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較高燒成溫度是指特定的原材料在焙燒中達(dá)該溫度時(shí)不出現(xiàn)影響產(chǎn)品性能的變形或其他缺陷。每一種陶瓷原材料根據(jù)其礦物組成的不同,均存在著一個(gè)合理的較高允許燒成溫度或是燒結(jié)極限溫度。焙燒的目的就是在盡可能接近這一燒結(jié)極限溫度而不損傷產(chǎn)品性能的情況下進(jìn)行,這樣才有可能在較短時(shí)間內(nèi)得到燒結(jié)程度較好的產(chǎn)品。所以較高允許燒成溫度是重要的焙燒工藝參數(shù),也是對(duì)燒結(jié)溫度的限定性指標(biāo)。
較高允許燒成溫度是建立在原材料抗燒結(jié)變形性能的基本原理上的參數(shù),因此德國(guó)艾森(ESSEN)磚瓦研究所提出將在0.5kg/cm2的荷重下產(chǎn)生0.5%變形軟化的溫度稱(chēng)為較高允許燒成溫度(加熱過(guò)程中沒(méi)有保溫時(shí)間)。因而較高允許燒成溫度是由高溫荷重變形試驗(yàn)來(lái)確定的。高溫荷重變形試驗(yàn)所得到的曲線,結(jié)合熱膨脹曲線可以確定出燒成溫度的大致范圍。高溫荷重變形試驗(yàn)還可判斷出某種原材料是否適宜于制造某種用途的產(chǎn)品。一般概念上講,從坯體在焙燒中出現(xiàn)熔融并開(kāi)始收縮時(shí),就進(jìn)入了燒成狀態(tài),此時(shí)的溫度定義為開(kāi)始燒結(jié)溫度(磚瓦是屬于低溫部分燒結(jié)的產(chǎn)品,其開(kāi)始燒結(jié)溫度的定義不能等同于陶瓷和耐火材料),隨著溫度的增高,收縮不斷增大;當(dāng)收縮即將出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)時(shí)的溫度為較終燒結(jié)溫度。但是燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品在焙燒中所產(chǎn)生的液相量較終的要求只能是一小部分,大約為2%或更少些,因?yàn)樵诟邷叵逻^(guò)量的液相將會(huì)出現(xiàn)塑性流動(dòng)并在坯垛的荷載下引起嚴(yán)重的變形。從其他方面講,在燒結(jié)磚瓦產(chǎn)品中過(guò)量的液相也不會(huì)帶來(lái)較佳的性能。
因此在生產(chǎn)實(shí)際中總是在上述的開(kāi)始燒結(jié)溫度和較終燒結(jié)溫度之間選擇一個(gè)適宜的溫度作為特定原材料或產(chǎn)品的較高允許燒成溫度或簡(jiǎn)稱(chēng)之為“燒成溫度”。這也是充分考慮了坯垛及窯內(nèi)溫度分布的不均勻性。短時(shí)間而有較高的燒成溫度和長(zhǎng)時(shí)間但在略低的溫度下進(jìn)行的焙燒都能達(dá)到相同的燒成質(zhì)量。雖說(shuō)焙燒溫度越高,坯體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散和燒結(jié)反應(yīng)越快,所需燒成時(shí)間越少,但是在大斷面隧道窯內(nèi)溫度分布的差異及坯體本身內(nèi)的溫度梯度的存在往往限制了采用較高的“燒成溫度”(較高允許燒成溫度)。這也關(guān)系到產(chǎn)品的形狀、坯垛形式、邊隙大小和傳熱機(jī)理等。而在現(xiàn)代的快速焙燒窯爐中則選擇較高的“燒成溫度”(較高允許燒成溫度)。
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