段，处于烧成带与预热带之间时，烧成带的气压为微正压状态，气氛为还原气氛当零压面位于烧成带的后端时，烧成带处于微负压状态，气氛为氧化气氛。　　　② 合理操作燃烧器 烧成的燃料是否完全燃烧将会影响到窑炉气氛，特别是烧成带的气氛。因此合理地操作燃烧器，控制好燃料的燃烧程度，是控制窑内气氛的重要手段。在燃料完全燃烧的情况下，燃料中的全部可燃成分在空气充足时能完全氧化，燃烧产物中没有游离c及co、h2、ch4等可燃成分，保证氧化气氛的实现当燃料不完全燃烧时，燃烧产物中存在一些游离c及co、h2、ch4等，使窑内气氛呈还原性。要使燃料完全燃烧，须注意以下三点：①确保燃料与空气充分，均匀地混合②保证充足的空气供给，并保持一定的过剩空气量③确保燃烧过程在较高的温度下进行。
　5、实际生产中烧成气氛的调整 对于上述稳定气氛的理论要点，许多人都很清楚，但在实际的操作中，会因为要解决某些烧成问题而不自觉地改变窑炉的气氛，这种变化往往容易被人忽视，以下是常见出现的问题。　① 为了提高烧成温度而改变空气过剩系数 有些多企业为了追求单窑产量的最大化，不断地加快烧成速度，缩短烧成周期。而操作工最常用的手段就是加大燃料供应量，但燃料供应量增加后往往没有及时调节助燃空气的供应量和助燃风机总闸的调节，造成烧成气氛由氧化气氛变为还原气氛。　② 为解决预热带出现的缺陷而改变其气氛 一些操作工为了降低预热带后段的温度而减小排烟闸的开度，影响了窑炉压力平衡和气体流速，使预热带的氧化气氛减弱，如控制不好容易造成前炉燃烧状态不良，使气氛出现波动。　③ 为解决冷却带出现的缺陷而改变冷风量 这样操作不仅影响到全窑压力制度的变化，而且会使气氛发生变化。比如加大冷风，容易使零压面向预热带移动，反之零压面又会向冷却带方向移动，这些都会使气氛发生改变。为了稳定压力，必须相应调节抽热闸的开度，以平衡全窑的气体进出量，稳定零压面。

希望以下对你有用

用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备。

其种类甚多：
按煅烧物料品种可分为陶瓷用窑炉、水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑等。前者按操作方法可分为连续窑(隧道窑)、半连续窑和间歇窑。
按热原可分为火焰窑和电热窑。
按热源面向坯体状况可分为明焰窑、隔焰窑和半隔焰窑。
按坯体运载工具可分为有窑车窑、推板窑、辊底窑(辊道窑)、输送带窑，步进梁式窑和气垫窑等。
按通道数目可分为单通道窑、双通道窑和多通道窑。

一般大型窑炉燃料多为重油，轻柴油或煤气、天然气。
窑炉通常由窑室、燃烧设备、通风设备，输送设备等四部分组成。
电窑多半以电炉丝、硅碳棒或二硅化钼作为发热元件。其结构较为简单，操作方便。
此外，还有多种气氛窑等。
窑炉结构是否合理，选型是否正确，直接关系到产品的质量，产量和能量消耗的高低等，是陶瓷生产中的关键设备。

迈博金瓷陶瓷结构件厂家：很麻烦

这个很麻烦啊。
反正就是氧化硅啊 氧化钙啊 这些在里面烧

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安岳县19613389501： 窑炉的结构 - ？
师耐盐酸： 窑炉通常由窑室、燃烧设备、通风设备,输送设备等四部分组成.电窑多半以电炉丝、硅碳棒或二硅化钼作为发热元件.其结构较为简单,操作方便. 此外,还有多种气氛窑、电瓷窑炉等.窑炉结构是否合理,选型是否正确,直接关系到产品的质量,产量和能量消耗的高低等,是陶瓷生产中的关键设备.

安岳县19613389501： 窑炉的基本原理和生产流程是怎么样的 - ？
师耐盐酸： 你好 窑炉 是个很广泛的概念!细分有很多种类的,不知道你需要的是哪一种制砖的窑炉,还有是制普通红砖还是耐火砖?我知道的烧耐火砖的有 倒焰窑 隧道窑 推板窑 梭式窑 还有最新的微波烧成炉. 你先看一下概念吧 窑炉 英文名称:kiln;...

安岳县19613389501： 辊道窑炉的基本结构是什么? - ？
师耐盐酸： 一个辊道外面包围一层窑炉

安岳县19613389501： 古代陶瓷窑炉有哪些类型 - ？
师耐盐酸： 窑炉是烧造陶瓷器的场所,其作用是使陶瓷胎釉在一定温度和气焰条件下完成物理化学反应,烧结成器,并形成颜色及其变化.我国古代窑炉的类型很多,有横穴窑、竖穴窑、馒头窑、龙窑、阶级窑、葫芦窑、蛋形窑等.横穴窑,焙烧陶器的窑...

安岳县19613389501： 烧结炉是做什么的 - ？
师耐盐酸： 烧结炉是一种在高温下,使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具. 烧结炉主要用于陶瓷粉体、陶瓷插芯和其...

安岳县19613389501： 耐火燧道窑的结构和工作原理,和如何调整......我是一名燧道窑工作者,请详细告诉.谢谢.？
师耐盐酸： <p>隧道窑控制系统</p> <p>一.引言 </p> <p>隧道窑是一种连续式窑炉,主要用于陶瓷建材、日用陶瓷等烧制,就其结构而言主要由预热区、高温区、急冷区和缓冷区组成,隧道窑的控制涉及风机的控制、温度的检测、压力的检测,温度的控制...

安岳县19613389501： 陶瓷窑类有哪些 - ？
师耐盐酸： 窑炉的种类很多,用于烧成陶瓷制品的窑炉按操作方法的不同可分为两大类:1. 间歇式窑2. 连续式窑.按火焰的进行方向分:1. 升焰式窑(纵焰式窑或直焰式窑);2. 倒焰式窑(升降焰式窑);3. 半倒焰式窑;4. 平焰式窑(横焰式窑).按使用的燃料种类分:1. 柴窑;2. 煤窑;3. 煤气窑(瓦斯窑);4. 重油窑;5. 电气窑(电热窑或电气炉,电热炉).又由于陶瓷种类,分为瓷器窑,陶器窑,缸器窑,瓦器窑等;还有由于窑炉形状,分为圆包窑,龙窑,方窑(多是长方形),阶梯窑(登窑)等

安岳县19613389501： 陶瓷窑炉窑顶的砌筑形式一般有哪两种 - ？
师耐盐酸： 陶瓷窑炉窑顶的砌筑形式一般有拱顶型 和 平顶型 两种 窑炉(kiln;furnace;oven)是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备,是陶艺成型中的必备设施.人类上万年的陶瓷烧造历史,积累了丰富的造窑样式和经验.从原始社会的地上露天堆烧、挖坑筑烧到馒头状升焰圆窑、半倒焰马蹄形窑、半坡龙窑、鸭蛋形窑,再到现今的室内气窑、电窑,窑炉科技在不断改良发展中.

安岳县19613389501： 什么是间歇式窑炉 什么是连续式窑炉 它们的共同点 与不共同点 - ？
师耐盐酸： 连续式窑炉比较典型的是隧道窑,辊道窑,环形炉.该类型窑炉的特点是能连续生产,能耗要比间歇式窑炉小,能大量生产同类型的小型产品,其中以日用陶瓷辊道窑最为明显. 间歇式窑炉比较典型的是梭式窑,这种窑炉体积普遍要比连续式窑炉小,由于该窑炉每烧制一次产品必须等待降温后才能取出,而再烧制的时候又需要升温,所以单位能耗比连续式窑炉要高.该窑炉比较适合生产小批量,规格不能量产的大件产品. 理论上两种窑炉都可以烧制同样的产品,只是需要根据产量,烧成对象,燃料来确定选用何种类型的窑炉.

安岳县19613389501： 窑炉的操作 - ？
师耐盐酸： 瓷砖的烧成就是把,各种原料在高温条件下,经过高温使得粉状颗粒料高温熔化,是大部分颗粒液化,出现晶相,排除气泡是吸水率下降的过程.前期主要是为了排除胚体的含水率,温度不宜过高,中期是为了烧成,温度一般可以达到1300摄氏度,后期是降温过程,不宜急速降温.出现氧化不好是温度不够等原因,变形可能是粘土含量过高或者温度过高的原因,也许是因为内部温度不一致等!