坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤
一、坯裂的类型:
坯裂可分为两大类型:机械性裂和非机械性裂。在非机械性坯裂中又可分为:原料工艺性裂和干燥裂(包括干燥器裂和窑头段二次干燥裂)。因而,呈现出比较复杂的特性。本文着重探讨干燥器裂和窑头段二次干燥裂,特别是研究分析干燥器裂的特点及其解决的基本思路和方法。
二、机械性裂和非机械性裂的差别:
一般的情况下,机械性裂的方向性、位置特征比较明显,裂纹较长清晰可见。机械性裂是由于坯体受到碰撞、振动迫压而引起的。
非机械性裂,其表现的形式可谓林林总总,多种多样,一般来说,方向性不是那么明显,但不少时候,非机械性累,其裂纹的位置亦较多规律,因此,不能简单地认为,只要方向性明显就是机械性裂。不少时候,往往很容易把机械性裂和非机械性裂混淆起来,使人错判,造成重大的损失!这是必须特别注意的问题。
有些时候,如果坯裂的主要原因是出自于坯料的性能问题,单靠干燥过程去解决,往往是很难取得良好的效果的。经过充分的调查、研究、对比、分析、证明坯料原因明显,则必须及时调整坯料的工艺配方。这点也是要注意的。
三、干燥裂的各种类型及其表现特点:
1.“左、右边裂”(包括或左或右边裂):干燥器内温度不够时容易发生,特别是水平温差大,干燥器内靠两边的温度低时,发生的机会更多。但如果干燥器两边热风入口某处进风太猛,产生热冲击,也会造成或左或右边裂。
注意:有时辊棒高低不平,“跳棒”振动也会造成左、右边裂。
2.“前、后边裂”(包括或前或后边裂):干燥器内某些区域升温过急,温度太高往往会造成这类型坯裂。
3.“心裂”:干燥器前段(入口至15~20M左右)温度较低,排湿太快所致(多数情况下如此,但有些坯料却相反,前段温度越高,心裂现象越严重)。
四、干燥过程产生坯裂的基本原因:
1、没有充分认识干燥过程的“三个阶段”的特点及对干燥工艺的要求。
2、热风量供应不足,坯体不能获得充分干燥。
3、干燥温度曲线不合理,未能满足此时坯体在干燥过程中对温度曲线的要求。
4、排湿控制不好,干燥器内各段的湿度没有控制合理,未能满足此时坯体干燥对湿度的要求。
5、进热风、排湿不均匀,造成干燥器内温差严重,在某些地方存在热冲击。因而坯体受热不均匀,干燥不均匀,不平稳。这样,产生的热应力就会对坯体破坏从而引起坯裂。
五、干燥器的结构设计是解决、控制砖坯干燥裂的首要条件之一。
干燥器结构设计的中心问题是:如何尽可能减少干燥器内温差,避免热冲击,有足够的调节手段实现均匀、平稳的干燥。有效控制干燥器内的温度制度,压力制度和湿度制度及热气流的流动状态。
六、干燥引起坯裂解决的基本方法和步骤:
1、要阶段:辊道干燥器前段(约占全干燥器的三分之一左右)。这是一个至关重要的阶段。这一阶段的温度分布状况,湿度分布状况以及热气流的流动状况(气流量的大小和方向)起着关键性的作用。
2、左、右边裂”的解决方法:
(1)提高前段温度,进干燥器2~3M位置,一般情况下应控制在100'C~140'C左右。干燥器内截面的水平温差应能基本控制在10'C左右,上、下温差尽可能小一些。干燥升温要平缓。该段一般应以微正压为宜(有些时候,由于坯体工艺配方的特性,干燥器前段需采取微负压),在干燥器前、中段应设有面上入风口,有利于调节上、下温差,调整干燥湿度。
(2)防止和克服热风直接冲击两边砖坯的左、右边。
(3)整个干燥器的温度曲线应比较平稳,除前段1~2个温度点与后段1~2个温度点的温度不同外,其余各测温点的温度应较为接近,一般情况下其最高温度应在干燥器的中段和中后段。
(4)注意检查有否机械原因造成左、右边裂。
最简单直接且相当有效的方法是进干燥器前,把砖坯转动90',看其裂纹的方位是否跟着转动,是者为机械性裂,否者则为干燥性裂。
4、裂”的解决方法:
对于大规格的地板砖来说(500*500以上),砖坯中心的水份是较难排除的。曾经有过这样的事例:一块600*600的干燥后砖坯,其中心的含水率为1%,而四边处的含水率却只有0.1%。这样,在大多数的时候,若干燥前段温度较低,尤其是前段约15M左右区域的温度低,压力控制不合理,排湿量过大,“心裂”的现象就比较容易产生。很多时候,“心裂”竟然还是“隐性”的!在干燥器出口处,无法检查出“心裂”,可是出窑时,“心裂”却暴露出来了。因而,往往误导了我们,以为这些“心裂”问题是在窑炉烧成过程中产生。造成调节方向错误,损失严重。
但是,有时候的“心裂”却是真真正正地在窑炉前头段的二次干燥过程中产生的。
那么,怎样鉴定是干燥器内心裂,还是窑头二次干燥心裂?
在干燥器干燥时,使砖底向上,入窑时反过来,使砖面向上。若出窑时底心裂,则为干燥器内裂,若出窑时面心裂,则为窑前头段二次干燥心裂。
5、解决的具体方法步骤如下:
(1)适当减少排湿风机的总排湿量,或适当把前头的排湿支闸的开度减少,使干燥器入口处处于微正压状态。
(2)适当提高干燥器前头段的温度,从入口2M位置到15M左右的区域,在一般的情况下,温度控制在140'C~150'C左右,但在某些特殊的情况下,该区域的温度有时要高达200'C左右。随后,升温平稳,各点温度相差不要大。在这一区域,正压稍大,温差较小,温度较高,湿度亦较高。这样坯体容易均匀受热且升温较快,于是,“心裂”问题就易于解决了。
但是,上述的方法在坯料性能特殊的时候,温度较高,湿度越大,心裂问题反而更问严重。这时,我们则要采取相反的方法解决。加大前头段的排湿,降低前头段的温度(温度可控制在100'C左右为宜,以后平缓升温,中后部的温度要较高一些(180'C左右或更高))。
七、窑头段二次干燥裂解决的基本方法和步骤的中心问题是:
上述的各种方法,在通常的情况下,均可以提高窑头的温度(在2M处可以达300'C以上)减少截面的温差(尤其是水平温差)这对二次干燥是有利的。但是,必须注意是否适度,否则,有时会造成升温太过急促,窑头温度太高而引起坯裂。有些坯料的特殊性质,反而要求窑头段温度较低(在2M处为100'C多一些)升温要相当缓慢,处理的方法与上述正好相反。
由于坯裂的问题比较复杂,各种原因交织在一起,互相影响,互相掩盖,不容易分别是哪种类型的坯裂,往往错判,处理方法亦随之走入误区,走错方向。事倍功半,难以解决。
因此,在出现坯裂的时候,我们必须特别注意仔细的了解、分析,透过现象查根源,具体情况、具体分析,不同类型的坯裂,采用不同的方法处理,有时还要有突破现有经验的束缚,通过对比分析,形成新的判断,大胆使用新的方法,才能把问题解决。
对于同一类型的坯裂,还要准确地及时地判断是高温时裂还是低温时裂,这样,才能合理地把握干燥过程的温度控制,湿度控制,压力控制及热气流的控制,才能真正有效地克服坯体裂纹的产生。
对于经过干燥器干燥出来的砖坯,必须建立起一套检查含水率的制度。注意检测一排砖中各块砖的汗水率的差别;注意检测一块砖各个边角及中心的含水率的差别。这样将大大有利于实现准确的判断,大大提高解决坯裂的效率。
(本文来自于景陶圈作者名不详尽情谅解)
(责任编辑 黄妙燕)