[发明专利]用于使瓷砖窑的管理最优化的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓷砖窑，特别地涉及瓷砖窑的产品质量管理。

背景技术

在称为隧道窑的窑中瓷砖烧制阶段的成功几乎完全取决于严守在窑的整个横向截面上窑内部所保持的纵向温度曲线。

在本文中，术语“纵向曲线”表示在材料前进方向即平行于窑轴线的方向上的温度的曲线。

这里提到的窑包括布置在具有侧壁的隧道结构中用于材料传送的辊道平面，和两系列朝向窑中心并在窑整个长度上布置在侧壁上的燃烧器，一系列燃烧器在辊道平面上方排列，另一系列燃烧器在辊道平面下方排列，其中，每系列燃烧器包括被称为径向燃烧器的第一燃烧器以及与其交替布置的被称为轴向燃烧器的第二燃烧器，该第一燃烧器主要用于加热靠近侧壁的区域，该第二燃烧器主要用于加热窑的中心区域。

在窑的末端部，靠近材料的出口，设置有快速冷却装置，其包括不同定向的喷嘴，该喷嘴分配由产生加压空气的装置所产生的加压冷空气，该产生加压空气的装置例如是轴向或径向的通风机。

所有的产品质量参数取决于纵向温度曲线，例如离开窑的瓷砖的平面度和瓷砖尺寸的均匀度。

现有技术描述了即使在负载不连续的情况下也能够使纵向温度曲线自动保持恒定的方法，其目的是使产品质量保持在商业上可接受的限度内。

现有技术的方法通过作用在加热窑的燃烧器上来反馈地对温度曲线进行干预；也就是说，是在离开窑的产品中一发现缺陷，就在烧制瓷砖的窑道中进行干预。

已知的方法对于消除尺寸缺陷已经提供了一些效果，但是它们在平面度缺陷方面仍然是不充分的。

由于窑的横向尺寸增大，这些已知的方法还具有与尺寸缺陷相关的一些局限。

本发明的目的是提供用于根据在离开窑时所检测的产品质量来反馈地控制隧道窑的方法和设备。

尽管已经注意到，为了消除尺寸缺陷，控制位于窑的辊道平面上方和下方的温度提供了一些积极的效果，但是就平面度来说还没有提到过任何这样的积极效果。

这是因为：由于瓷砖在高烧制温度时的塑性，瓷砖会因其自重而倾向于在辊道平面上松弛，结果就会使得其对辊道平面上方和下方的温度差非常不敏感。

瓷砖容易随着烧制温度的升高而逐渐地收缩；该收缩是由于气体的扩展以及在局部烧结过程中间隙闭合而导致的，对窑横截面的温度控制对于使瓷砖尺寸保持在商业上可接受水平方面获得良好的效果，甚至在窑壁附近的瓷砖尺寸也是如此。

在窑出口显现的平面度缺陷还主要发生在快速冷却区，这是由于在靠近瓷砖上表面和下表面的瓷砖部分中材料的尺寸缩减有差异。

在上述部分中材料的热膨胀系数越大，在冷却过程中尺寸缩减也越大。

因此，本发明对材料的热膨胀系数进行干预，以在瓷砖平面度方面获得效果。

具有玻璃成分的材料例如陶瓷瓷砖材料的热膨胀系数随着冷却速度的减小而显著增大。

因此，本发明教导在快速冷却过程中对冷却速度进行干预，但是对于瓷砖的上表面和下表面进行不同干预。

通过组合如方法独立权利要求1和产品独立权利要求35所述的特征，使得本发明能够实现其目的。

从属权利要求涉及本发明的有利实施例。

发明内容

基本上，本发明的方法包括根据所用的材料以及根据每批被烧制瓷砖的尺寸和质量来以实验的方式确定烧制温度CT₀的最佳纵向曲线。

根据上述曲线，在每批材料的烧制操作开始时，设定窑热设备的加热功能和冷却功能。

在材料烧制的整个过程中，在一系列离散的关键点监控窑内部的以下参数：不仅在辊道平面上方而且在下方，在窑轴线上并且优选在靠近其中一个侧壁的至少一个平行轴线上的温度T_IST。

在窑的各个部分中，将监控到的温度T_IST相对于存储的最佳曲线TC₀的偏差Δ_T存储起来，并发送给控制窑的处理器，该处理器对热设备进行第一校正，以使上述值保持在可接受的范围内。

在窑出口以预定的间隔对处于同一横向排列组中离开窑的瓷砖的每个瓷砖控制平面度和尺寸。

特别地，设置用于控制平面度的第一装置和用于控制尺寸的第二装置。

将检测到的数据与每种产品代表性的存储在存储器内的标准数据相比较，当该比较显示出与预定的间隔有偏差时，向处理器发送偏差类型的信号，然后根据处理器本身的程序，该处理器修改对偏差有影响的向燃烧器和用于产生冷却空气的装置的供应。