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实现建筑陶瓷快速烧烧成的措施

时间:2024-10-14 百科知识 版权反馈
【摘要】:例如采用加热时的烧失量小而且随温度升高变化进行较平缓的黏土。在允许范围内尽量提高坯体中的SiO2含量,减少Al2O3的含量有利于缩短烧成周期。因为Al2O3要提高烧成温度而高温下的升温尤其困难。铝酸盐分解和化合时又要吸较大热量,从而影响快速升温。所以快速烧成只能在坯壁较薄,表面和内部温差较小的情况下适用。采用辊道窑烧成建筑陶瓷是当前最有效的烧成设备。

13.4 实现建筑陶瓷快速烧烧成的措施

利用现有配方和窑炉,只能达到加速烧成,必须采取下列措施才能真正快烧。

1.正确选择原料和坯釉组成,严格按坯料加热性状的变化规律烧成。

黏土在受热过程中,由于升温速度不同,吸热和放热的温度和反应的程度将受到明显影响,而长石原料的反应却与升温速度无关。因此在制定快速烧成瓷坯时,应特别注意选择黏土原料的种类和数量。例如采用加热时的烧失量小而且随温度升高变化进行较平缓的黏土。硅灰石和磷矿渣都无结晶水,而且膨胀系数小,所以加热时体积变化小且极为均匀。采用这类原料配制成的釉面砖,克服了长石质配方烧成收缩大和石英多晶转化造成体积突变的缺点,使烧成在几十分钟内完成。

在允许范围内尽量提高坯体中的SiO2含量,减少Al2O3的含量有利于缩短烧成周期。因为Al2O3要提高烧成温度而高温下的升温尤其困难。铝酸盐分解和化合时又要吸较大热量,从而影响快速升温。SiO2能减少坯体的烧失量并能抵消部分收缩。所以高硅质瓷利于快烧。然而这种坯在冷却过程中极易炸裂,如果窑炉的热交换不良,冷却系统不完善,这种配方很难投产,采用活性原料或增加原料细度都能促进快烧。

2.减小坯体入窑水分,提高入窑时的坯温。

水分蒸发需要消耗大量的热,因此入窑坯体的含水量直接决定了窑炉预热带的长短和升温快慢。如果在降低坯体入窑水分的同时,相应提高坯温,则预热带的温度可大大提高,长度缩短,预热时间缩短。按理论计算,对含50%黏土的釉面砖,如果入窑坯件的含水量小于0.5%,坯温为200℃,则窑炉预热带的初始温度可提高到666℃。利用微波、远红外和高频电等新技术,提高入窑坯件的温度完全是可能的。目前国外面砖、地砖坯的入窑温度已可高达400℃左右。

3.控制坯体的厚度、形状和大小。

陶瓷坯泥为导热性低的材料,根据平板材料计算,坯体受热时,表面与中心温度差与坯厚的平方成正比,而且加热至一定温度所需时间也与坯厚的平方成正比。所以快速烧成只能在坯壁较薄,表面和内部温差较小的情况下适用。坯体过厚、过大或形状复杂、各处厚薄不匀时,快速升温则因内部的破坏力超过结合力使坯体遭破坏。所以制定快烧曲线时,必须考虑坯体的厚度和形状(确定热应力集中点)。

4.提高窑炉效率,缩小窑炉温差。

采用辊道窑烧成建筑陶瓷是当前最有效的烧成设备。该窑炉具有截面小,烧成温度均匀的优点,因而获得了广泛的应用。

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