一种陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法与流程

本发明属于陶瓷砖生产技术领域，尤其涉及一种陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法。

背景技术：

随着陶瓷工业的发展和需求量的增加，宽体的陶瓷砖窑炉的使用越来越广泛，实际生产中的宽体窑不可避免的存在有与运行方向垂直的横截面温差。

尤其是在生产旺季，为了缩短烧成周期，如不及时调整宽体窑炉的温度分布，宽体窑炉的横向的左、中、右的温差容易出现不断增大的现象。从而导致窑炉中分别排布于左、中、右不同部位的产品受热状况不同，出窑后的边长差异越来越大，修边的后工序的切削量需要频繁调整，费时费力，生产效率低，合格率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，以陶瓷砖坯为表征材料，通过检测判断烧制后陶瓷砖坯的尺寸变化以确定窑炉的温度场分布的不均的部位偏离方向，并用于调整温度场均匀性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，包括以下步骤：

s1)取同一模具压制的同一批次的n个陶瓷砖坯，其中n≥3，将n个所述陶瓷砖坯沿垂直于所述陶瓷砖窑炉运行方向的方向排成横跨整个所述陶瓷砖窑炉的一排，定义第n个所述陶瓷砖坯的朝向运行前端的侧边为an边，其中n＝1,2，…，n，n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边位于垂直于运行方向的同一直线；

s2)启动窑炉对n个所述陶瓷砖坯进行烧制，测量n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…，ln；

s3)计算获得n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…，ln的平均值l均，然后分别计算出所述烧制后长度l1、l2、…，ln与所述平均值l均的差值d1、d2、…，dn，定义所述差值d1、d2、…，dn为尺寸偏差值，并按照烧制时n个所述陶瓷砖坯的排布顺序依次排列n个所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn，依次排列的n个所述尺寸偏差值即表征所述陶瓷砖窑炉的垂直于运行方向的温度场均匀性。

优选的，压制时，n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边均抵于所述模具的同一内侧边。

优选的，所述步骤s1)和步骤s2)之间还包括步骤s11)，所述步骤s11)为测量并记录n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制前长度。

优选的，位于所述陶瓷砖窑炉中的相邻的两个所述陶瓷砖坯之间的间距相等。

优选的，所述陶瓷砖窑炉中的垂直于运行方向排布的所述陶瓷砖坯的数量越多，步骤s3)所表征的所述陶瓷砖窑炉的垂直于运行方向的温度分布的细度越高。

优选的，n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制前长度之间的烧制前极差为0.04-0.06mm。

进一步的，还包括以下步骤：

s4)选出n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…ln中数值比所述平均值l均大，且所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn中数值超过预设的烧制后极差的50％的所述陶瓷砖坯，根据选出的所述陶瓷砖坯烧制时的排布位置确认对应的燃气喷嘴，将对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力相应调大；

s5)选出n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…ln中的数值比所述平均值l均小，且所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn中数值的绝对值超过所述烧制后极差的50％的所述陶瓷砖坯，根据选出的所述陶瓷砖坯烧制时的排布位置确认对应的燃气喷嘴，将对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力相应调小；

s6)循环依次执行步骤s1)-s5)，直至所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn的绝对值均不大于所述烧制后极差的50％。

优选的，所述烧制后极差≤1.0mm。

优选的，步骤s4)中，筛选出的所述陶瓷砖坯的所述尺寸偏差值越大，对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气供应压力相应调大的量越多；

步骤s5)中，筛选出的所述陶瓷砖坯的所述尺寸偏差值的绝对值越大，对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气供应压力相应调小的量越多。

优选的，所述烧制后极差不小于所述烧制前极差的20倍，并且所述烧制后极差≤0.8mm。

本发明的有益效果为：本发明的所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，以陶瓷砖坯为表征材料；将n个所述陶瓷砖坯沿垂直于所述陶瓷砖窑炉运行方向的方向排成横跨整个所述陶瓷砖窑炉的一排，通过检测所述陶瓷砖坯经窑炉烧制后的尺寸偏差值的差异分布来确定陶瓷砖窑炉的温度场的分布均匀性。根据热胀冷缩原理，当尺寸偏差值普遍趋向于零则该温度场的分布均匀性良好；若某个尺寸偏差值较大，则说明该尺寸偏差值对应的位置的温度和预设温度相差较大，导致温度分布不均匀，本发明的所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法与陶瓷砖的尺寸控制指标直接关联，操作方法简洁易明，可有效指导陶瓷砖的质量管理和生产效率的改善工作。

进一步的，本发明所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，还通过调整陶瓷窑炉的温度分布，修正陶瓷砖烧制后的边长差异，实现烧制后陶瓷砖坯的尺寸控制的质量目标，提高生产效率。

本发明有效解决的现有技术的陶瓷砖窑炉的横截面温差大，出窑产品的边长差异大，后工序的切削量大，生产效率低的技术问题。

附图说明

图1是本发明一个实施例的陶瓷砖窑炉的调整前和调整后的温度场分布图；

图2是图1中的实施例的陶瓷砖窑炉中的陶瓷砖坯的排布示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图1-2及具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。

一种陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，包括以下步骤：

s1)取同一模具压制的同一批次的n个陶瓷砖坯，其中n≥3，将n个所述陶瓷砖坯沿垂直于所述陶瓷砖窑炉运行方向的方向排成横跨整个所述陶瓷砖窑炉的一排，定义第n个所述陶瓷砖坯的朝向运行前端的侧边为an边，其中n＝1,2，…，n，n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边位于垂直于运行方向的同一直线；

s2)启动窑炉对n个所述陶瓷砖坯进行烧制，测量n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…，ln；

s3)计算获得n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…，ln的平均值l均，然后分别计算出所述烧制后长度l1、l2、…，ln与所述平均值l均的差值d1、d2、…，dn，定义所述差值d1、d2、…，dn为尺寸偏差值，并按照烧制时n个所述陶瓷砖坯的排布顺序依次排列n个所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn，依次排列的n个所述尺寸偏差值即表征所述陶瓷砖窑炉的垂直于运行方向的温度场均匀性。

根据热胀冷缩原理可知，材质相同的尺寸相同的陶瓷砖烧坯制后的尺寸收缩率与烧制温度的高低呈线性递增关系。

本发明的所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，以陶瓷砖坯为表征材料；n个所述陶瓷砖坯沿垂直于运行方向的方向排成横跨整个所述陶瓷砖窑炉的一排，通过检测所述陶瓷砖坯经窑炉烧制后的尺寸偏差值的差异分布来确定陶瓷砖窑炉的温度场的分布均匀性，与平均温度为中心而言，根据热胀冷缩原理可知，尺寸偏差值为正数尺寸收缩率偏低，所对应的部位的加热温度相对偏低；反之，尺寸偏差值为负数的部位的尺寸收缩率偏高，相应的部位的加热温度则相对偏高，通过尺寸偏差值可以很方便地确认温度调整的方向。

根据热胀冷缩原理，位于垂直于运行方向的同一直线的n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后的尺寸偏差值d1、d2、…，dn的分布，可代表所使用的陶瓷窑炉垂直于运行方向的横截面的温度分布均匀性，当尺寸偏差值普遍趋向于零则该温度场的分布均匀性良好；若某个尺寸偏差值的绝对值较大，则说明该对应的位置的温度和预设温度相差较大，导致温度分布不均匀，因此，本发明的所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法与陶瓷砖坯的尺寸控制指标直接关联，操作方法简洁易明，可有效指导陶瓷砖坯的质量管理和生产效率的改善工作。

优选的，压制时，n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边均抵于所述模具的同一内侧边。

选取压制时n个所述陶瓷砖坯的同一侧边作为对比对象，可减少压制模具的出品精度对所述陶瓷砖窑炉的温度分布的表征方法的有效性的干扰和影响，更有利提高所述陶瓷砖窑炉的温度分布的表征方法与陶瓷砖的边长尺寸的单一关联性和准确度。

具体的，所述步骤s1)和步骤s2)之间还包括步骤s11)，所述步骤s11)为测量并记录n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制前长度。

烧制前的陶瓷砖坯的尺寸与加工设备的加工精度有关，烧制前的陶瓷砖坯的尺寸差异越小，烧制后的陶瓷砖坯的尺寸变化的差异量与陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的关联度越高，通过调整陶瓷砖窑炉的温度场的分布来调整的陶瓷砖的尺寸准确度和精度也越高。

优选的，位于所述陶瓷砖窑炉中的相邻的两个所述陶瓷砖坯之间的间距相等。

等距排布的陶瓷砖坯反应的所述陶瓷砖窑炉的温度分布具有与燃气喷嘴更有效的对应关系。

优选的，所述陶瓷砖窑炉中的垂直于运行方向排布的所述陶瓷砖坯的数量越多，步骤s3)所表征的所述陶瓷砖窑炉的垂直于运行方向的温度分布的细度越高。

温度分布的细度越高，细分区域所对应的加热源的影响效应越单一，陶瓷砖窑炉的温度变化与陶瓷砖的尺寸变化的单一性也越强；因此，相应的增加横向排布的所述陶瓷砖坯数量，并与实际批量烧制陶瓷砖时的状态更接近，可提高所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法的检测结果与实际状况的吻合程度。

优选的，n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制前长度之间的烧制前极差为0.04-0.06mm。

烧制前极差为0.04-0.06mm时，可将n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制前长度看似是相等的，相当于有n个条件相同的陶瓷砖坯排成一横排进行烧制，若陶瓷砖窑炉的温度分布是均匀的，则烧制后n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度应该是相同的，但由于实际的温度分布不均匀则会使烧制后长度不完全相同，从而可表征陶瓷砖窑炉的温度分布均匀性；并且，设定了边长的烧制前极差，也方便计算需要多少块所述陶瓷砖坯进行烧制，便于控制检测所需压制的所述陶瓷砖坯的数量。

进一步的，还包括以下步骤：

s4)选出n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…ln中数值比所述平均值l均大，且所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn中数值超过预设的烧制后极差的50％的所述陶瓷砖坯，根据选出的所述陶瓷砖坯烧制时的排布位置确认对应的燃气喷嘴，将对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力相应调大；

s5)选出n个所述陶瓷砖坯的a1边至an边的烧制后长度l1、l2、…ln中的数值比所述平均值l均小，且所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn中数值的绝对值超过所述烧制后极差的50％的所述陶瓷砖坯，根据选出的所述陶瓷砖坯烧制时的排布位置确认对应的燃气喷嘴，将对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力相应调小；

s6)循环依次执行步骤s1)-s5)，直至所述尺寸偏差值d1、d2、…，dn的绝对值均不大于所述烧制后极差的50％。

通过比较烧制后a1边至an边的长度l1、l2、…ln的数值比平均值l均的差异，将边长收缩量比平均值更多(即烧制后长度的数值比平均值l均小)的陶瓷砖坯对应的燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力相应调小，并将边长收缩量比平均值更少(即烧制后长度的数值比平均值l均大)的陶瓷砖坯对应的燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力相应调大，使得再次烧制的陶瓷砖坯的对应a1边至an边的尺寸与平均值更为靠近，并满足烧制后极差的要求，通过调整批量生产前的陶瓷砖窑炉的温度分布，可提高批量生产的陶瓷砖的出品尺寸一致性，进而减少批量生产的陶瓷砖后工序的工作量，有效提高陶瓷砖的批量生产的效率和质量。

优选的，所述烧制后极差≤1.0mm。

通过调整所述陶瓷砖窑炉的垂直于运行方向的温度分布，实现陶瓷砖坯烧制后的边长极差≤1.0mm的质量控制目标，可满足现有行业的精度要求，这个极差水平适合宽体的陶瓷砖窑炉(大约3.8m内宽)的使用，可保障陶瓷砖铺贴后的视觉效果，也可根据客户要求或设备状况另行设定烧制后的边长极差。

优选的，步骤s4)中，筛选出的所述陶瓷砖坯的所述尺寸偏差值越大，对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气供应压力相应调大的量越多；

步骤s5)中，筛选出的所述陶瓷砖坯的所述尺寸偏差值的绝对值越大，对应的所述燃气喷嘴的燃料和空气供应压力相应调小的量越多。

根据陶瓷砖坯烧制后的a边长度与平均值的偏差量的不同，同步进行相应区域的升温或者降温的调整工作，并且按照偏差量的大小调整调小或调大燃气喷嘴的燃料和空气的供应压力幅度，可减少调整炉温和检测的次数，提高修正所述陶瓷砖窑炉的温度场分布均匀性的工作效率。

优选的，所述烧制后极差不小于所述烧制前极差的20倍，并且所述烧制后极差≤0.8mm。

当烧制后的烧制后极差大于等于烧制前的所述a边长度之间的极差的20倍时，并且所述烧制后极差≤0.8mm，适合非宽体的陶瓷砖窑炉或者烧制要求比较高的产品使用；对于更高烧制要求的产品，所述烧制后极差可设定为≤0.6mm或≤0.4mm。如此，可实现行业中要求的一窑一尺的标准，即同一次出窑的陶瓷砖的尺寸可满足一个极差尺寸的要求，不需要再分选，也不需要对同一窑的陶瓷砖进行磨边以修正边长，可有效提高生产效率和尺寸一致性。

实施例

在批量生产600×600的陶瓷砖前，检测陶瓷砖窑炉的与运行方向垂直的横截面的温度场分布均匀性状况，并调整该陶瓷砖窑炉的温度分布状况以保障批量出品陶瓷砖的边长满足烧制后极差≤1.0mm的质量控制目标，具体步骤如下：

1、将待检测的陶瓷砖窑炉的宽度约为3.8m，沿运行方向将加热通道等距划分为宽度约为0.633米的t1、t2、t3、t4、t5和t6共六个区域；选取同一模腔压制的六块600×600的陶瓷砖坯，设定这六块陶瓷砖坯的位于出模方向的前端侧边为a1、a2、a3、a4、a5和a6边，将六块陶瓷砖坯等距(间距约为28mm)排布并分别放置于陶瓷砖窑炉的t1、t2、t3、t4、t5和t6区域中，六块陶瓷砖坯的a1-a6边均朝向运行前方，且位于与运行方向垂直的同一直线上，排布位置见图2所示。

2、依次测量并记录烧制前的六块陶瓷砖坯的a1-a6边长度l1-l6，按照设定的烧制温度启动窑炉，测量并记录烧制后的六块陶瓷砖坯的a1-a6边长度l1-l6，详见表1所示。

表1实施例的各个陶瓷砖的a边的烧制前后的数据

由如表1所示，计算获得烧制前的l1-l6的平均值l均为610.02mm，烧制前极差为0.04mm，烧制后极差为3.42mm；烧制后的l1-l66的平均值l均为607.16mm，烧制后极差大于1.0mm，不满足质量控制目标的要求。

3、以尺寸偏差值为纵坐标和对应的窑炉通道区域为横坐标，绘制陶瓷砖窑炉的温度场分布图，得到的陶瓷砖窑炉调整前的分布曲线如图1中的调整前的温度分布曲线所示；从图1中的调整前的温度分布分布曲线可看出，放置在区域t4的陶瓷砖坯烧制时所在区域的陶瓷砖生坯的收缩量最大(尺寸偏差值为-1.96mm)的烧制温度相对为最高点，尺寸偏差的范围为-1.96至+1.04，高低差别较大，说明待检测的陶瓷砖窑炉的温度分布波动幅度较大，既温度高低差异大，陶瓷砖窑炉的温度分布均匀性差。

4、分别将烧制后的尺寸大于平均值l均的且尺寸偏差值超过0.5mm的，即大于607.66mm的l1、l5和l6的陶瓷砖坯烧制时所在的t1、t5和t6区域的烧制温度调高，调整的方式为相应调大t1、t5和t6区域的燃气喷嘴的燃料和空气供应压力，由于尺寸偏差值d5大于尺寸偏差值d1或d6，相应的t5区域的燃气喷嘴的燃料和空气供应压力的调大幅度要比l1和l6对应的t1和t6区域的调大幅度都要多一些；同理，相应的t6区域的燃气喷嘴的燃料和空气供应压力的调大幅度要比l1对应的t1区域的调大幅度多一些。

5、同理，相应的再将小于平均值l均的且尺寸偏差值的绝对值超过0.5mm即小于606.66mm的l3和l4对应的陶瓷砖坯烧制时所在t3和t4区域的烧制温度调低，调整的方式为相应调小t3和t4区域的燃气喷嘴的燃料和空气供应压力，由于尺寸偏差值d3的绝对值小于尺寸偏差值d4的绝对值，相应的t4区域的燃气喷嘴的燃料和空气供应压力的调小幅度要比t3区域的调小幅度多一些。

6、完成以上调整后，再选取同一模腔压制的六块600×600的陶瓷砖坯，再依次按照以上步骤1和2操作，获得燃料和空气供应压力调整后的a1-a6边的烧制前后的数据如表2所示。

7、以尺寸偏差值为纵坐标和对应的窑炉区域为横坐标，绘制陶瓷砖窑炉的温度场分布图，得到的陶瓷砖窑炉调整后的分布曲线见图1中的调整后的温度分布曲线所示；对比图1中的调整前后的分布曲线可看出，经过调整后的陶瓷砖窑炉的温度场分布相比调整前的有明显的改变，调整后的温度分布曲线平缓，既温度高低差异小，说明调整后的陶瓷砖窑炉的温度场分布均匀性良好。

8、计算表2中烧制前的l1-l6的平均值l均为610.01mm，烧制前极差为0.03mm；烧制后的l1-l6的平均值l均为607.05mm，烧制后极差为0.77mm，满足设定的烧制后极差为1.0mm质量控制目标的要求，并且已达到了烧制后极差≤0.8mm的品质水准。

表2调整后的各个陶瓷砖的a边的烧制前后的数据

通过以上实施例的有关数据和操作可知，本发明的所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，简单明了，操作便利，通过调整陶瓷窑炉的温度分布修正陶瓷砖烧制后的边长差异的方法是有效的，能有效实现烧制后的陶瓷砖的尺寸一致率的控制，可有效提高陶瓷砖的生产效率和尺寸一致性。

综上所述，本发明的所述陶瓷砖窑炉的温度场均匀性的检测方法，用于批量烧制前调整陶瓷窑炉的温度分布修正烧制的陶瓷砖边长差异，可实现批量生产的陶瓷砖的尺寸控制的质量目标，可有效提高陶瓷砖的生产效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。