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景德鎮市華辰陶瓷窯爐有限責任公司

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陶瓷窯爐設計與制造的創新思維

目前,隨著我國建筑衛生陶瓷行業的發展壯大,陶瓷窯爐的設計與制作取得了很大的進步。國內陶瓷窯爐制造業扎根于本國實際需求。堅持以高新科技創新,獨立自主開發研制新型窯爐,在許多方面做得很成功.同時國外發達有許多新經驗與新技術也值得我們借鑒與參考。只要我們堅持以創新思維進行新型窯爐設計,并且注重作好與新技術與新材料的對接,就一定能把國內的窯爐設計與制造搞上去,使中國的建筑衛生陶瓷窯爐的設計與制作走在世界前列。當前,國外陶瓷行業在新型窯爐研制方面的許多做法,有許多優點值得注意,許多設計思想與制造技術更是值得我們拿來進行借鑒與參考.其主要要點可以概括以下幾個方面。

一、以創新思維與新技術推動窯爐研制

近年來,我們發現新一代的現代化窯爐,其技術特點主要表現在重視技術創新,以高新技術來推動創新。重視基礎學科研究,大膽吸收其它行業科研成果,運用到新型窯爐設計與研制中來。現在,建筑衛生陶瓷行業的窯爐設備實現了窯機一體化。窯爐機械設備加工精度高、定位準確,選用優質的材料依照方案設計、制造出各種窯爐產品,因而能保證窯爐的質量與工作性能。目前,各發達國的窯爐公司更加注重市場信息,自行開發或購買專利,采用新技術、新材料、新工藝來研制開發新式的窯爐設備,從而保證了窯爐設備與燒成技術的領先位置。

目前,由于創新性思維的指導,建筑衛生陶瓷使用的窯爐,在設計、研制與制造方面,專業化分工越來越細,如噴嘴、各種耐材、監測儀器及信息處理等關鍵性設備采用電腦控制加工、生產水平與加工精度提高。許多窯爐產品的各個部件由數十家乃至上百家企業協作生產,組裝而成。一臺的窯爐往往凝聚了燃燒技術、材料技術、節能技術、信息處理技術、自動控制技術等多領域的研究成果,高新技術領導著窯爐技術發展的新潮流。

現在,建筑衛生陶瓷行業已普遍采用的輥道窯與梭式窯窯爐,由于采用了的噴嘴燃燒系列及輕量化的爐體,節省占用工作場地及操作方便,梭式窯爐均采取向上打開窯門,內部為全陶瓷纖維棉結構。梭式窯爐的燒成采取人工操作與全自動控制兩種方法。人工操作式的梭式窯爐裝配全自動控制系統后,即可實現全自動無人化操作。全自動控制系統主要由溫度測知,氧度監測、自動供氣與閉氣開關可自動調節式、自動煙囪閘板開啟開關及電腦信息處理及指令部分組成。一座4.3M的全自動控制梭式窯爐,燒成性能穩定,便于控制,燒成效果好等優點。另外,隨著工人福利待遇的提升,夜班工作制也將面臨著修改,連續化工作制度,面臨著改進。因此,間歇式窯爐將成為未來的方向,也會成為以后大規模普及的主要窯型。

二、注重綜合性的技術組裝與配套

新型陶瓷窯爐研制與開發極為注重窯爐的綜合技術配套。窯爐技術水平已達到運行輥道化、燃料氣體化、燒成自動化、窯體輕量化及節能化等目標與水平。由于新型陶瓷窯爐能夠不斷降低能源消耗、窯內溫差,大大縮短了燒成周期,提高了自動化水平,已成功達到燒成質量提高,節能效果好、減輕工人勞動強度及降低窯爐造價,縮短施工周期等效果。同時,在研制新型陶瓷窯爐時,也非常重視對與燒成有關的相關工序如裝窯開窯、窯具材質與造型的改進與完善配套工作。并能夠考慮到東、西方人的生活與操作工作的習慣,因此,新型陶瓷窯爐的性能亦具有明顯的地域特點。

當前,為了滿足目前市場上多品種、小批量的生產方式,近年來在國外陶瓷窯爐市場,出現一種新型輥道窯爐。其特點為輥道窯小型化,燒成方法采取側面上下夾燒方式,燒成氣氛可發很方便地任意調整為還原焰與氧化焰,并且具有很高的節能效果和燒成優品率。這種新型的窯爐,其窯體的建筑方式均采取了預制件構筑方法,可使窯爐的設置能在短時間內完工投產。由于大量采取高科技新技術及電腦操作系統,具有操作方便、燒成熱效高與大幅度節能等特點。該產品被國際窯爐界稱之為“新一代袖珍輥道窯”,其使用的燃料為液化氣、城市煤氣等。袖珍型輥道窯爐長度為18米,爐內寬為0.58米,可運用于連續燒制寬度為0.40米,高0.15米的陶瓷制品。燒成溫度為1300度,高可達1300度,燒成氣氛可以用于還原和氧化焰。燒成時間根據產品不同為2~4小時不等。燒成溫度控制方式為窯位微分PID控制。該窯爐配備有能夠應付晚間16小時欲燒產品的儲存儲備設施。據悉此種窯爐非常適合于中小型瓷廠多品種小批量的生產方式,適宜于現在國際市場變化快,定貨品種多,但定貨量小等特點。它的特點尤其適合用于生產造型奇異,特殊的衛生潔具品種。還有的窯爐公司應用信息技術與自動控制技術,可以實現控制遠在千里之外的窯爐成功進行燒成的目標。這種高新技術的應用,對新產品開發的信息交流提供了方便條件。

三、未來幾年窯爐發展趨勢的展望

近年來,建筑衛生陶瓷行業面對傳統能源儲量日益減少,能源價格飆升,節能形勢越來越十分嚴峻起來.圍繞這一新的課題,國內外陶瓷行業正在抓緊研究開發新型的燒成方法,形成一種新的發展動向。如近年來開發成功的陶瓷產品進行微波燒成的新工藝。據有關資料報道陶瓷微波燒成理論的研究取得成果,已有多項陶瓷品種進入實施階段,如特種陶瓷制品,象小件陶瓷齒輪、刀具,密封環等均可由微波燒成工藝燒制。陶瓷微波燒成工藝具有節能、燒成周期非常短等優點。特別是高溫乃至溫燒成1350℃~1600℃的精細陶瓷制品,傳統燒成方法需要幾小時至十幾小時,采用微波燒成僅需幾分鐘即可完成,其速度之快令人驚嘆。將來這種技術能否用于建筑衛生陶瓷產品的生產?應該值得研究。現在,在國際上宇宙航天事業需大量的性能的陶瓷器具與部件,這對于微波窯爐與燒成技術發展提供了發展的新機遇。另外,一種新型的窯爐設備,比如全自動控制鐘罩窯窯爐的制作也取得了新進展。鐘罩窯顧名思義,即窯爐外形如一座高大的鐘。燒成時需將窯體罩在高大的產品上,然后點火燒成。燒成完畢再將鐘罩吊起來,放在一旁。很明顯這種鐘罩窯,將來有可能適用于燒成特大型衛生潔具等產品。其發展動向值得注意。

目前,在迅速發展中的國內外建筑衛生陶瓷行業,尤其在開發研制新型陶瓷窯爐方面,正在流行一種以創新思維從事窯爐設計制造的動向。其特色為注重應用高科技與新技術研制窯爐新產品,尤其在結合節能、提高燒成效率、縮短燒成周期,提升陶瓷產品(陶瓷內筒,陶瓷風閥)燒成質量等方面。提供了許多成功的經驗,令人刮目相看.此外,創新性思維設計窯爐產品,還確立了多項專利與技術發明,它們在建筑衛生陶瓷生產技術方面,具有進步意義,也很有新意。

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