日用瓷辊道快速烧成窑炉的主要故障分析-辊棒断裂
辊道快速烧成窑炉用于日用瓷器生产,烧成温度较其他产品(如墙地砖建材、炻器等)高,温度达1280-1320度甚至还高,装烧产品品种多而杂,窑炉故障发生率较高,是生产过程中比较棘手的问题,其中不乏重大的因故障停产事故。辊棒断裂是日用瓷辊道快速烧成窑炉主要故障。正确了解SiC质辊棒的使用性能,合理调整使用,加强责任心,及时发现并处理好个别辊棒断裂现象,避免因辊棒大批断裂造成窑炉事故。
瓷器辊道快速烧成窑炉一般在预热带和冷却带采用高铝辊棒传动,窑头窑尾采用铁质辊棒传动,高温带采用SiC质辊棒传动。其中最易出现问题的环节在烧成高温带的SiC辊棒上。SiC质辊棒采用重结晶反应烧结,在使用过程中,要重点研究其在不同温度下发生的性能、结构、应力等方面的变化,在不同的温度部位积极采取措施,重点检查防范,保证辊棒使用中的薄弱环节不发生事故。
首先在窑炉的中低温阶段,据有关资料和SiC辊棒生产厂家的专家介绍,SiC材质的辊棒在有氧参与时,1000度就开始分解(当然其分解速度是缓慢的),特别是在800-1140度之间抗氧化能力极差,晶型转化温度也在此温度范围内,实践证明在此温度下辊棒极易发生断裂。因此,窑炉巡检人员应重点注意观察该部位的辊棒运转状况,及时发现运转不正常的辊棒,必要时要抽出进行检查,发现有问题的辊棒应及时检修或者更换,避免辊棒在该部位发生断裂而导致窑炉事故。
第二,辊棒在高温带的耐压强度、抗折强度、扭转强度以及高温蠕变性都较常温及中低温有了较大的变化,该阶段应更加注意观察,合理设置该部位的工艺参数,尽最大努力降低高温使用对辊棒造成的影响。所谓高温耐压强度是指材料在高温下单位截面积所能承受的极限压力。随着温度的升高,大多数耐火材料的强度增大,这是因为在高温下材料生成液相量增加,其粘度比在低温脆性玻璃相状态下粘度更高些,颗粒间的结合更为牢固。但高温抗扭强度随着温度的升高和高温持续时间的增大而明显下降,高温蠕变性增大。因此,高温带的长度设置既要满足制品的玻化成瓷以及釉面质量要求,更应充分考虑辊棒在此期间的强度下降因素,合理设置高温带的长度及工艺参数,既保证制品玻化成瓷,又要尽量减少应力变化对辊棒的侵害。
第三,在高温下辊棒的抗渣性明显下降。抗渣性是指材料在高温下抵抗熔渣侵蚀作用而被破坏的能力。SiC辊棒很容易在高温阶段形成SiO2的氧化膜,时间长了易在辊棒表面吸附进入窑内的杂质(燃料灰分、灰尘、棚板的磨损物质)以及气态物质(煤气、一氧化碳、氟、硫、锌、酸碱蒸气)等积聚成瘤,造成棚板运转不正常,造成挤板打罗(叠板)现象(如发现不及时,严重时会将窑顶挤爆)。
第四,损熔渣结瘤对辊棒的侵蚀影响。辊棒在高温阶段运行过程中由于承烧版与棍棒磨、以及其他杂物会在棍棒表面形成熔渣结瘤,损熔渣结瘤对辊棒的侵蚀不仅只限于表面,而且很容易渗透到辊棒内部,扩大其反应面积和深度,在材料表面附近其组成和结构发生质变,形成变质层,加速损坏。上述情况如发现不及时极易造成辊棒大批损坏,形成较大的窑炉事故。在该阶段应采取各种措施,如底板采用堇青石-莫来石质(减少SiC棚板氧化膜粘付辊棒)、减少灰分和有害气体进入窑内等有效的措施,减少有害杂质对辊棒的侵害。另外操作工更应加强责任心,定期抽出检查该部位的辊棒受侵蚀结瘤状况,能够清理掉的要及时清理,问题严重不能清理的要及时更换。