[发明专利]一种发泡陶瓷的烧成冷却工艺

说明书

本发明涉及陶瓷材料生产技术，具体为一种发泡陶瓷的烧成冷却工艺。此工艺包括如下步骤：步骤1：过渡冷却，此阶段为发泡陶瓷坯体经过烧成保温阶段后由最高温度降温至1000℃，此阶段的降温速率为2℃～8℃/min；步骤2：急速冷却，此阶段为发泡陶瓷坯体由1000℃降温至800℃，此阶段的降温速率为8℃～15℃/min；步骤3：缓速冷却，此阶段为发泡陶瓷坯体由800℃降温至400℃，此阶段的降温速率为2℃～7℃/min。和现有技术相比，采用此工艺生产的发泡陶瓷的气孔更规则，而且孔径也更均匀；产品强度和优等品率均高于传统冷却工艺。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料生产技术，具体为一种发泡陶瓷的烧成冷却工艺。

背景技术

发泡陶瓷是指内部具有封闭气孔的轻质陶瓷制品，具有轻质、隔音、吸热、保温等优良特性，是一种良好的砌筑保温材料。发泡陶瓷生产也较为简单，以公知陶瓷生产原料添加适量的高温发泡剂经高温烧制即可获得。发泡陶瓷对生产原料的品位要求低，而且可以大量使用如抛光渣、废砖粉、压榨泥等陶瓷生产废固物，发泡剂通常选择为碳化硅、碳粉、三氧化铁等公知的可在建筑陶瓷烧结温度下分解释放气体的物质。

发泡陶瓷烧结过程伴随着剧烈的发泡，冷却后气泡被封闭在熔融的液相中，形成分隔的气孔。因此冷却过程的控制尤为关键，这也是决定发泡陶瓷制品性能和优等品率的关键。特别是在大量使用陶瓷废固物作为原料时，因为原料组分不稳定，在更换原料时会造成产品品质波动。

辊道窑是生产建筑陶瓷的主要窑型。通常，辊道窑在结构上通常包括排烟带、预热带、烧成带和冷却带，不同区段之间通常以挡火墙进行简易分隔。以上各个区域的功能如下：排烟带设有抽风机，其将窑炉内预热带流至窑头的烟气抽走排出；预热带主要作用是对坯体进行升温预热，因此设有通入窑炉的送风管，通过送风管将窑尾抽来的热烟气输送至窑炉内对坯体进行预热；烧成带主要作用是将窑炉内的坯体烧结，烧嘴设置在窑炉的侧边，燃料和助燃气体在烧嘴处混合，火焰喷入窑炉内，对坯体进行加热烧结。冷却带的主要作用是使坯体降温，冷却带包括急冷带和缓冷带，在急冷带，冷空气通入设置于窑炉顶部和底部的冷风管，冷风管在朝向坯体的一侧开有出风孔，利用冷空气对坯体进行冷却降温。当温度降至约800℃时，需要让坯体自然冷却，这是因为573℃为石英的相变温度，β型石英与α型石英在此温度下发生晶型转变，同时伴随着较大的体积变化，若快速降温，晶型发生转变时产生的应力无法较好的释放，会造成坯体开裂，因此在573℃左右（通常设置为800℃～400℃）需要让坯体自然冷却，缓慢降温。例如公布号为CN109341333A的国内发明专利就公开了一种专用于生产发泡陶瓷的辊道窑，在其方案中对辊道窑的结构进行优化，使之更适合大规格发泡陶瓷产品的生产。又如公布号为CN110006250A的国内发明专利公开了一种辊道窑冷却装置，其对现有辊道窑的冷却装置进行优化，使之生产效率得以提升。由此可以看出，针对陶瓷制品，特别是发泡陶瓷制品的冷却系统及冷却工艺已经成为业内研发的重点。

发明内容

针对背景技术中提出的问题，本发明对发泡陶瓷烧成冷却工艺进行优化，通过控制冷却过程的降温速率，使发泡陶瓷冷却过程的内部应力得以充分释放，降低制品开裂的风险，同时也使得发泡陶瓷的气孔更为规则。

一种发泡陶瓷的烧成冷却工艺，其包括如下步骤：

步骤1：过渡冷却，此阶段为发泡陶瓷坯体经过烧成保温阶段后由最高温度降温至1000℃，此阶段的降温速率为2℃～8℃/min；

步骤2：急速冷却，此阶段为发泡陶瓷坯体由1000℃降温至800℃，此阶段的降温速率为8℃～15℃/min；

步骤3：缓速冷却，此阶段为发泡陶瓷坯体由800℃降温至400℃，此阶段的降温速率为2℃～7℃/min。