成型坯料的制備
　　制造硅碳棒所用的原料，除石英砂，天然石墨粉外，其余均是工業(yè)產品，一般不自加工。如因考慮企業(yè)的綜合效益，需對碳化硅進行自生產加工，其生產工藝，加工方法，所用生產設備可查閱第二篇《碳化硅》部分。
　　成型方法，決定著成型坯料的配方和坯料的制備方法。我國廣泛采用的是擠壓成型法，除此，尚有震搗成型法和等靜壓成型法。成型坯料的調配應合理，使之符合生產工藝的要求。如果調配方法不當或工藝控制不嚴，不僅降低生產效率，還會影響產品質量。
　　成型坯料應達到以下幾個要求：
　　（1） 坯料中各組分應充分混合均勻，顆粒級配達到盡量大的堆積密度。
　　（2） 壞料中結合劑用量要適當。用量大，棒體易變形，棒體氣孔率大，影響產品壽命；用量小，壓型困難，或造成素燒起層或斷棒。
　　（3） 坯料中不應含有水份，并盡量減少氣泡，有水份，成型時棒表面起泡，甚至無法成型。
　　結合劑的選擇。國內各硅碳棒制造廠大都選用瀝青做結合劑。因為：一是瀝青中含有較多的碳，這些碳是生產碳化硅的原料之一；二是瀝青具有冷固，熱塑性，加熱后具有很好的可塑性，冷卻時棒坯容易定形；三是材料來源廣泛，經(jīng)濟。
　　也是在等直徑硅碳棒的生產中，選用樹脂做結合劑的，這種方法可省去混料，成型過程中的加熱裝置，但成型后需增加烘干裝置，且樹脂價格較貴。
　　用瀝青或樹脂做結合劑，對于環(huán)境污染比較嚴重，所以從勞動保護和環(huán)境保護的角度出發(fā)，有人也做過選用其它材料做結合劑的嘗試，尚有待于研究。
　　常見的坯料制備流程舉例如圖7-3-3所示。
　　此流程的特點是：干法重量配料比較準確，混料時一次投料，操作簡化。
　　操作時應注意：先投用量多，比重大，粒度粗的料，后投用量少，比重小，粒度細的料；干粉混合時間不要太長，否則將更不均勻；加入瀝青后的混合過程中不能停止加熱，否則設備將開動不起來，造成材料和時間的浪費。
　　一． 成型坯料的配方
　　用瀝青做結合劑時，較常用的幾種硅碳棒坯料的配方如表7-3-1，表7-3-2所示。
　　表7-3-1 產品配方（發(fā)熱體）
　　單位：%
　　材料名稱 粒度# 1號 2號 3號 4號 5號 6號
　　綠碳化硅 80 20 20 20 20
　　 120 30 10 10
　　 150 50
　　 180 70
　　 <180 100
　　 240 70
　　 100~180 2
　　 180~320 20
　　 <320 78
　　 120球磨 80
　　 外 加
　　天然 <150 3 3 4 3 3.5 3
　　石墨粉 0.5 1.5 2
　　碳黑瀝青 19 23.5 24.5 22 21 22
　　（軟化點） (68~75) (62) (64) (68~75) (69±1) (69±1)
　　
　　表7-3-2 產品配方（端部）
　　單位：%
　　材料名稱 粒度# 1號 2號 3號 4號 5號
　　碳化硅 80 20 88.6 28
　　 120 40 80
　　 150 30
　　 180 30 11.4
　　 100~180 46
　　 180~320 24
　　 <320 30
　　 120球磨 72
　　外 加
　　金屬硅 <150 25 50 35
　　電極粉 <150 50
　　天然石墨粉 <120 7 5 8 4
　　瀝青 33.5 21.5 68 24.8 26.5
　　（軟化點） (68~75) (62) (69) (64) (68~75)
　　
　　二．成型坯料的工藝參數(shù)
　　（1） 結合劑
　　結合劑——瀝青的軟化占為68~75攝氏度（環(huán)球法測定）。
　　瀝青在用蒸氣或煤火加熱的罐中進行熬制，罐的容積，形狀可根據(jù)硅碳棒生產規(guī)模和操作方便，滿足生產需要而定，可一個或幾個，蒸氣壓力在0.4~0.7Mpa。如果用煤火熬制，罐內溫度最高不得超過200攝氏度。
　　熬制好的瀝青應以無泡沫為宜，并通過16#篩網(wǎng)放入盤中儲存?zhèn)溆谩Ｈ^程嚴禁雜質混入。
　　瀝青軟化點的測定是根據(jù)國家標準GB2290-2295-80進行。
　　瀝青軟化點的調制：可預先測定出硬瀝青，軟瀝青的軟化點，通過調節(jié)硬瀝青，軟瀝青的加入量控制調合瀝青的軟化點。
　　其經(jīng)驗公式：
　　軟瀝青量=總重量*（硬瀝青的軟化點—要求的軟化點）/（硬瀝青的軟化點—軟瀝青的軟化點）
　　（2） 混料
　　混料時所需的蒸汽壓力：0.4~0.7Mpa。相應的溫度為143~164攝氏度，約為高調全瀝青軟化點兩倍的溫區(qū)。
　　溫料所需的時間如表7-3-3所示。
　　
　　表7-3-3 混料所需的時間
　　單位：min
　　操作步驟 占用時間 累計時間
　　干粉混合 3~5 3~5
　　加熱料 20 23~25
　　加瀝青后加熱 20 43~45
　　開車混合 40 83~85
　　
　　（3） 更換新料
　　更換新料時，應清理機斗，嚴禁其他料，硬料混入新料之中。
　　（4） 混料的操作
　　先開蒸汽預熱混料機，當混料機內溫度基本達到工藝要求的溫度后，將干粉料依次加入到混料機內。先加份數(shù)多，粒度粗的料，后加入份數(shù)少，粒度細的料。開車正反轉3~5min，將料混合均勻。開車時間不宜太長，因為干料的粒度，比重差別較大，開車時間太長，反而更不均勻。然后按表7-3-3的時間加熱20min，目的是蒸發(fā)掉料中的水分，同時也是把干料加熱，為瀝青的軟化滲透奠定基礎，縮短瀝青的軟化時間，保持瀝青的粘結力，加入瀝青再加熱20min，使瀝青完全液化并滲透到顆粒之間，粘附在顆粒表面。再開車混捏40min左右，將料取出運轉到對輥機處，準備對輥對壓。
　　（5） 對輥對壓
　　熱壓對輥機輥簡外表溫度一般應控制在250攝氏度以下。對輥機的兩個輥筒一般采用硅碳棒加熱。
　　對輥機對壓的遍數(shù)：混捏好的坯料應立即運轉到對輥機上進行對壓。發(fā)熱部坯料，GC型端部坯料應對壓五遍：GD型端部料可對壓三遍。目的是使坯料充分混合并增加坯料的密度，排出坯料中的氣體，便于二次預壓和成型。對壓后料片的厚度應掌握在5~7mm。
　　
　　
　　成型
　　國內采用以瀝青做結合劑的擠壓成型，成型質量的好壞，將直接影響到硅碳棒的外觀和內在質量，是硅碳棒制造過程中的一道重要工序。
　　一. 預壓
　　坯料經(jīng)對輥對壓后，運轉到液壓機處，須經(jīng)過反復幾次的模型擠壓，又稱二次預壓。
　　二次預壓是在200~500 t 油壓機上進行的。其輔助設備有63 t 油壓機，加熱保溫箱（俗稱），模筒，模嘴，中心針，固定中心針的三角架，電感線圈和單相調壓器等。
　　二次預壓的目的是進一步使坯料混合，排出氣體，增加密度，這樣不但有利于成型，還可以提高產品質量。實際上，二次預壓過程就是一種預成型。
　　由于工廠生產條件，生產規(guī)模差異較大，故選用的油壓機噸位也不一樣，以400 t 油壓機為例，二次預壓的坯料必須是經(jīng)加熱料鍋預熱的坯料，直徑大于8mm的發(fā)熱體坯料需預壓3遍，直徑小于8mm的發(fā)熱體坯料和端部料需預壓2遍。第一遍預壓時，由于坯料松散，擠壓困難，故應選擇出口直徑大點的嘴子，一般為50mm左右。其后幾遍可選用出口直徑小一點的嘴子，一般選用38mm左右的嘴子。同時配用的中心針直徑應為13~15mm。每次從模嘴擠出的料應馬上運到63 t 油壓機上壓成坯塊，然后投放到暖料鍋中保溫，準備成型。
　　二. 成型
　　成型就是把硅碳棒的坯料置于特制的模具中加壓，以獲得需要的截面形狀，長度和合理的技術指標的制品。
　　成型所需的設備基本上同于二次預壓所需的設備，不同之處，只是模筒的出口之處換以要求的模嘴和中心針，以滿足對制品的截面要求。
　　（1） 成型時的溫度
　　由于模筒各部位的受力情況，坯料在模具不同部位對溫度的要求都不一樣，一般情況下：
　　模筒溫度：150~170攝氏度，工頻線圈加熱。
　　暖箱溫度：138~140攝氏度，相應的蒸汽壓力為0.35~0.4Mpa。如果是用導熱油加熱，油液溫度約為160攝氏度。
　　（2） 成型時的壓力
　　因擠出時出口截面（直徑）大小，配方中材料粒度粗細，結合劑的用量，添加劑的用量多少及成型時溫度的高低，對成型壓力均有較大影響，故很難確定一個準確的壓力。一般情況下：18~40mm的大棒在4Mpa左右，10~16mm的中棒在5~6Mpa左右，8mm以下的小棒可達7Mpa左右。
　　（3） 擠出速度
　　由于上述諸因素的影響，對擠出不同直徑規(guī)格的制品，其擠出速度也不同。但在擠出同一直徑規(guī)格的制品時的擠出速度應盡量均勻。一般小棒為200~240mm/s，中棒為160~190 mm/s，大棒為40~65 mm/s，中，小管為50~80 mm/s，大管為30~35 mm/s。
　　（4） 溫度，壓力，擠出速度之間的關系及添加物碳黑，石墨粉對制品密度的影響
　　一般講，溫度高，壓力大，擠出速度就快；反之，擠出速度就是慢。
　　使壓力增大的因素有：成型系統(tǒng)的溫度低，模具錐度大，結合劑軟化點高，結合劑或石墨粉用量少，制品的截面小， 以及模具結構不合理等因素。
　　正常的溫度，壓力下，擠出速度快，制品的密度就代。所以應根據(jù)實際情況，適當調節(jié)制品的擠出速度，有利于穩(wěn)定制品的密度。表7-3-4是不同直徑規(guī)格的素制品的氣孔率，密度。由此可以看出，在坯料制備，成型條件完全相同的情況下，大直徑的制品比小直徑的制品疏松。
　　（5） 模嘴，中心針安放要求
　　模嘴，中心針安放要牢固，配合要嚴密。生產過程中要不斷地檢查制品的外觀，幾何尺寸及壁厚是否均勻。發(fā)現(xiàn)異常應立即采取措施或更換模嘴及中心針。
　　坯料制備和成型過程中，應保持場地整潔，嚴禁雜質，硬料混入，防止和不同類別的坯料混雜。
　　三. 成型的廢品類型及產生的原因
　　（一） 裂紋
　　主要有橫裂和縱裂，其原因主要有：
　　1． 結合劑用量太少，成型溫度過低，瀝青軟化點過高或坯料預壓效果差等因素均可造成橫裂紋。有時是一種因素所致，有時則是幾種因素共同所致。出現(xiàn)這類廢品，應首先從成型溫度來找。如果確因結合劑用量太少所致，橫裂紋很難克服。
　　2． 模筒內坯料在截面上溫度不均勻，使坯料在模筒內運動速度不一致會使制品出現(xiàn)縱裂紋。當出現(xiàn)這類廢品時，應盡量高速模筒內各部位的溫度，使它均勻，同時應降低成型壓機的壓力，減慢生坯出嘴速度。如果是因坯料中的硬料堵在模嘴或錐形部位造成的縱裂紋，應及時停車卸嘴挖出硬料。
　　3． 坯料沒暖好或暖的時間太長失去可塑性，模筒裝料少且溫度低，擠出速度又快，不但出現(xiàn)裂紋，有時還難以成型。
　　（二） 起泡
　　起泡原因有以下幾方面：
　　1． 模嘴溫度太高，擠出速度慢，制品表面容易起泡。
　　2． 坯料中瀝青含量太多，可造成制品表面起泡。可適當降低成型溫度加以解決。
　　3． 坯料中含有水分，或瀝青熬制時間短，低溫揮發(fā)物含量高，加之成型溫度又偏高。每當這類廢品出現(xiàn)時，可延長暖料時間，將水分或低溫揮發(fā)物排除，然后成型。
　　（三） 麻面
　　是指生制品表面有連續(xù)不斷的或較大面積的毛糙面的傷痕。
　　造成這類廢品的主要原因是模嘴溫度太低，或模嘴出口處表面不光滑所致。解決的辦法是提高模嘴的溫度，或卸下模嘴打光內表面。
　　（四） 變形
　　主要是指生制品扁圓，其次是指制品雖經(jīng)再整形，扭曲變形還是超過要求。
　　造成這類廢品的原因是：結合劑用量多，成型時溫度太高而生坯出嘴時又沒有得到及時的或足量的水冷卻。
　　（五） 幾何尺寸不符
　　主要是指制品外徑超粗，內徑太小和壁厚不均等。
　　這類廢品的出現(xiàn)主要是操作人員的失誤。
　　
　　
　　
　　
　　素 燒
　　瀝青作為硅碳棒生產用的結合劑，給成型工藝提供了諸多方便，但生產出來的生制品遇低溫后的蠕變性和自身的機械強度達不到燒成工序的要求。所以，對生制品中的瀝青要焦化處理后方能轉入到燒成工序。這個焦化過程，行業(yè)上叫做素燒。選用的設備一般為倒焰窯。
　　經(jīng)素燒后的制品，我們稱它為素制品。由于瀝青焦的作用，素制品的機械強度已有明顯提高。為防止生制品在素燒過程中彎曲，變形，粘連和氧化，故在素燒時需加入充填料。
　　一． 充填料
　　充填料又稱焙燒料，亦稱保護料。
　　（一） 充填物的作用
　　1． 防止制品變形。充填料充滿制品周圍和中孔，阻止了制品因瀝青軟化時的體積膨脹和變形；同時充填于制品之間，防止制品軟化粘連。
　　2． 防止制品氧化。制品中的碳素，瀝青及瀝青焦在高溫下均能與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應。由于充填料在制品周圍，充填料的碳素首先與氧氣反應，阻止了氧化反應的深入，保護了制品不被氧化。
　　3． 進行熱傳遞，使制品受熱，瀝青焦化，提高了制品的機械強度。
　　（二） 對充填料的要求
　　1． 能耐高溫。也就是說在素燒的最高溫度下不熔化，不燒結，受熱后不逸失，不發(fā)生較大的體積變化，保持原有的自然特性。
　　2． 在整個素燒過程中不與制品，耐火筒及制品中揮發(fā)物發(fā)生化學反應。
　　3． 具備一定的導熱能力。
　　4． 具有一定的粒度要求和一定的堆積密度。
　　行業(yè)中大都選用石英砂和冶金焦配制的混合物做為充填料。基本配方，技術要求如表7-3-5所示。
　　表7-3-5 充填料的配方及技術要求
　　材料名稱 配比% 粒度范圍 容重/kgL-1
　　石英砂 60 36#~60# 1.7~1.9
　　冶金焦 40 36#~60#
　　使用過程中，少量冶金焦在高溫下被空氣中的氧氣氧化，顆粒變小并殘留下極少量灰分。
　　故在每次使用前，需對充填料篩分，篩除細粉和雜質，并同時定量地補充新的冶金焦，使容重保持在1.8kg/L左右。對于大孔徑的制品，為防止中孔內充填料的密度太大使制品在高溫下收縮困難而造成開裂，可在充填料中適量加入部分木粉。根據(jù)制品的孔徑大小和生產中的實際情況，這種充填料的容重掌握在1.4~1.6kg/L為宜。
　　二． 裝窯
　　對制品而言，目前的裝窯基本有兩種形式：即豎裝法（筒裝法）和橫裝法（池裝法）。長度短的制品也有在池中豎裝的。
　　為防止制品粘連，起泡，氧化，變形，制品間要留有縫隙，制品表面不準沾有水珠，制品與筒，池內壁要有一定距離，中孔及制品四周要用充填料填滿震實，并要求密度均勻。豎裝時，制品要盡量垂直。為減少冶金焦的氧化，外露部位的充填料上面要蓋一層石英砂，表7-3-6是制品在筒，池中的位置距離。
　　表7-3-6 制品離筒，池各部位的尺寸
　　單位：cm
　　部位 底部 側部 棒間 上部 石英砂封頂 段間 層間
　　尺寸 筒裝 5~7 2~3 0.1~0.2 10~12 2~3 1~1.5
　　 橫裝 2~3 3~5 0.2~0.3 10~12 2~3 0.8~1.0
　　
　　三． 燒成制度
　　科學地制定燒成（素燒）制度，并予以嚴格的控制，是燒窯工序的關鍵。所謂燒成制度一般包括溫度制度，氣氛制度和壓力制度三個主要內容。
　　（一） 溫度制度
　　1． 燒成溫度曲線的制訂，應根據(jù)下列因素考慮：
　　（1） 瀝青在焙燒焦化時所進行的反應速率；
　　（2） 制品在類別（發(fā)熱體與端部），長短，以及充填料，筒，池的溫度傳導系數(shù)；
　　（3） 窯爐的形式，構造，容量以及裝窯密度。
　　2． 燒成曲線的內容包括以下四個部分：
　　各階段的升溫速率：通常是前期和后期升溫速率快，中期慢（后期保溫除外）。具體講，各階段時間長短又與窯的容積大小，坯料的物理性質，坯料的規(guī)格長短，厚度以及燃料的質量好壞等有密切的關系。例如：低溫階段，實則為快速預熱階段。由于筒，池，充填料的隔熱影響及瀝青已經(jīng)過100℃以上的熬制，一般在小型倒焰窯中溫升可達100℃/h左右。軟化分解階段，25~200℃，毛坯軟化，處于塑性狀態(tài)，體積稍有膨脹，液化的粘合劑的擴散，流動，重新分布得更均勻；~300℃，隨著溫升排出水分，氧化碳，輕油等，并部分地進行脫氧縮聚反應，瀝青中的石油質和瀝青質量也逐漸縮聚成分子量更高的苯不溶物；從大約300℃開始，粘合劑的分解，產物的再聚合同時進行，形成中間相；400~450℃形成半結焦；700~750℃形成焦碳。這個階段主要是瀝青在焙燒進程中的軟化，縮聚，焦化過程，溫升一般可控制在30℃/h左右；高溫階段，即高溫焦化階段，瀝青中的碳基本上已完全焦化，產品已基本定形，體積已基本穩(wěn)定，為進一步提高其機械強度，需再升高一些溫度，這時升溫速度可達80℃/h左右。
　　以上所指溫度是指制品的實際溫度，這個溫度往往要比實際控制的窯內溫度滯后150~300℃。
　　需要指出的是：根據(jù)生產工藝，控制方法，裝窯方法（筒裝或池裝），窯容積，裝窯密度不同，素燒時的升溫曲線差別大，如表7-3-7，表7-3-8，表7-3-9所示
　　
　　表7-3-7 端部素燒升溫曲線
　　溫度范圍（℃） 1# 2# 3#
　　 時間（h） 速率（℃/h） 時間（h） 速率（℃/h） 時間（h） 速率（℃/h）
　　室溫（25） 1 155 7~8 60~50 4 105
　　180
　　400 7 39
　　450 16~18 20~15
　　570 8 15 16 37
　　730 8 20
　　800 2 35
　　1000 2 125 3 67
　　1050 4 0
　　保溫 2 0
　　注：筒裝，熱電偶在窯頂中部。
　　
　　表7-3-8 發(fā)熱部素燒升溫曲線
　　溫度范圍（ ℃ ） 1# 2# 3#
　　 時間（h） 速率（℃/h） 時間（h） 速率（℃/h） 時間（h） 速率（℃/h）
　　室溫（25） 1 125 7~8 60~50 4 108
　　150
　　180 7 28
　　350
　　400 24 10
　　450 18~19 20~15
　　590 16 37
　　700 8 14
　　730 4 25 4~5 55~50
　　800
　　900 4 112
　　1000 5~6 70~65
　　1250 3 83
　　保溫 2 0 4 0
　　注：筒裝，熱電偶在窯頂中部。
　　
　　表7-3-9 池裝素燒工藝曲線
　　溫度范圍（ ℃ ） <30mm發(fā)熱體與端部 ≥30mm發(fā)熱體
　　 時間（h） 速率（℃/h） 時間（h） 速率（℃/h）
　　室溫（25） 14 70 3 192
　　600
　　600保溫 5 0
　　700 10 10
　　850 5 30
　　1000 14 70 7 50
　　1100 4 25
　　1200 11 9
　　保溫 6 0
　　注：熱電偶在窯門處離地面1.5m高。
　　
　　3． 止炎溫度：
　　止火溫度的高低決定于坯體的組成，坯體所要求達到的物理性能指標。例如：對于含有金屬硅的坯料則宜選在下一限溫度。
　　4． 保溫時間：
　　一般至將近止火時須進行一次保溫。保溫的目的是拉平窯內溫差，使全窯產品經(jīng)受的溫度趨于一致。保溫時間的長短決定于窯爐結構，大小，窯內溫差情況，坯料的厚度及長度，以及制品所要求達到的性能指標。
　　5． 冷卻速度：
　　冷卻是把制品從高溫降至常溫的過程。冷卻制度是否正確，對制品正量，冶金焦的氧化，窯體的壽命均有影響。一般情況下，停窯12h可扒開窯門上部磚，18h扒開窯門中部磚，24h全部扒掉窯門磚，提起煙道閘板，打開后天窗。自然冷卻一段時間后即可出窯。
　　（二） 氣氛制度
　　1． 氣氛的種類：燃料的燃燒是一個很復雜的過程，許多變化往往同時產生。為了便于理解，將它歸納為少數(shù)簡單過程，如表7-3-10所示。
　　表7-3-10 燃燒過程
　　序號 反應 燃燒熱(kJ/mol)
　　
　　1
　　2
　　3
　　4 氧化
　　C + O2 = CO2
　　H2 +1/2 O2 =H2O(汽)
　　CH4 + 2O2 = CO2 + H2O
　　CO + 1/2O2 = CO2
　　+408.6
　　+286.3
　　+803.7
　　+285.5
　　
　　5
　　6 還原
　　CO2 + C = 2CO
　　H2O(汽) + C =CO + H2
　　-162.4
　　-118.9
　　前面四個過程按理論進行時，稱之為中性焰，此時導入的空氣正好能燒盡所提供的燃料。與前面四個過程是在導入過量空氣的情況下進行，經(jīng)轉化后還存在氧氣時，便得到氧化焰。與前四個過程是在空氣不足的情況下進行，在轉化后還有未燃盡的可燃物（CO，H2）存在時，便獲得還原焰，這時自動出現(xiàn)第五與第六個過程。
　　氧化焰是在空氣供給充分，燃燒完全的情況下所產生的一種無煙而透明的火焰，那時煙囪不冒黑煙，燃燒產物的主要成分是CO2 與剩余空氣，不含有可燃物質。氧含量在弱氧化焰時為2%~5%，強氧化焰大于5%；空氣過剩系數(shù)α值為：燒煤在弱氧化焰時，α=1.2~1.5，強氧化焰時α=1.6~2.5；燒油α=1.1~1.3;燒煤氣α=1.05~1.2。
　　在充分供給空氣時，如過剩空氣過多，會使溫度停滯或溫度下降，浪費燃料，在關鍵溫區(qū)（400~700℃）時還會制品斷裂，理想的方法應該使燃料能得到完全燃燒，而又盡可能地限制導入過剩空氣，但不容易做到。在使用固體燃料時，如不供給過剩空氣，就很難充分燃燒，一般總是或多或少有一點過剩空氣，才能獲得完全燃燒。
　　還原焰是在空氣供給不充分，燃燒不完全的情況下所產生的一種有煙而混濁的火焰，此時過剩空氣系數(shù)α值小于1，在0.7~0.9左右，燃燒產物內含有的CO和H2 為2%~7%（弱還原焰取下限，強還原焰取上限），且無游離O2 存在。事實上純碎的中性焰很難獲得。因此常用輕微的還原焰代替。
　　因硅碳棒素燒目的是使瀝青焦化，提高制品機械強度，而對產品色澤并無要求，故一般不采用還原焰和中性焰。
　　2． 氣氛控制：合理的氣氛制度是保證產品燒成質量，提高勞動效率，節(jié)約能耗的重要條件。
　　素燒中期（400~700℃），瀝青中的低溫揮發(fā)物大量逸出，與過剩空氣中的氧反應，提高燃燒溫度縮小窯內溫差。所以，氣氛一般控制為氧化焰。
　　氧化焰的操作方法，在倒焰窯中不外乎加大抽力，減少阻力，使燃燒充分。要加抽力一般采取提高閘板，堵塞漏洞等措施；減少阻力一般采用減薄煤層，勤添少加，火凈加煤，勤拉火，選取用較大煤塊，平鋪煤層等措施。判斷氧化焰的方法：一是測定煙氣內過剩氧氣量，二是每次加煤后看煙囪口的冒煙時間，一般不超過2~4min，此時窯內火焰清澈透明，保持淡玫瑰色，窯內火焰沒有旋渦現(xiàn)象，耐火筒清朗可見。
　　（三） 壓力制度
　　窯內煙氣的溫度越高，重度（r煙）越小，在煙囪內造成的相對幾何壓H煙（r空—r煙）即抽力就越大。隨著熱煙氣的上升排入高空，引起窯外冷空氣的吸入補充，吸入的冷空氣又被加熱上升排空，如此連續(xù)不斷的氣體流動，形成與外界大氣的壓力差，有負壓，有正壓，構成整個燒成過程中的壓力曲線。
　　壓力的正確分布，是實現(xiàn)合理的溫度制度和氣氛制度的重要保證。在通常情況下，負壓有利于氧化氣氛的形成，正壓有利于還原氣氛的形成。負壓過大時，大量熱量被煙氣帶走，溫度波動大，控制困難，容易造成局部過燒，同時熱效率降低，燃耗增大，且在窯的不嚴密處會引起嚴重漏氣，增大上下溫差，破壞窯的正常操作。
　　理想的操作方法是在煙道內有不大的負壓，窯底處于零壓，窯內處于不大的正壓，但很不容易做到。一般零壓線總是在窯底以上。
　　四． 素制品的廢品類型及產生原因
　　素燒過程中，制品常見的廢品類型有：起泡，氧化，裂紋，斷棒，扁圓和變形等。
　　（一） 起泡
　　又分孤泡和串泡。
　　1． 孤泡：制品裝窯時表面有水珠或充填料中有大顆粒所致。
　　2． 串泡：主要是制品間距離不夠或充填料太濕，使制品之間充填不實，造成懸料，制品受熱軟化膨脹所致，嚴重時還會出現(xiàn)制品粘連現(xiàn)象。
　　（二） 氧化
　　制品外圍與上頂充填料的厚度不夠，或匣缽有裂縫，充填料中冶金焦太少及放冷速度太慢所致。
　　（三） 裂紋
　　分小橫裂紋和豎裂紋。
　　1． 小橫裂紋：多是成型時的隱形殘缺經(jīng)素燒后暴露。
　　2． 豎裂紋：多出現(xiàn)在大孔徑的制品上。主要是中孔的料比太重，太實，陰礙制品收縮所致。可在填入坯體中孔的填料中增加木粉，降低充填料的容重，這樣雖然操作麻煩，但效果比較顯著。木粉的添加量視制品的孔徑大小定，木粉與填充料的體積比一般掌握在1：4~6的范圍內。
　　（四） 斷棒
　　多發(fā)生在豎裝時長規(guī)格制品上。
　　1． 素燒時中期溫度（400~700℃）階段升溫太快，窯內上，下溫差太大；或溫度長時間停滯或下降太大。制品上部結焦體積收縮，下部軟化膨脹，上下部銜接處強度差，遇拉力而斷。
　　2． 充填料中水分含量大，上部，下部的充填密度不一致也造成斷棒。
　　3． 由于生制品豎裝于耐火筒內，裝出窯困難，人為造成的斷棒。
　　（五） 扁圓，變形（彎曲）
　　這類廢品的產生主要是操作不細造成。如：整形后的漏檢，大孔徑制品裝窯時充填料密度不均，平裝時刮料不平，不實等。