江西烧成工艺技术手册目录第一节干燥基础知识在斯米克实际生产过程中，玻化砖使用卧干器等设备对坯体进行烘干，卧干器，通称五层卧干器，每层全长23米，有的企业称之为多层烘道窑一、干燥的作用在斯米克内部，不管是玻化砖还是釉面砖，均采用干压（等静压）成型而成，其坯体所含的水分跟粉料水分基本一致，一般在5~6.5%。

该状态下坯体的强度整体偏低，一般在3~5kg/cm2，不利于长距离的输送，也不利于后续的施釉和直接烧成。

因此干燥的作用就是将坯体中所含的大部分结合水（通俗说，该水不参与粉料内部的结构组成）排出，赋予坯体一定的干坯强度，确保后续的走线传送、修坯及施釉等加工工序要求，也能避免在烧成时由于水分大量汽化膨胀导致砖坯炸裂等缺陷出现。

二、干燥过程如上面所述，干燥过程就是排出坯体内部结合水的过程。

在实际的干燥过程中，一般包含以下四个阶段：1.升速干燥阶段：在该阶段坯体表面首先被加热，外表水分开始逐步的向外排出；2.等速干燥阶段：随着干燥的逐步深入，坯体内部的水分在此阶段顺着坯体内部的毛细孔不断向外排出，程度也较为剧烈，坯体开始出现一定程度的收缩；3.降速干燥阶段：随着干燥的不断进行，坯体内部的水分不断外排，经历过前期的等速干燥阶段后，干燥的速度逐步下降，毛细孔的排水动力逐步减弱，进入降速干燥阶段；4.平衡干燥阶段：此阶段坯体表面排出和吸附处于动态平衡过程，坯体水分不再发生变化，坯体的表面湿度和烘干介质湿度基本一致。

三、干燥收缩与变形随着坯体内部水分的排出，坯体也发生一定的体积变化——收缩。

在整个坯体收缩过程中，因坯料的颗粒具有一定的取向性，导致了干燥收缩的各向异性，这种各向异性导致了坯体内外层及各部分收缩的差异，从而产生内应力。

当这种内应力大于塑性状态坯体的屈服值时，坯体发生变形，若内应力过大，超过其弹性状态的坯体强度，会导致开裂。

影响坯体干燥收缩与变形的主要因素有以下几个方面：1、坯体含水率：含水率越大，干燥后排出的水分越多，收缩越大，容易产生内部应力而导致变形和开裂；2、坯体粉料的级配：由于粉料颗粒级配的不同，粉料的堆积密度就有所差异。

一般说，当坯体粉料的堆积密度越高时，烘干收缩越小，反之，收缩越大3、成型压力：在一定体积内，成型压力越大，坯体致密度越高，收缩越小，当然烘干的速率也会有所下降；反之，坯体收缩越大，烘干速率会有所提高；4、坯体形状：形状越复杂，各向收缩更不均与，内部应力会比较容易集中，更容易产生变形等问题；5、在目前陶瓷墙地砖生产过程中，一般均采用水分在5~8%的粉料进行高压压制工艺，坯体的致密程度都很高，粉料的颗粒大小（级配）也有针对性的控制，堆积密度相对高且稳定，所以在干燥过程中，整体的收缩比较小。

根据斯米克的实际的生产情况，坯体干燥收缩一般在0.1~0.3%。

同时，针对公司部分两次布料的产品，因为工艺的差异，面料和底料的水分存在一定的差异，导致在烘干过程中上下两层粉料之间的收缩存在一定的差异，内部的应力整体相对较大，容易产生开裂和变形（如平整度中凸或中凹现象）四、干燥中容易出现的问题1、开裂：开裂是烘干过程中（尤其是大规格产品，如600*600mm以上）比较容易出现的问题。

针对我们平板砖而言，该问题的产生根源是烘干制度的不合理，特别是在升速干燥和等速干燥阶段，由于表面水分挥发太快，外表面的毛气孔通道容易被堵住，造成内部的水分不易排出，内外应力加大，超过其弹性形变值后，导致开裂发生。

为解决该问题，必须确保在烘干前期，升温速率适当放慢，并保持烘干的环境一定湿度，以平衡表面水平急速排出的情况，确保毛气孔通道的畅通；2、平整度中凸或中凹：该问题在两次布料的产品中较为多见，主要原因面料和底料的水分差异较大，烘干过程中收缩不一致，导致砖坯变形而出现中凸或中凹现象。

在实际操作中，可适当放慢烘干速度，能改善该现象。

最根本的解决方法是要减少面料和基料水分的差异，同时对于可调整上下进风量的卧干器而言，可有差异地对上下进风量进行调整。

3、干坯强度偏低或干坯水分偏高：一般情况下，该问题主要是干坯含水率偏高所致。

按照我们常规的工艺控制，主要干坯水分控制小于0.5%，干坯强度都能维持在13kg/cm2，若水分上升，强度会明显下降，走线过程中容易产生开裂。

4、水滴印：该现象主要发生在冬季。

主要是因为卧干器内部的湿度偏大，外界的冷空气温度偏低，内部的热空气冷却后，凝成水滴粘附与卧干器夹层顶部后成股滴到砖坯表面造成水滴印。

通过调整加大抽湿开度，关闭循环风机冷风口，都能有效改善。

5、其他问题：如大颗粒G系列产品的颗粒边缘开裂，撞角或缺角，表面棍棒印划伤等。

以G系列产品为例。

主要是颗粒料和粉料之间的水分差异，致密度差异、烘干效率差异叠加引发，通常情况下适当放慢烘干速度，有条件时把砖坯反烘，都能有效改善边缘开裂的效果。

五、玻化砖干燥工艺的确定1、卧干器速度的确定：目前，玻化砖卧干器传动都采用变频器控制的方式，速度设置范围在0.37~0.76m/min。

一般情况下，卧干器的速度设置遵循压机产能的原则，满足窑炉产能需求。

根据产品规格、系列和进砖方式等不同，速度设置可有一定的变化2、进砖方式的确定：因设备配置的差异，各个卧干器的进砖方式有所不同。

具体情形见下表（未考虑正烘和反烘）；3、温度曲线的确定：与干燥过程四个阶段的基础理论相对应，在温度曲线设置方面，遵循先缓后高最后低的思路，即开始的时候温度设置稍低，中间略高，最后略低的过程，如以下曲线110，130，160，160，130就遵循该过程。

同时从内部环境控制上，确保先高湿度再低湿度的原则，即在干燥的前、中期阶段，卧干器的抽湿开度要尽量小，减少水汽外排，确保干燥介质环境的高温高湿状态，有利于水分的均匀外排，最后在开大开度排湿。

4、风机的设置：除P6窑炉的卧干器外，玻化厂其他窑线的卧干器都采用双流控制的方式，即风机能单独控制，而点烧嘴时必须启用风机。

在生产施釉类产品时，因对坯体温度的特殊要求，一般情况下，夏天时，8#烧嘴启用风机，而在冬天时，8#烧嘴启用燃烧器，以确保各层之间坯温的稳定，满足工艺要求；5、附表：卧干器进砖方式汇总备注：4*2表示每排4片，一次进2排六、卧干器设备基本状态表2第二节烧成基础知识当前，在陶瓷墙地砖生产中，绝大多数企业都采用辊道窑进行烧成。

斯米克集团是国内较早引进全自动进口辊道窑进行生产的企业，有SITI公司，SACMI公司，NERO公司等众多知名品牌。

进几年，随着国内陶机设备制造能力的升级，研发能力的提升，部分品牌达到国外的质量水平，如KEDA，MODENA等一线企业，也被国内众多的陶瓷企业使用。

一、烧成作用烧成是陶瓷产品制造工艺过程中最重要的工序之一。

从广泛的角度来说，烧成过程就是将成形或其表面改良装饰后的坯体在一定条件下进行热处理，经过一系列的物理化学变化，得到具有一定矿物组成和显微结构，达到所要求的理化性能指标的产品。

针对墙地砖生产而言，烧成就是将含有多种天然或合成的矿物原料组成（如粘土，长石、石英等）的坯体，利用特定的窑具（如辊道窑），以天然气、液化气、水煤气或重油等为燃料，在一定的烧成条件下（温度、压力、周期、气氛），经过一系列的物理化学反应，得到具有一定矿物组成、显微结构（如莫来石晶相，微气孔）、特定的理化性能（强度、光泽度、耐磨性、吸水率等）和表面成色效果产品的过程。

二、烧成的主要过程根据窑炉结构和实际生产中曲线设置，以及结合坯体在烧成中经历的各个阶段反应，一般情况下，烧成可分为以下几个过程：1、预热阶段（预热排水阶段）：一般在700以下温度进行，该阶段处于强负压状态（相对外界大气压而言），主要是预热坯体，并将坯体内部的结构水进行排除，整个过程属于吸热过程。

一般情况下，该区域的烧嘴不启用，而是通过排烟机的作用，把高温区的温度带过来就能满足要求。

2、预烧阶段（也称氧化分解阶段）：一般在800~1100度进行，该阶段仍处于弱负压阶段，原料内部的盐类矿物质（如碳酸盐、硫酸盐）、有机物、络合物开始分解，分解出的二氧化碳，氮气等通过排烟机排出。

该阶段吸热明显，随着矿物质的分解，坯体开始出现一定程度的收缩，在分解后续，部分温度较低的物质（如长石类的助溶剂等原料）开始融化，出现液相。

3、烧成阶段（也称反应烧结阶段）：随着液相的不断增多，不同物质成分之间开始反应，并伴随着时间的继续进一步加剧，坯体收缩明显，并呈高温软化状态。

坯体内部的晶相结构逐步形成，内部气孔和间隙不断被填充，直至达到完全玻化状态。

该阶段一般在1200左右完成，根据配方和产品特性的不同，烧成温度和持续时间也有所差异。

就斯米克多数配方和产品而言，该过程一般在8~10分钟。

4、冷却阶段：该阶段包含两个过程，即高温快速冷却过程和低温慢速冷却过程。

快速冷却又称直接冷却，通过风机和管道直接将冷空气吹到坯体表面，坯体温度从最高烧成温度快速下降到570左右，坯体从高温软化状态直接固化，并伴随一定的体积变化。

在实际的控制中，该过程一般在3~4分钟完成。

而慢速冷却又称间接冷却，通过窑炉的抽热风机向外抽热和循环风机热交换实现坯体的缓慢冷却，该过程一般经历20~25分钟结束。

冷却过程对坯体的显微结构和内部应力有巨大的影响。

如果控制不当，坯体容易出现诸如冷裂、变形、脆性大等缺陷，影响正常生产。

三、烧成中容易出现的问题（窑炉本身造成）1、阴阳面：专指窑炉产生的阴阳面。

该问题主要是在烧成过程中，窑内气氛和温度不均匀，温差大，导致坯体反应不同而出现不同成色所致。

多数情况下，窑炉左右边阴阳面较为多见。

根据阴阳面的实际情况，可通过调整窑炉左右两边的空气压力进行调整2、冷裂：冷裂主要是坯体在烧成和冷却过程中，因坯体内部应力过大，超过坯体的极限值后，出现的开裂现象。

根据冷裂产生的情况不同，又分毛口冷裂和光口冷裂。

毛口冷裂主要是坯体在进窑前，表面有隐伤，烧成和冷却后，由于收缩和应力集中的左右，导致出窑后开裂的情况，断面能清楚看到粗糙的状态。

光口冷裂主要发生在慢速冷却过程中。

因窑炉冷却曲线设置的不合理，或窑炉内部实际温差大，导致砖坯在冷却过程中，因坯体内部石英的晶型转化导致内部应力集中，超过坯体的极限值后出现的开裂现象。

该情况一般发生在更换产品砖坯刚出窑阶段，解决办法可提前对慢速冷却区域进行预热处理，减少冷却过程中的温差；或是通过调整冷却曲线，调整抽热的开度等进行处理。

3、翘角和塌角：此处暂不考虑因粉料收缩差异产生的塌角和翘角情况。

就窑炉方面而言，该问题主要由以下两种情况有直接关系：一是砖坯在烧成过程中的走砖不平整。

因陶瓷辊的水平高低差异以及瓷辊在高温状态下的弯曲程度，走砖过程中，砖坯变斜，个边边向靠前或滞后而引发；二是窑内上下温差较大，特别是预烧和烧成区，由于烧嘴熄火或煤空气压力不匹配导致上下温差大，坯体上下收缩差异造成。