烧成温度曲线建议图

辊道窑窑炉设计1 前言陶瓷窑炉可分为两种:一种是间歇式窑炉,比如梭式窑;另一种是连续式窑炉,比如本设计书设计的辊道窑。

辊道窑是当代陶瓷工业的先进窑炉，我国70 年代开始已陆续应用于日用陶瓷工业、建筑陶瓷工业。

80 年代后，滚到窑已广泛地用于我国建陶工业中。

辊道窑由于窑内温度场均匀，从而保证了产品质量，也为快烧提供了条件；而快烧又保证了产量，降低了能耗。

产品单位能耗一般在2000～3500 kJ/kg ，而传统隧道窑则高达5500～9000 kJ/kg 。

所以，辊道窑是当前陶瓷工业中优质、高产、低消耗的先进窑型，在我国已得到越来越广泛的应用。

烧成在陶瓷生产中是非常重要的一道工序。

烧成过程严重影响着产品的质量，与此同时，烧成也由窑炉决定。

在烧成过程中，温度控制是最重要的关键。

没有合理的烧成控制，产品质量和产量都会很低。

要想得到稳定的产品质量和提高产量，首先要有符合产品的烧成制度。

然后必须维持一定的窑内压力。

最后，必须要维持适当的气氛。

通过对其窑炉结构和控制的了解，借鉴经验数据，本文设计的辊道窑，全窑长200 米，内宽2.81米，烧成温度是1180 摄氏度，燃料采用天然气，单位质量得产品热耗为2543.6 kJ/kg。

热效率高，温度控制准确、稳定，传动用电机、链传动和齿轮传动结构，联接方式主要采用弹簧夹紧式，从动采用托轮磨擦式，传动平衡、稳定，维护方便，控制灵活。

经过紧张的三周，有时候，特别是画图时，对于没有经过训练的我们来说，很是不容易，进入状态时饭也顾不上吃，叫外卖，夜以继日的，就像绣花一样，不经历还真不知道这其中的滋味，我想这次的窑炉设计实习，给予我们的不仅仅是设计的本身，还让我们知道什么是细致，什么叫技术。

在此，特别感谢周露亮、朱庆霞、孙健、李杰几位老师的细心指导，没有他们的指导，我们就无从下手。

由于水平所限，设计书中一定有不少缺点和不足之处，诚挚地希望老师批评指正。

2 设计任务书一、设计任务:日产10000 平米玻化砖辊道窑设计设计任务：日产10000 平米玻化砖天然气辊道窑炉设计（一）玻化砖1．坯料组成（%）：SiO2 Al2O3 CaO MgO Fe2O3 K2O Na2O I.L68.35 16.27 2.30 2.65 0.85 1.76 2.15 4.852．产品规格：400×400×8mm，单重3 公斤/块；3．入窑水分：＜1%4．产品合格率：95%5．烧成周期：60 分钟（全氧化气氛）6．最高烧成温度：1180℃（温度曲线自定）（二）燃料天然气CO H2 CH4 C2H4 H2S CO2 N2 O2 Qnet(MJ/Nm3)0.2 0.2 95.6 3.5 0.3 0.1 0.1 0 41.58（三）夏天最高气温：37℃3 窑体主要尺寸的确定3.1 窑内宽的确定产品的尺寸为400×400×10mm，设制品的收缩率为8%。

实验烧结温度和烧结温度范围的测定——烧结炉法一、实验目的（1）掌握烧结温度与烧结温度范围的测定原理和测定方法；（2）了解影响烧结温度与烧结温度范围的复杂因素；（3）明确烧结温度与烧结温度范围对陶瓷生产的实际意义。

二、实验原理烧成是陶瓷制品在生产中的重要环节。

为了制定最适宜的烧成条件，必须确切地了解各种陶瓷制品的烧结温度、烧结温度范围以及热过程中的重量变化、尺寸体积变化、吸水率、气孔率及处貌特征的变化，以便确定最适宜的烧成制度，选择适用的窑炉以及合理利用具有温度差的各个窑位。

对粘土类原料而言，在加热过程中坯体气孔率随温度升高而逐渐降低，当粘土坯体的密度达到最大值，吸水率不超过5％，此状态称为粘土的烧结，粘土达到此状态的温度为完全烧结温度，简称烧结温度。

自烧结温度继续升高温度，粘土坯体逐渐开始软化变形，此状态可依据过烧膨胀或坯体表面出现大的气孔或依目力观察有稠密的小气孔出现来确定，达到此状态时的温度称为软化温度(或称过烧膨胀温度)，完全烧结温度和软化温度之间的温度范围称为烧结温度范围(简称烧结范围)。

中国科学院上海硅酸盐研究所在制瓷原料的研究中是：以被焙烧的粘土类原料的烧成线收缩曲线开始突然下降，即开始进行急剧收缩时的温度作为玻化温度范围的下限，当收缩进行到转向过烧膨胀的温度称为玻化温度范围的上限。

上限温度与下限温度的区间为玻化范围．该所对陶瓷坯料的研究是以坯料的烧成线收缩和显气孔率来确定的，当显气孔率开始减低到接近于零，即瓷胎密度达到最大，不再吸收水份，这个温度就是瓷胎烧成温度范围的下限，从收缩曲线开始“膨大”时的温度，为烧成温度范围的上限。

实际烧成温度不宜偏于烧成温度范围的上限，以避免有越过烧成范围而发生过烧的危险。

图1 坯体在加热过程中收缩与显气孔率的关系测定烧结温度与烧结范围是将试样于各种不同温度下进行焙烧，并对各种不同温度下焙烧的试样测定其外貌恃征、吸水、显气孔率体积密度，烧成线收缩等情况来确定。

一、产品烧成制度的确定1.1烧成温度曲线的控制烧成温度曲线制定的适当与否是保证制品质量的前提，因此，制定时需考虑如下因素：1）窑的结构、容量及装窑密度。

2）坯体的厚度，形状以及组成坯体所用原料成分与性质。

3）坯体的入窑水份。

4）明焰烧成还是隔焰烧成。

烧成温度曲线的拟订有以下主要内容。

1.1.1 温升速度的确定温升上升速度应依据制品所用原料在各个温度段所发生的物理、化学变化有关；依据窑的大小、坯体的厚度、形状、所用原料的颗粒细度和装窑数量来综合确定。

低温阶段--这个温度段一般在400℃以前，其升温速度主要取决于坯体的厚度颗粒组成，粘土的含量，坯体进窑的含水率和窑内实际装坯量。

当坯体颗粒组成致密，装容量甚大，且坯体进窑水分高或坯体较厚者，升温太快，将引起坯件内部水蒸汽压力的升高，导致开裂现象的产生，升温速度一般大件产品为30℃／h，而中小制品为50一60℃/h。

同时注意加大烟囱抽力确保通风。

0分解及氧化期--这一阶段一般在900℃以前，升温速度取决于原料纯度，火焰性质，气流速度，以及坯体厚度，原料较纯且分解物少时，升温可以较快．但如坯内杂质含量较多，则可能因快速升温而产生氧化分解不完全的情况，后期易出现坯体变色、釉泡等缺陷。

在这阶段中，除了在400-600℃间因为高岭石结构水的迅速排除，升温应缓些以外，一般可加速升温。

但要保证窑内的氧化气氛。

高温阶段--这一阶段升温速度取决于窑内的结构，装窑密度和坯体收缩变化的速度，当窑的体积太大时，升温过快则窑内的温差较大，并将引起高温反应的不均匀，而且由于坯体玻璃相出现的多少与快慢会引起坯体发生不同程度和速度的收缩，在收缩较快的阶段，升温不易大快，收缩较慢的阶段，则可加快升温速度。

一般燃气梭式窑建的较小，因此，在此阶段可以快速升温。

但在烧成温度下应有适当的保温时间。

升温速度直接影响到烧成时间的长短，烧成时间的缩短，不仅提高了窑的生产率，且能节约较多燃料。

01.1.2 烧成温度的确定烧成温度的高低与坯体的组成、颗粒细度，制品的质量要求，以及升温速度方面有关。

燃烧时间-温度的标准曲线
燃烧时间-温度的标准曲线通常被称为“燃烧曲线”。

燃烧曲线是一种描述燃烧过程中温度变化的曲线图。

一般来说，燃烧曲线包含三个主要阶段：预热阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。

1. 预热阶段：在该阶段，温度逐渐上升，直到达到燃烧物质的点燃温度。

在这个阶段，燃烧物质开始释放出可燃气体，但还没有形成可持续的燃烧。

2. 燃烧阶段：一旦燃烧物质达到点燃温度，可持续燃烧就开始了。

在这个阶段，温度继续上升，燃烧物质迅速被氧化，产生大量的热量和火焰。

3. 燃尽阶段：当燃烧物质逐渐耗尽时，火焰和热量产生会逐渐减弱。

在这个阶段，温度逐渐下降，直到最终趋于平稳状态。

燃烧曲线可以根据燃烧物质的不同而有所差异。

根据具体的燃烧物质，曲线的形状和斜率可能会有所不同。

然而，大致上，燃烧曲线遵循上述三个阶段的基本原理。

燃烧曲线对于了解燃烧过程的温度变化以及确定燃烧物质的燃烧特性非常重要。

燃烧曲线可以用于燃烧控制和安全管理，以确保燃烧过程的可控性和安全性。

1引言陶瓷用具作为辊道窑的关键部件，在辊道窑中起到重要作用。

刚玉-莫来石质陶瓷辊棒，在长期转动过程中要求具备抗高温蠕变的特性，是一种特殊的结构陶瓷。

随着陶瓷大板、岩板、薄板、厚板、发泡陶瓷等新型建筑材料的快速发展，陶瓷辊棒的使用要求越来越高。

刚玉-莫来石质陶瓷辊棒是陶瓷行业辊道窑最常用的材质，具有较高的机械强度、良好的抗热震性以及较低的高温蠕变，能较好的满足辊道窑稳定运转和烧成陶瓷制品的要求[1]。

本文设计了多种烧成制度，对比研究其对刚玉-莫来石陶瓷相含量、显微结构以及性能的影响。

2实验冯斌1,2;张军恒1,2;张脉官1;杨华亮1,2;王玉梅2;罗琼1,2;孔令锋1,2;严玉琳1,2;吴丹1,2（1.广东金刚新材料有限公司，佛山5280002.佛山市陶瓷研究所集团股份有限公司，佛山528000）研究烧成制度对刚玉-莫来石结构陶瓷微观结构、相变反应及性能的影响。

结果表明：当升温速率较快时，刚玉固溶和溶解速度较慢，残余刚玉量较高，生成玻璃相较少；随着温度升高，刚玉与莫来石的相对质量比越来越小，说明提高温度，加速了刚玉溶解，但是玻璃相/莫来石比值不同，更易受升温速率影响，快速升温时温度越高，比值越小，慢速升温时温度越高则比值越大；升温速率对莫来石、刚玉和玻璃相作用因子从大到小排列顺序是：玻璃相>刚玉>莫来石，快速升温时最高温度影响因子排列顺序是：玻璃相>莫来石>刚玉，慢速升温时最高温度影响因子是：玻璃相>刚玉>莫来石；1550℃以下烧成莫来石生长发育不良，晶体出现短柱状长径比较小，网状交叉分布数量明显减少，气孔较多，这是因为二次莫来石化未完全反应，未充分烧结；结构陶瓷热膨胀系数影响因子：刚玉与莫来石质量比、显气孔率、体积密度，其中刚玉与莫来石质量比是最主要影响因素，后两者影响作用比较接近，刚玉与莫来石质量比越大，陶瓷热膨胀系数则越大。

刚玉-莫来石；热膨胀系数；玻璃相研究与探讨Research&Discussion本次设计了1组目前比较常见的刚玉-莫来石结构陶瓷配方，见表1。

本栏编辑：冯凯陶瓷制品焙烧过程模拟理解隧道窑的烧结工艺（一）摘要：介绍了借助数学模型分析隧道窑陶瓷制品烧制过程。

以屋面瓦为例，模拟了水平堆叠屋面瓦的烧制过程。

研究了能源平衡，设计、操作和参数设置对烧成曲线的影响。

基于第一部分的研究结果，在第二部分标题为“到2050年二氧化碳零大气排放生产路线图”一文，将介绍进一步发展该概念隧道窑工艺。

中图分类号：TU522.0文献标识码：A文章编号：1001-6945（2020）010-047-051简介建筑陶瓷制品如黏土铺路砖、饰面砖、空心砖和屋面瓦的生产是一个高能耗的生产过程。

在烧结制品生产工业实践中，通常以天然气作为燃料，每公斤烧结制品干燥和焙烧过程平均消耗约2300kg 热量。

在此过程中，烧结制品的初始含水量（混合水）的蒸发决定了理论上最小能耗需求（见图1）。

如果假定坯体质量含水量平均为20％，烧结制品的干燥过程最低能耗为625kJ/kg ，烧结过程不需要外加热能补充[1]，则干燥和焙烧过程热效率仅为约30％。

因此，焙烧过程中的节能和减少二氧化碳排放方面具有巨大潜力。

德国政府制定的气候保护计划[2]，要求到2050年实现工业领域二氧化碳排放达到气候中和的目标，未来将对重黏土产业增加更大减排压力，在研讨生产过程使用CO2排放达到气候中和目标的燃料之前，主要目标是挖掘节能潜力。

一种解决方案是开发固-固逆流热交换装置[3,4]。

从窑的一侧将一部分产品送入窑中，而从另一侧将另一部分产品沿相反方向送入窑中，因此，一侧产品的预热带紧邻另一侧产品的冷却带。

风机使空气在两侧产品之间循环并传递热量。

在焙烧带，高速燃烧器引入能量并使气体循环。

以实心砖为例，孟先生的文章[5]表明燃烧仅需要约500kJ/kg 的化石燃料能源。

由于没有冷却空气或燃烧气体离开窑炉并导致热量损失，因此可以实现这种低能耗。

但是，这种炉的缺点是需要新的窑炉结构。

由于当前建筑陶瓷市场的饱和，投资意愿较低。

窑变釉烧成制度曲线图篇一：陶瓷烧成工艺与制度陶瓷烧成工艺制度与窑炉一陶瓷烧成烧成是指坯体在高温下发生一系列物理化学反应，使坯体矿物组成与显微结构发生显著变化，外形尺寸固定，强度提高，最终获得某种特定使用性能陶瓷制品的过程。

坯体在烧成过程中的物理化学反应，如表1所示：二烧成工艺制度烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。

影响产品性能的重要因素是温度和气氛，压力制度旨在温度和气氛制度的实现。

温度制度包括升温速度、烧成时间和保温时间，冷却速度等参数。

2.1 烧成温度曲线的制定烧成温度曲线表示由室温加热到烧成温度，再由烧成温度冷却至室温的烧成过程全部的温度—时间变化情况。

烧成温度曲线的性质取决于下列因素：①烧成时坯体中的反应速度。

坯体的组成、原料性质以及高温中发生的化学变化均影响反应的速度。

②坯体的厚度、大小及坯体的热传导能力。

③窑炉的结构、形式和热容，以及窑具的性质和装窑密度。

2.1.1 升温速度的确定低温阶段：升温速度主要取决于坯体入窑时的水分。

氧化分解阶段：升温速度主要取决于原料的纯度和坯件的厚度，此外，也与气体介质的流速和火焰性质有关。

高温阶段：升温速度主要取决于窑的结构、装窑密度以及坯件收缩变化的程度。

2.1.2 烧成温度及保温时间的确定烧成温度必须在坯体的烧结范围之内，而烧结范围必须控制在线收缩(体积收缩)达到最大而显气孔率接近于零（细瓷吸水率<0.5%）的一段温度范围。

最适宜的烧成温度或止火温度可根据坯料的加热收缩曲线和显气孔率变化曲线来确定。

保温时间的确定原则是保证所需液相量平稳地增加，不致使坯体变形。

2.1.3 冷却速度的确定冷却速度的确定主要取决于坯体厚度以及坯内液相的凝固速度。

2.2 气氛制度气体介质对含有较多铁的氧化物、硫化物、硫酸盐以及有机杂质等陶瓷坯料影响很大。

同一坯体在不同气体介质中加热，其烧结温度、最终烧成收缩、过烧膨胀以及收缩速率、气孔率均不同，故要根据坯料化学矿物组成，以及烧成过程各阶段的物理化学变化规律，恰当选择气体介质（气氛）。

高温电窑使用方法电窑是目前应用最普遍也是最环保的陶瓷烧制设备，因其操作简便、安全性能高，所以深受广大陶艺爱好者喜爱。

下面和大家介绍的是高温电窑（标配款）的使用方法。

电窑外部结构（标配）电窑内部机构（五面发热）一、入窑（装窑）：装窑示意图标准装窑示范1、清除炉内异物2、作品不得接触炉丝（以免造成炉丝损坏）3、作品层叠方式要稳固，摆放方式如图4、釉烧时，作品底部釉料要擦拭干净，釉料切忌接触其他作品、棚板、热电偶和炉壁二、烧窑烧制瓷器基本分为四个程序：水分排除（点火时的窑温-300℃），氧化分解（300℃-950℃），玻化成瓷（950℃-1240℃以上），保温冷却（冷却至300℃，可打开窑门约10公分）。

详细烧制曲线如下（智能电窑出厂前，曲线已设置并测试完成）：烧制阶段升温曲线所需时间（分钟）10-150℃502151℃-500℃603501℃-600℃304601℃-960℃1005961℃-1150℃9061151℃-1210℃10071211℃-1240℃6081240℃巩固691240℃0电窑升温曲线1、除湿准备：（1）300度之前为作品除湿阶段（2）启动后将窑门打开5cm左右，手轮须扣住铰链，以保证安全（3）将顶上排气盖打开2、烧成开始注意事项：检查换气是否充分、窑炉周边是否有易燃物、地线是否连接、除湿准备是否完成3、除湿结束：观察温控仪，当温度升至300度后，锁紧窑门盖好排气盖4、烧成中（进行换气）炉内高温，请勿接触窑炉，严禁中途打开窑门5、烧成结束：（1）温控仪SV窗口显示“stop”“-121”，烧成结束（2）在烧成曲线结束后将自然冷却（3）炉内温度降至100度时，才可打开窑门三、出窑：1、当温度显示为100度时，关闭电源（断路器）2、约30分钟后，可旋开手轮3、开窑取作品时建议佩戴高温手套4、取作品按照从上至下的顺序，手臂不可靠近炉丝以防灼伤。