1、烤烧曲线的制定

    快速烤烧时，必须注意的关键温度范围是300~500℃，在这个范围内油质挥发和薄膜碳化同时进行，且挥发和碳化要完全；500~700℃升温可以快一点；进入高温区后，为了充分地使颜料渗入到釉层中去，必须使温度升到釉面软化的程度，并有一定的沉浮时间，要保证色彩保持一定深度，不被釉所溶解或少量溶解，就必须快速升温。这是保证烤好画面的有效措施。在保证产品不炸裂的前提下，尽量快速冷却，以防止结晶，有利于提高釉面和画面的光泽度。

    高温快烧“釉中彩”升温曲线的几个实例：

    ①省硅研究“高温快烧陶瓷无铅颜料技术总结”给定的高温快烧颜料彩烧升温曲线见图1。

    ②宜兴日用精陶厂彩烧温度控制在1100℃，烧成周期分别为60和90分钟，彩烧温度曲线见图2。

    ③实测宜兴日用精陶厂辊道窑釉中彩温度曲线见图3。

    2、烤烧温度范围及烤烧周期

    省硅研院实验报告给出：装饰到高温釉瓷（烧成温度1300~1320℃）的画面，彩烧温度为1200~1260℃；装饰到低温釉瓷（烧成温度为1150℃）的画面，彩烧时间按照制品的大小来确定，一般为100~120分钟。

    因此，选窑炉最高烤烧温度为1150℃。窑炉可调烧成周期为40~200分钟。

    3、生产能力的确定

    根据我厂每年产象牙黄瓷400万件的要求，窑炉烤烧能力确定为班产15头象牙黄瓷咖啡具4000~5000件/班。

    彩烧的烧成制度和产量、制品的性质、形状、尺寸及画面的品种等因素有关，在特定的窑炉传热情况下，根据产品的品种确定烤烧温度，并根据测温仪表和烤烧的画面质量，通过控制传动速度及产品码放在疏密，火道温度分布，优选确定最佳的烧成曲线，达到高产、优质、低耗的目的。

    二、窑体尺寸的确定

    1、通道断面高度

    辊道窑多采用单件码放，因此，辊上的有效高度可参照产品高度来确定。我厂壶类、深杯类产品的最大高度为170mm，为了适应多品种的要求，辊上有效高度确定为200mm。如果仅烤烧扁平产品，辊上有效高度仍可减小，以利于降低热损失。

    辊下空间高度，从传动角度讲，以不防碍辊子传动为原则；从传热角度讲，高度越小越好。但许多厂辊道窑，多强调处理事故的方便，产品一旦掉下辊子来，不至于影响辊子转动。所以留下了足够的空间，辊下高度一般在120mm左右。但是辊下高度留的太高是非常不恰当的，它增加了冷空气的侵入，使产品容易炸瓷，而且，断面高度的增加、散热面积的加大、冷空气的侵入、掉下瓷片的堆积、辐射半径的增加，都会增加热损失，降低热效率。本设计辊下高度为40mm，全高确定为240mm。部份瓷区辊道窑高度比较如表1所示。

    表1                                          部分瓷区辊道窑高度

    2、有效截面的宽度

    根据计算辊道窑产量的经验公式可知，产量基本上和宽度成正比。对于单件烧成的辊道窑，加大通道宽度，提高辊子利用率是增加窑炉产量的重要途径。

    我厂原1#辊道窑长1400mm，窑宽只有500mm，辊子的利用率仅为35.71%，这次设计窑的有效宽度增加到760mm，辊子的利用率提高到50%。部分瓷区的辊道窑辊子的利用率如表2所示。

    表2                                      部分瓷区辊道窑辊子有效利用率

    3、窑体长度的计算及三带的分配

    辊道窑的长度用经验公式计算如下：

    式中：L——窑体有效长度（m）

              G——产量，依产品面积计算（m²/h）

              τ——烧成周期（h）

              B——通道宽度（m）

              η——辊道平面利用系数（%）

    由于高温快烧“釉中彩”要求温度升高到釉面软化的程度，为了防止粘釉，所有烤烧的产品一律需要用托板。

    每米窑长排放托板数为：

    窑宽760mm，放三块170×170mm托板，托板间距62.5mm；

    窑长1000mm，放四块170×170mm托板，托板间距80mm；

    窑长每米放托板数为3×4=12块，托板所托占面积为0.17×0.17×12=0.3468（m²）。

    以班产15头咖啡具，4000件为基准的产量计算，设窑长为34m，计算结果见表3。

    由表3可知，班产15头咖啡具，4000件需用烧成时间8.17小时，基本能满足设计要求，所以取窑长为34m。

    表3

    预热带、烧成带、冷却带长度的计算：

    根据经验公式：Li=L×τi

    式中：Li——各带的长度（m）；

          L ——窑体总长度（m）；

          τi——产品在各带停留时间占烧成周期的百分数。

    根据省硅研院的实验报告中高温快烧颜料彩烧升温曲线（图1），可以确定：

    由室温至最高彩烧温度1060℃需58分钟，占全周期53%。

    1060℃保温7分钟占全周期6.4%。

    1060℃降至150℃需45分钟，占全周期41%

    L_预=34×53%=18.02 (m)

    L_烧=34×6.4%=2.176 (m)

    L_冷=34×41%=13.91 (m)

    取三带长度为：预热带16m；

    烧成带4m；

    冷却带14m 。

    部分瓷区辊道窑长度及各带长度比较于表4。

    表4                                       部分瓷区辊道窑长度比较

    三、窑体主要结构

    窑体主要结构尺寸列于表5，主要材质及设备情况列于表6。该窑为单通道马弗式。实测日均耗油0.6吨，经计算单位产品热耗q = 1.25×10⁷J/公斤瓷。

    表5                                               窑体主要结构尺寸

    表6                          主要材质及设备情况汇总表

        四、小结

    我们将平印花纸15头象牙瓷孔雀咖啡具、朵花7寸平盘、10寸中心花、12寸边花、丝网印花15头环球茶具、27头号六角组合餐具等多种釉中彩画面在辊道窑中进行了多次试烧，试烧结果证明，画面光泽度鲜艳、铅溶出量小于1PPM，基本上达到了设计要求。

    由于窑体加强了保温，减小了下辊道的距离，提高了瓷辊的有效利用率，适当的加长了窑体长度，三带分布合理，该窑使用温度范围宽（800~1150℃），烧成制度调节灵活，窑道断面温差小（±3℃），适应性强，能满足大件、多品种、成套瓷的生产。

信息来源：中国陶瓷信息资源网