陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成方法及烧成装置
烧成制度——精选推荐
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。
关于日用瓷窑炉还原焰的精确控制技术
关于日用瓷窑炉还原焰的精确控制技术熊亮【摘要】本文阐述了日用瓷窑炉还原焰的主要影响因素,从燃烧系统的设计和结构优化、窑压平衡等方面对还原焰的精确控制技术进行了详细论述.【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2010(020)009【总页数】4页(P10-13)【关键词】还原焰;日用瓷【作者】熊亮【作者单位】佛山市摩德娜机械有限公司,佛山528222【正文语种】中文按照燃烧火焰的性质划分，分为氧化焰（或氧化气氛，指燃烧烟气中有过剩氧气）、中性焰（或中性气氛，指窑内所产生的一氧化碳和氢气与进入窑中的空气中的氧气刚好燃烧完全，处于平衡状态）及还原焰（或还原气氛，燃烧烟气因氧气不足产生CO、H2等还原气体）。
由于中性焰范围太小，很难控制，日用瓷一般常用到的主要是氧化焰和还原焰烧成技术。
在还原焰烧成的窑炉中，根据制品烧成工艺和气氛作用不同，两种焰性都是存在的。
氧化焰主要存在于1050℃以下区域，其作用是排出坯釉中的水分，让有机物氧化燃烧和挥发，碳酸盐、硫酸盐类快速分解，以使这些气体在釉料熔融前充分逸出，以免在釉表产生针孔等缺陷；而在1050℃至最高温区，采用还原焰烧成，将高价铁还原成低价铁，以达到预期的烧成效果。
高温瓷坯、釉中由于含有高价铁Fe2O3，易使瓷器呈黄白色，为了保证瓷器白度，一般采用还原焰烧成，以便将坯釉中的Fe2O3还原成氧化亚铁（FeO），达到“白里泛青”的效果，获得人们喜爱的色调。
还原焰在国内外已不是新技术，从传统的煤烧隧道窑，到现在的气烧辊道窑、隧道窑和梭式窑，早已得到大量应用。
但真正能够稳定地将还原焰实行精确控制的，几乎是凤毛麟角，主要原因是还原气氛受到的影响因素非常多。
有些企业曾尝试自动控制气氛，但是却稳定不了温度，反倒使温度和气氛大起大落，很难将两者有效结合起来；有些干脆用“手动”的调节方式，仅凭经验来控制，国内还原焰控制技术仍然以经验操作为主。
还原焰控制的主要影响因素如下：燃烧系统设计是决定燃烧火焰性质的核心和根本，任一环节或配件设计不到位，都难以达到良好的效果，产生不了CO（主要检测在燃烧烟气中的体积百分比），或者含量不稳定；甚至可能产生了CO，但烧嘴又会出现“结焦”等问题。
陶瓷工艺学第8章-烧成课件
第八章 烧 成
第三篇 陶瓷工艺学
2、分解反应 a. 结构水的分解、排除
坯料中各种粘土原料和其它含水矿物，在此阶段进行结构水 的排除，升温速度对脱除结构水有直接影响，快速升温时，结构
水的温度移向高温，而且比较集中。 b. 碳酸盐的分解 陶瓷坯体中含碳酸盐类物质，其分解温度一般＜1050℃。 c. 硫酸盐的分解 陶瓷坯体中的硫酸盐，分解温度一般在650℃左右。
第八章 烧 成
第三篇 陶瓷工艺学
烧成 对陶瓷坯体按一定规律加热至高温，经过一系列物理化学
反应，然后再冷却至室温，坯体的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，最终成为人们预期的、 具有某种特定使用性能的陶瓷制品的过程。
烧结 是一种利用热能使粉末坯体致密化的技术。其具体的定义
是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降 低、机械性能提高的致密化过程。
第八章 烧 成
第三篇 陶瓷工艺学
3、石英的多晶转化和少量液相的生成 石英在配方中一般用量较多，本阶段将发生多晶转化。
573℃ ，β-石英转化为a-石英，伴随体积膨胀0.82％； 900 ℃附近，长石与石英，长石与分解后的粘土颗粒，在
接触位置处有共熔体的液滴生成。
本阶段发生的物理变化： 随着结构水和分解气体的排除， 坯体质量急速减少，密度减小，气孔增加。
第三篇 陶瓷工艺学
一次烧成的特点
1. 干生坯直接上釉，入窑烧成，工艺流程简化。 2. 劳动强度下降，操作人员减少，劳动生产率提高。 3. 由于减少了素烧窑、素检及其附属设施，占地面积小，基
建投资减少，烧成设备投资及占地可减少1/3~2/3。 4. 节约能源。因为只需烧成一次，燃料消耗和电耗下降。
我国生产的瓷器，除青瓷和薄胎瓷外，一般采用一次烧 成工艺。但在国外，瓷器绝大多数是二次烧成。
日用瓷还原焰辊道窑的热工性能及控制工艺
构 组 成 、 工 性 能及 工 艺 控 制 等情 况 。经过 反 复 试验 ， 断 的摸 索 ， 热 不 获得 了最 佳 的 高档 高 温 硬 质 瓷 快 烧 的 生 产 控 制 方 法 ， 及 适 合 辊 道 窑 快 烧 的坯 釉 料 配方 。 经 检 测 ， 品 以 产 的 釉 面 质 量 和 白度 达 到 了德 国 和 日本 高 档 瓷 的水 平 。
Ｍ ａ ｈｎ ＆ Ｅｑ ｉ ｍ ｅ ｔ ｃ ｉｅ ｕｐ ｎ
机 械 与 设 备
日用瓷还 原焰辊道 窑 的热工 性能 及 控制工 艺
张河 明
（ 德镇 陶瓷工业设计研究 院 ， 德镇 景 景 ３３０ ） ３ ０ １
摘
要 ： 文 阐 述 了汉 索 夫 日用 瓷 还 原 焰 自动 控 制 辊 道 窑 的 主 要 技 术 参数 、 炉 的 结 本 窑
统 人 员 无 法 进 入 参 观 ，也 没 有 详 细 资 料 介 绍 有 关 该 窑 炉 的 基 本 情 况 。 由于 对 该 窑 炉 的 控 制 方 法 和 设 计 原 理 不 详 以 及 国 内 缺 少 合 适 的 控 制 元 件 等 原 因 ，导 致 国 内 １ 瓷 ３用 窑 炉 的 主要 技 术 参 数 有 ：
（ ） 品 品 种 和 产 量 ： 档 硬 质 日用 瓷 釉 烧 ，０ ０ ～ 降 低 抽 出风 的 温 度 ， ８ 产 高 ２００ 以及 实 施 余 热 利 用 。 后 有 一 组 从 窑 其
２ ０ ０件／ ： ４０ 天
顶 和 窑 两 侧 打 进 窑 内 的封 闭 气 幕 ， 利 用 助 燃 风 机 空 气 作
（） 成气氛为还原焰烧成 ； ４ 烧 （） 成周期为 ４ ６ （ 调节 ） ５ 烧 ～ ｈ可 ； （ ） 成 带 温 差 ≤３＝ ６ 烧 ｃ； （ （ ） 成 合 格 率 ≥９ ％ ； ７ 烧 ８
氧化烧制与还原烧制
氧化烧制与还原烧制
氧化烧制和还原烧制是热处理过程中的两种方式，主要应用于各类陶瓷材料的制备。
氧化烧制：是指将物质在氧化性气氛下进行高温加热处理的过程。
在这种加热条件下，氧气与物质反应，使物质氧化产生氧化物。
氧化烧制常用的气氛是空气和氧气等。
通常情
况下，氧化烧制可以得到高纯度、光泽度好的陶瓷制品。
例如，将铁氧化物矿物在高温下加热氧化，可以得到铁氧化物陶瓷制品。
另外，铝酸
盐物质经过氧化烧制后可以形成高强度的陶瓷材料。
氧化烧制的最大优点是制品的结晶度高，烧制过程比较简单、稳定，而且制品材质稳定、性能优异。
例如，将钒酸盐物质在还原性气氛下加热，可以得到氧化钒陶瓷制品，而不是氧化钒
酸盐陶瓷制品。
另外，氧化亚铁矿物质在还原性气氛下加热，可以得到铁陶瓷制品。
还原
烧制的最大优点是可以得到一些特殊化合物，在一些特定条件下还可以得到金属陶瓷材料等。
总体来说，氧化烧制和还原烧制都是陶瓷材料制备中常用的方法。
两种方法在应用上
有所不同，可以根据需要选择不同的热处理方式。
需要说明的是，具体的热处理过程需要
根据物质的性质和应用环境进行精细的设计，以达到最优的效果。
烧窑的技术经验
烧窑的技术经验一、火的作用陶瓷通常是由高岭土、石英、长石等原料配比后烧制成的洁白、光润半透明的器皿或工艺品。
陶瓷的制作是一个极其复杂的过程，既有量变，也是质变。
大体来说，由原料制作成型的坯体，是一个量变过程，这其中融入了人对形状的艺术创作和追求，而从坯体的入窑，经过高温烧成，才完成了从泥土到陶瓷的质的转变。
由量变到质变 泥变瓷 主要是火的作用。
人们利用地球上各种硅酸盐原料制作陶瓷，也要依靠火的作用才能显色，只有经过火的烧炼才能做成各种各样色彩斑斓的陶瓷艺术品。
烧窑工人的任务，也就是烧火、看火、管火、用火。
所以在某种意义上，我们可以说陶瓷器的制作也是一种火的艺术，而窑炉的技术就是一门研究火的学问。
火的作用，具体体现在温度和气氛两个方面。
窑炉里的火焰，把热量传给制品，使制品的温度逐渐升高，在低温阶段 ９００℃以下 坯体经历排除机械水、结晶水，有机物氧化、碳酸盐、硫化物分解等过程。
在高温阶段 ９００℃至烧成温度 坯体开始形成液相与固相熔融并产生结晶的针状莫来石晶体，从而变成瓷器。
所谓烧成温度，即产品量变到质变的温度，没有火就没有热量，产品就不能升温，产品不能升温，上述的一切物理化学变化就不能完成，一句话，没有火，就没有瓷器。
在依靠燃料燃烧的"火焰窑炉" 指对火焰气氛有要求的窑炉 中，有火才有气氛。
氧化的气氛产生于完全燃烧的火焰，还原的气氛产生于不完全燃烧的火焰，而气氛对陶瓷制品来说，是十分重要的。
白瓷原料中都含有少量的Ｆｅ２Ｏ３ 德化地区原料一般在０．８％左右，优质原料０．４％以下 由于Ｆｅ２Ｏ３的着色力极强，使瓷器染上赤黄、黑色，严重影响瓷器的白度。
若将陶瓷的坯体之中的Ｆｅ２Ｏ３，还原成低价的氧化物或金属铁，那么瓷器就显得更白或白里泛青，更惹人喜欢。
因此，瓷器的出现是人类的一个伟大发明，而发现了还原烧成则是人类生产技术上的一个巨大进步。
二、火的关键点火焰的气氛会影响白瓷的成色，而气氛的调节是烧好窑的关键，气氛制度的稳定，更是烧好隧道窑的关键之一。
梭式窑操作50记住
1、窑炉里的火焰，把热量传给制品，使制品的温度逐渐升高，在低温阶段９００℃以下，坯体经历排除机械水、结晶水，有机物氧化、碳酸盐、硫化物分解等过程。
在高温阶段９００℃至烧成温度，坯体开始形成液相与固相熔融并产生结晶的针状莫来石晶体，从而变成瓷器。
所谓烧成温度，即产品量变到质变的温度，没有火就没有热量，产品就不能升温，产品不能升温，上述的一切物理化学变化就不能完成，一句话，没有火，就没有瓷器。
2、有火才有气氛。
氧化的气氛产生于完全燃烧的火焰，还原的气氛产生于不完全燃烧的火焰，而气氛对陶瓷制品来说，是十分重要的。
白瓷原料中都含有少量的Ｆｅ２Ｏ３德化地区原料一般在０．８％左右，优质原料０．４％以下由于Ｆｅ２Ｏ３的着色力极强，使瓷器染上赤黄、黑色，严重影响瓷器的白度。
若将陶瓷的坯体之中的Ｆｅ２Ｏ３，还原成低价的氧化物或金属铁，那么瓷器就显得更白或白里泛青，更惹人喜欢。
3、烧窑技术的关键是掌握“两点一度”，所谓“两点”就是指氧化焰转强还原焰以及强还原焰转中性焰高火保温，这两个温度点，所谓“一度”就是指还原焰气氛的浓度。
4、氧化焰转还原焰这个温度点是一个关键，由于各厂坯和釉的配方不同，这个温度点也就不相同。
一般在釉开始熔化前１５０℃左右约在１０００℃—１１００℃之间，过早或过迟进行气氛转换，都会影响产品成色质量。
气氛转换过早，由于窑炉里温度较低，从烧成带流来的碳素难以完全燃烧，沉降在产品表面，造成低温沉碳，致坯体吸烟，同时还会造成坯体内部的碳酸盐Ｃ２ＣＯ３、ＭｇＣＯ３不能充分分解，一般来说，陶瓷坯体中的碳酸盐一般在１０００℃左右才能基本分解结束。
5、强还原焰转弱还原焰这个温度点也是非常重要，从釉面开始成熟到还原结束后，本应转入中性焰气氛，但中性焰气氛难以控制，不是偏氧化焰就是可能偏还原焰。
一般以中性焰偏弱还原焰代替中性焰，这样可以防止坯体中的铁质重新氧化。
如果这时保持还原气氛，那么不但造成燃料浪费，还可能造成“釉面吸烟”等毛病。
烧成
烧成及窑具❖13.1 烧成制度❖13.2 快速烧成❖13.3 装钵装窑13.1.1 烧成制度定义：通过高温处理，使坯体发生一系列物理化学变化，形成预期的矿物组成和显微结构，从而达到固定外形并获得所要求效果的工序。
温度制度：包括各阶段的升温速度、最高烧成温度和保温时间气氛制度：各阶段所对应的气氛要求。
（氧化、中性、还原）压力制度：为了保证温度、气氛制度的实现，对窑内压力的调节烧成工序是陶瓷生产过程中最重要的工序之一，制定科学合理的烧成制度，并准确执行是产品质量的重要保证。
烧成温度：为了达到产品的性能要求，应该烧到的最高温度。
烧结温度：材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时的温度。
一、烧成制度与产品性能的关系1、烧成温度对产品性能的影响1）烧成温度与产品的气孔率有关2）烧成温度与产品的岩相组成有关2、保温时间对产品性能的影响3、升、降温速度对产品性能的影响4、冷却速度对产品质量的影响二、烧成气氛对产品性能的影响制定烧成制度的依据三、坯料组分在加热过程中的性状变化1）相图（晶型转变）和热分析资料（差热曲线DTA、失重曲线TG、热膨胀曲线TE、ITE）。
是确定升、降温速度的依据之一。
13.1.2 制定烧成制度的依据：利用热分析综合图谱绘制理论烧成曲线低温阶段注意：100～150 ℃ 脱吸附水升温不能太快；500～600 ℃ 脱OH 、晶型转变升、降温不能太快；200 400 600 800 1000粘土石英 长石线膨胀ITETEDTA 热分析综合图谱ITE DTA TEβ-α石英脱OH 碳素燃烧 脱吸附水α-β石英热塑性范围 坯脆性生 脆性瓷器 时间 14001000 600200二、烧结曲线（气孔率、烧成线收缩率、吸水率及密度变化曲线）和高温物相分析，是确定烧成温度的主要依据。
1.烧结范围宽、液相粘度大、量随温度变化小的坯料，烧成温度可以确定在烧结范围上限附近（T2）；2.烧结范围窄、液相粘度小、量随温度变化大的坯料的坯料，烧成温度只能定在烧结范围下限附近（T1）三、制品的大小和形状升温速度快时，坯体的断面形成温度梯度、坯体在膨胀或收缩过程中均产生不均匀应力，导致坯体的变形（塑性状态）和开裂（弹性状态）。
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陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成方法及烧成装置
本发明属于窑炉技术领域，涉及一种陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成方法及烧成装置。
该陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成方法，是在使用廉价劣质燃料为主加热能源、连续烧成陶瓷产品的隔焰窑上，在其烧成段安装使用清洁燃料的气氛发生装置和分段隔离装置，与马弗窑道相连通，使纯氧化气氛的马弗窑道内在烧成段形成陶瓷产品烧成所需的、与温度曲线相吻合的、能够易于控制、相对稳定的气氛曲线，从而准确控制实现所需还原气氛烧成。
陶瓷隔焰窑炉还原气氛烧成装置，是在隔焰窑的烧成段安装使用清洁燃料的多对燃烧喷嘴用作气氛发生装置，在烧成段前的临界温度点安装气氛转换烧嘴作为分段隔离装置，使气氛转换烧嘴之前为氧化气氛，之后为还原气氛，每个烧嘴的燃烧室与马弗窑道相连通。