輥道窯爐作為現(xiàn)代陶瓷、建材及磁性材料等行業(yè)的核心燒成設(shè)備，其窯內(nèi)氣氛的準(zhǔn)確控制是決定產(chǎn)品色澤、理化性能及成品率的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。對輥道窯爐內(nèi)氧化與還原兩種基本氣氛進(jìn)行有效調(diào)控，涉及一個貫穿預(yù)熱、燒成與冷卻全過程的系統(tǒng)性工程。掌握其控制要點，是實現(xiàn)高品質(zhì)、低成本生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
一、氣氛性質(zhì)的根本界定與選擇
控制的前提是明確生產(chǎn)所需的氣氛性質(zhì)，這直接由產(chǎn)品配方與工藝要求決定。
1.氧化氣氛：指窯內(nèi)氣體中游離氧含量充足（通常>8%），旨在使坯體中的有機(jī)物充分燃燒、碳酸鹽分解，并消除硫化物等雜質(zhì)。適用于絕大多數(shù)建筑陶瓷（如瓷磚）、日用瓷及需要顯色純凈的氧化物產(chǎn)品。
2.還原氣氛：指窯內(nèi)存在一定濃度的一氧化碳（CO）、氫氣（H?）等還原性氣體，游離氧含量低（通常<1%）。其核心作用是在高溫下迫使釉料及坯體中的金屬氧化物（如Fe?O?）還原成低價狀態(tài)（如FeO），從而實現(xiàn)特定的色澤（如青瓷）、提升釉面光澤度與白度，或滿足特殊電子瓷的電性能要求。
二、燃燒系統(tǒng)與風(fēng)量調(diào)節(jié)的核心作用
輥道窯爐的氣氛本質(zhì)是由燃料燃燒的過剩空氣系數(shù)（λ）決定的，這主要通過燃燒系統(tǒng)和風(fēng)量控制來實現(xiàn)。
1.燃料與風(fēng)量的準(zhǔn)確配比：
-氧化氣氛控制：需要提供過量的助燃空氣，即保持較高的過剩空氣系數(shù)（λ>1）。此時，燃料完全燃燒，煙氣中富含氧氣。操作關(guān)鍵在于準(zhǔn)確調(diào)節(jié)助燃風(fēng)機(jī)的頻率或風(fēng)門開度，確保氧氣供應(yīng)充足且穩(wěn)定。
-還原氣氛控制：需準(zhǔn)確控制為欠氧燃燒狀態(tài)（λ<1），通過減少助燃空氣量或增加燃料量來實現(xiàn)。此時燃料不完全燃燒，產(chǎn)生大量CO和H?。需要精細(xì)調(diào)節(jié)燃?xì)馀c空氣的比例閥，將CO濃度穩(wěn)定在工藝要求的特定范圍（如2%-5%），并避免因還原性氣體過濃而產(chǎn)生積碳。
2.壓力制度的穩(wěn)定性：窯內(nèi)壓力，尤其是燒成帶與預(yù)熱帶交界處的壓力，是維持氣氛純凈度的關(guān)鍵。需要將輥道窯爐的窯壓穩(wěn)定在微正壓狀態(tài)（如10-20 Pa）。微正壓能有效阻止窯頭等處的冷空氣侵入，避免其對預(yù)定氣氛（尤其是還原氣氛）造成“氧化污染”。窯壓的穩(wěn)定依賴于排煙風(fēng)機(jī)（EF）與助燃風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)的協(xié)同調(diào)控。
三、窯體密封與結(jié)構(gòu)保障
任何精細(xì)的控制都依賴于一個密封良好的窯體結(jié)構(gòu)，這是防止氣氛失控的基礎(chǔ)。
1.全方面的密封性：輥道窯爐的窯體砌筑需要嚴(yán)密，所有觀察孔、測溫孔、急冷氣幕接口等處的密封性能需要良好。特別是輥棒與窯墻之間的縫隙，需采用高性能的密封棉或密封塊進(jìn)行有效封堵，這是防止內(nèi)外氣體串通、維持氣氛穩(wěn)定的薄弱環(huán)節(jié)。
2.氣氛屏障的設(shè)置：在輥道窯爐的預(yù)熱帶末端、氧化段與還原段之間，可設(shè)置氣氛幕（如通入少量氮?dú)饣蛱囟怏w），形成局部氣封，以阻隔兩段不同性質(zhì)氣氛的相互干擾，確保反應(yīng)區(qū)的純粹性。
四、全過程協(xié)同控制策略
氣氛控制并非孤立于燒成帶，而是貫穿于整個窯爐系統(tǒng)。
1.預(yù)熱帶排煙：預(yù)熱帶排煙系統(tǒng)需將坯體揮發(fā)產(chǎn)生的有機(jī)物、硫化物等廢氣及時、順暢地排出，為后續(xù)高溫反應(yīng)區(qū)創(chuàng)造一個潔凈的初始環(huán)境。
2.冷卻帶保護(hù)：產(chǎn)品經(jīng)過還原反應(yīng)后進(jìn)入冷卻帶，此時需要嚴(yán)格控制冷卻介質(zhì)的進(jìn)入。急冷氣幕應(yīng)采用潔凈空氣，且風(fēng)量需準(zhǔn)確計算，避免過量的氧氣在高溫區(qū)間（700℃以上）與產(chǎn)品接觸，導(dǎo)致已被還原的坯體發(fā)生“二次氧化”，從而使產(chǎn)品發(fā)黃或性質(zhì)改變。
總結(jié)而言，輥道窯爐內(nèi)的氣氛控制是一項集成了工藝設(shè)定、燃燒科學(xué)、自動控制與機(jī)械密封的系統(tǒng)性技術(shù)。它要求操作者深刻理解熱工原理，并能通過對風(fēng)、氣、壓等關(guān)鍵參數(shù)的精細(xì)化與聯(lián)動化調(diào)節(jié)，在動態(tài)的窯爐系統(tǒng)中營造出一個穩(wěn)定、均勻且符合工藝要求的氣相環(huán)境，確保產(chǎn)品燒成質(zhì)量的穩(wěn)定。
