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当前陶瓷窑炉设计与发展趋势

      目前，国内外陶瓷行业在开发研制新型陶瓷窑炉方面，注重应用高科技与新技术研制窑炉新产品，尤其在结合节能、提高烧成效率、缩短烧成周期，提升陶瓷产品烧成质量等方面，积累了许多成功经验，确立了多项专利与技术发明。日本陶瓷行业在新型窑炉研制方面的许多做法，值得借鉴与参考。
     1、以高新技术推动窑炉研制
     现代化窑炉的技术特点，主要表现在重视技术创新，以高新技术来推动创新。重视基础学科研究，大胆吸收其它行业科研成果，运用到新型窑炉设计与研制中来。现在，建筑卫生陶瓷行业，窑炉实现了窑机一体化。窑炉机械设备加工精度高，定位准确，选用最优质的材料依照最佳方案设计、制造出各种窑炉产品，因而能保证窑炉的质量与工作性能。目前，各发达国的窑炉公司更加注重市场信息，自行开发或购买专利，采用新技术、新材料、新工艺来研制开发最新式的窑炉设备，从而保证了窑炉设备与烧成技术的领先位置。
目前，建筑卫生陶瓷使用的窑炉，在设计、研制与制造方面，专业化分工越来越细，如喷嘴、各种耐材、监测仪器及信息处理等关键性设备采用电脑控制加工、生产水平与加工精度提高。许多窑炉产品的各个部件由数十家乃至上百家企业协作生产，最后组装而成。一台先进的窑炉往往凝聚了燃烧技术、材料技术、节能技术、信息处理技术、自动控制技术等多领域的研究成果，高新技术领导着窑炉技术发展的新潮流。
现在，建筑卫生搪瓷行业已普遍采用的辊道窑与梭式窑窑炉，由于采用了先进的喷嘴燃烧系列及轻量化的炉体，节省占用工作场地及操作方便，梭式窑炉均采取向上打开窑门，内部为全陶瓷纤维棉结构。梭式窑炉的烧成采取人工操作与全自动控制两种方法。人工操作式的梭式窑炉装配全自动控制系统后，即可实现全自动无人化操作。全自动控制系统主要由温度测知，氧度监测、自动供气与闭气开关 可自动调节式、自动烟囱闸板开启开关及电脑信息处理及指令部分组成。一座４ｍ３的全自动控制梭式窑炉，烧成性能稳定，便于控制，烧成效果好等，是未来即将大规模普及的主要窑型。
      2、注重综合技术配套
      新型陶瓷窑炉研制与开发极为注重窑炉的综合技术配套。窑炉技术水平已达到运行辊道化，燃料气体化，烧成自动化、窑体轻量化及节能化等目标与水平。由于新型陶瓷窑炉能够不断降低能源消耗、窑内温差，大大缩短了烧成周期、提高了自动化水平，已成功达到烧成质量提高，节能效果好、减轻工人劳动强度及降低窑炉造价，缩短施工周期等效果。同时，在研制新型陶瓷窑炉时，也非常重视对与烧成有关的相关工序如装窑开窑、窑具材质与造型的改进与完善配套工作。并能够考虑到东、西方人的生活与操作工作的习惯，因此，新型陶瓷窑炉的性能亦具有明显的地域特点。
      为了满足当前多品种、小批量生产方式，近年来在陶瓷窑炉市场，出现一种新型辊道窑炉。其特点为辊道窑小型化，烧成方法采取侧面上下夹烧方式，烧成气氛可发很方便地任意调整为还原焰与氧化焰。并且具有很高的节能效果和烧成优品率。这种新型的窑炉，其窑体的建筑方式均采取了预制件构筑方法，可使窑炉的设置能在短时间内完工投产。由于大量采取高科技新技术及电脑操作系统，具有操作方便、烧成热效高与大幅度节能等特点。该产品被国际窑炉界称之为'新一代袖珍辊道窑'，其使用的燃料为液化气、城市煤气等。袖珍型辊道窑炉长度为18米，炉内宽为0.58米，可运用于连续烧制宽度为0.40米，高0.15米的陶瓷制品。烧成温度为1300度，最高可达1300度，烧成气氛可以用于还原和氧化焰。烧成时间根据产品不同为2~4小时不等。烧成温度控制方式为窑位微分PID控制。该窑炉配备有能够应付晚间16小时欲烧产品的储存储备设施。据悉此种窑炉非常适合于中小型瓷厂多品种小批量的生产方式，适宜于现在国际市场变化快，定货品种多，但定货量小等特点。有的窑炉公司应用信息技术与自动控制技术，可以实现控制远在千里之外的窑炉成功进行烧成的目标。
       3、未来窑炉发展趋势
       面对传统能源储量日益减少，能源价格飙升，陶瓷行业节能形势十分严峻，围绕这一新课题，国内外陶瓷行业正在抓紧研究开发新型的烧成方法，形成一种新的发展趋势。如陶瓷微波烧成新工艺。据有关资料报道陶瓷微波烧成理论的研究取得成果，已有多项陶瓷品种进入实施阶段，如特种陶瓷制品，象小件陶瓷齿轮、刀具，密封环等均可由微波烧成工艺烧制。陶瓷微波烧成工艺具有节能、烧成周期非常短等优点。特别是高温乃至超高温烧成１３５０℃～１６００℃的精细陶瓷制品，传统烧成方法需要几小时至十几小时，采用微波烧成仅需几分钟即可完成，其速度之快令人惊叹。现在，在国际上宇宙航天事业需大量的超高性能的精密陶瓷器具与部件，这对于微波窑炉与烧成技术发展提供了发展的新机遇。全自动控制钟罩窑窑炉也取得了新进展。钟罩窑顾名思义，即窑炉外形如一座高大的钟。烧成时需将窑体罩在高大的产品上，然后点火烧成。烧成完毕再将钟罩吊起来，放在一旁。钟罩窑特别适用于烧成特大型卫生洁具与绝缘子电瓷等产品。
     目前，各国陶瓷窑炉业扎根于本国实际需求，坚持以高新科技创新，独立自主开发研制新型窑炉，在许多方面做得很成功，有许多经验值得我们借鉴与参考。

发布时间: 2008-01-11

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