故出现产品缺陷应进行全面分析。气氛控制不当也会造成产品缺陷。如窑内筑窑材料使用时间过长,产生粉化、脱落,可能导致产品产生落脏等缺陷。现只就墙地砖辊道窑日常烧成产品部分缺陷做出分析,并针对性地介绍克服方法。一般陶瓷釉面砖的形状要求是略呈向上凸起,所以,在窑内加热段最后烧成阶段应使辊下温度略高于辊上温度。......
2023-10-11
(一)导热的基本定律——傅立叶定律
傅立叶在实验的基础上得出了导热的基本规律,即在导热过程中单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比。即
式中:λ——比例系数,称为导热系数,W/(m·℃);
S——传热面积,m2;
式中的负号表示热流与温度梯度方向相反。
(二)导热系数
导热系数是指单位温度梯度下,单位时间通过单位面积的热量。它是衡量物质导热能力大小的物理量,不同物质的导热系数相差很大。各种物质的导热系数都是用实验方法测定的,可从有关手册中查得。
1.气体的导热系数
大多数气体的导热系数都很小,在0.0058W/(m·℃)~0.58W/(m·℃)的范围内。气体的导热系数随温度的升高而增大。表1-3-1中列出几种常见气体的导热系数值。
2.液体的导热系数
液体分金属液体和非金属液体两类。在非金属液体中,导热系数在0.093W/(m·℃)~0.7W/(m·℃)范围内。除去水和甘油外,绝大多数的液体导热系数随温度升高而略有减小。
表1-3-1 常见气体的导热系数
表中废气成分为:φCO2——13%;φH2O——11%;φN2——76%
3.固体的导热系数
(1)金属材料 金属的导热系数在2.3W/(m·℃)~417.6W/(m·℃)范围内,一般随温度升高而减小。
(2)建筑材料 建筑材料的导热系数在0.16W/(m·℃)~2.2W/(m·℃)之间。这类材料中的多数,导热系数随温度升高而增大。
(3)隔热保温材料 隔热保温材料多为多孔性材料,工程上把导热系数小于0.22 W/(m·℃)的材料称为隔热材料。
(4)耐火材料 耐火材料的导热系数在1.1W/(m·℃)~16W/(m·℃)。绝大部分耐火材料的导热系数随温度升高而增大。
大多数材料的导热系数随温度的变化呈直线关系,即
式中:λt—t℃时材料的导热系数,W/(m·℃);
λ0—0℃时材料的导热系数,W/(m·℃);
b—温度系数。
部分材料的导热系数见表1-3-2。
表1-3-2 部分耐火材料、建筑材料及隔热材料的导热系数
在实际计算中,导热系数的数值是取物体两端温度的算术平均值,并把它当作常数处理,如求温度为t1和t2之间的平均导热系数时,可采用下式:
(三)平壁的导热(www.chuimin.cn)
1.单层平壁的导热
设单层平壁厚δ,导热系数为λ,内外表面温度分别为t1、t2(t1>t2),如图1-3-1所示,根据傅立叶定律,得:
式中:λav——平壁的平均导热系数,W/(m·℃)。
图1-3-1 单层平壁的导热
图1-3-2 多层平壁的导热
2.多层平壁的导热
对于多层平壁(如图1-3-2),其推导方法基本同单层平壁,可用下式进行计算:
式中:tn+1——第n层平壁外表面的温度,℃;
δi——第 i层平壁的厚度,m;
λi——第 i层平壁的平均导热系数,W/(m·℃)。
(四)圆筒壁的导热
圆筒壁的导热与平壁略有不同,可认为温度沿径向变化,属于沿径向的一维稳定导热,见图1-3-3。
图1-3-3 多层圆筒壁的导热
用和平壁导热推导相同的方法,可推得n层圆筒壁的导热计算公式为:
式中:t1,tn+1——圆筒壁内、外表面温度,℃;
l——圆筒壁的长度,m;
λi——第 i层圆筒壁的平均导热系数,W/(m·℃);
di,di+1——第 i层圆筒壁的内、外径,m。
注意,根据稳定传热的概念,每一层圆筒壁传热量相同。由于它们的传热面积不同,故其热流量不相同。
从传导传热的公式可以探讨减少陶瓷窑炉窑墙、窑顶散热的途径:
(1)减少最内壁与最外壁的温差,可使散热损失减少。最内壁温度是受制品烧成所需温度所制约的,不能随意改变,而外壁温度亦不能太高,因此,用减少最内壁与最外壁温差的办法来减少散热损失,是非常有限的;
(2)减少传热面积,可使散热损失减少。但传热面积和窑的生产率直接相关,不能随意改变,因此,采取这项办法来减少散热损失也是很有限的;
(3)增大窑墙厚度,可使散热损失减少。但为了节省材料和方便操作,窑墙也不宜砌得太厚。因此,采取这项办法来减少散热损失,也很有限;
(4)采用导热系数小的建窑材料,可以减少散热损失。这是一个切实可行的办法,因此,在窑炉砌筑中,常常采用导热系数小的轻质隔热材料。
有关陶瓷干燥与烧成技术的文章
故出现产品缺陷应进行全面分析。气氛控制不当也会造成产品缺陷。如窑内筑窑材料使用时间过长,产生粉化、脱落,可能导致产品产生落脏等缺陷。现只就墙地砖辊道窑日常烧成产品部分缺陷做出分析,并针对性地介绍克服方法。一般陶瓷釉面砖的形状要求是略呈向上凸起,所以,在窑内加热段最后烧成阶段应使辊下温度略高于辊上温度。......
2023-10-11
辊道窑是一种采用辊棒作为窑内陶瓷坯体运载工具的隧道窑。它的应用始于20世纪20年代,我国20世纪70年代才开始在陶瓷行业使用辊道窑。目前,我国的辊道窑已有3000多条,主要用于焙烧建筑陶瓷和日用陶瓷烤花。火焰辊道窑又可分为明焰、隔焰、半隔焰辊道窑。目前,国内使用的多为明焰辊道窑。如图5-1-1、图5-1-2所示,分别为建筑陶瓷辊道窑和日用陶瓷辊道窑。......
2023-10-11
推板窑是以耐火材料制作的、以推板作为窑内运载工具的隧道窑。如图5-3-1所示为隔焰推板窑的窑体结构。这种推板结构简单,制作容易,窑底密封,无冷空气漏入,窑内温度较均匀,使用较普通。推板托架两侧设有砂封裙板,插入两侧窑墙下部的砂封槽内。为防止推板左右偏移,底脚外侧固定了挡板。推板窑属长度短、截面尺寸小的窑炉。......
2023-10-11
链式干燥器是一种对流换热或对流辐射换热式连续作业的干燥器,经历了从普通链式干燥器到快速链式干燥器的发展历程。(一)普通链式干燥器1.基本结构普通链式干燥器是由干燥室及吊篮运输机组成。表2-2-1为部分链式干燥器的规格和技术性能。为改善工人劳动条件,可将温度较高的干燥室设置在楼上,而操作人员在楼下常温条件下工作,这种干燥器也称为楼式干燥器。实际应用中,链式干燥器干燥的坯体高度有限,多用于部分日用陶瓷坯体干燥。......
2023-10-11
(一)流量与流速1.流量气体在管道内流动时,单位时间内流经管道任意截面的气体体积或质量称为气体的流量。气体在截面上某点的流速,称为点流速。无论是层流还是湍流,在管内紧靠管壁处气体流动的流速为零,所以,对于湍流流动,从管壁到湍流区之间,总有一层气体的流速很小,做层流流动,称为层流底层。这里介绍的气体流动一般指稳定流动。......
2023-10-11
窑车隧道窑具有产量高,燃料消耗低,烧成制度稳定,劳动条件好,劳动强度小,易实现机械化、自动化等优点,是目前陶瓷工业使用最广泛的窑炉之一。为叙述方便起见,本任务将相对落后的前者称为旧式隧道窑,把代表窑炉发展方向的后者,称为现代隧道窑。目前实际生产中所使用的隧道窑,许多情况下是无法如此截然分类的。图5-2-5隧道窑的工作系统示意图......
2023-10-11
由于陶瓷物料的种类很多,烧成过程各不相同,这里以普通黏土质陶瓷制品为例,来分析其坯体的烧成过程:常温至200℃阶段,主要是坯体的加热和坯体残余水分的排除,此阶段要根据坯体的形状、大小和厚薄以及含水率来控制升温速率。若硫化铁没有完全氧化,则在以后的阶段会引起制品出现黑点和青边。......
2023-10-11
(二)超过电热元件最高使用温度因为电阻炉构造不同,其元件与炉膛的温差也不同,一般要求炉膛最高使用温度比电热元件最高使用温度低100℃左右。电热元件在最高温度下的使用寿命,与炉膛构造、电热元件形状、截面大小、表面负荷、周围介质、散热情况等因素密切相关。......
2023-10-11
相关推荐