烧火的基础知识和煤矸石烧砖

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1、科技纵横 ；cI ec 5 8 1 e刚1 0l 0 6I 知韶讲座 烧火的基础知识和煤矸石烧砖 何水清 ，何劲波。 (1江苏省徐州市太阳能研究所；2江苏省徐州市墙改办公室) 1 烧火的基础知识 11看火及温度 (1)看火 看火动作要快 看火时，将火帽盖揭开35，顺风站立看火，时 间要短；若时间长，负压区灌人冷风，正压区则会冒 出大量热气，从而影响看火的准确。 正确掌握火度颜色的标准 为了提高对火度颜色的判断能力，可以将目力 看火与仪器测定相对照；将看火与看砖相结合。上 班时注意掌握火度，出窑时检查自己焙烧砖的火度 质量，以砖瓦质量来确定火度的大小。经常作砖、 火核对，将会提高对火度颜色的判断

2、能力。 掌握看火误差 目力看火受多种因素影响，易出误差。例如，同 样火度，白天比黑夜看要小，晴天比阴天看要小；当 睡眠不足或疲劳时，易把小火看大；窑内返火大时， 易把小火看大；抽力大时，易把大火看小等。掌握 这些影响因素，看火就能比较准确。 高温坯体颜色估计温度 当物体被加热到一定的温度时就可以发光，根 据物体呈现的颜色和亮度就可以判断物体温度的 高低。焙烧工估计窑内温度的主要方法是目力测 定，下面列出火色同焙烧温度的对应关系： 暗红色(最低可见红色) 470； 暗红色到紫红色470600C； 紫红色到大红色 6007O0； 大红色到樱桃红色 700800C。 (2)温度 看棱角判定烧成温度

3、一些经验丰富的烧窑师傅在长期的工作实践 中总结出：当砖瓦达到950(2的烧成温度时，它的棱 角若隐若现，有时有点透明的感觉。如果只看到砖 瓦的棱角发亮，称为“虚火”，是尚未达到烧成温度， 通风强烈的表现；如果看到棱角的黑影，也是尚未 达到烧成温度，是通风不足的表现。这两种情况均 说明必须调整风闸继续焙烧。 成型 空心砖的质量的优劣，很大程度上取决于成型 质量的好坏。许多从干燥、焙烧过程中所反映出来 的问题都可追溯到成型工艺各个环节。 a成型设备 这个厂生产煤矸石空心砖的成型设备是500型 挤出机，出口部分装有芯模，考虑到空心砖的走泥 阻力的增大，转速主轴控制在3740rmin较理想。 b模具

4、空心砖的模具由芯杆、芯头及其支承横担(刀 架)组成。 芯头：采用施釉瓷芯头，降低了造价，延长了模 具的使用周期。 芯杆：为了延长芯杆的使用期限，可采用 16 优质碳素圆钢加工制成。 横担(刀架)：横担安装在机口后部，横担应保 证在一定使用周期内虽经磨损仍有足够的刚度。 因此，在材质选用时应选能够满足使用性能的材料 (目前使用的加工成流线型的弹簧扁钢)。这样既可 以减少阻力，也可增加其耐磨刚度。横担与刀腿应 垂直，刀腿平面应平行，焊缝要均匀，表面用锉刀打 光。螺孔中心线应垂直于孔面，其最大偏移不超过 05mm。横担是用来支撑芯杆的，其排列应力求在 机口内造成一种比较均匀的出泥通道。 c机口 泥料

5、通过横担被分割后如二次结合不良，则将 在坯体中留下横担裂纹的暗伤。因此，必须要使横 担的位置离机FI出泥端有一个合理的愈合长度。 如长度过短会影响坯体的密实度，造成二次结合不 20142 良，产生裂纹砖，过长则增大挤泥机的阻力，影响挤 泥速度。这个厂选择的机口长度为260mm(包括刀 架副板在内)。 空心砖在成型时最容易产生的制品缺陷是烂 角；泥条、泥缸发热和坯体内壁厚薄不均。可采用 以下不同方法加以克服。 烂角：一般有3种烂角。一是中间出泥速度快， 四周出泥速度慢，泥条四角被拉烂。针对这种状况 采取调整芯杆和芯头的粗细和长度，增加中间部位 的阻力，减少边部的阻力，使出泥速度均匀一致来 解决；

6、二是泥条烂一角或烂两角。这是由于机口、 机头和横担三者的中心与螺旋绞刀中心没有对正 所致针对这种情况，可对这 者进行校正来解决； 最后一种是m现一些轻微的烂角，是芯头的位置不 合适。缩进的芯头出泥速度快，泥条被拉烂，这种 情况应调整芯头，在出泥快的芯头尾端加上一个垫 圈或更新瓷芯，加大这一角的阻力来解决。 泥缸、泥条发热：产生这种问题通常有以下几 个方面的原闵。一是泥料颗粒级配不合理，颗粒较 粗，泥料在泥缸内不断摩擦发热。这种情况可调整 泥料的颗粒级配来解决；二是绞刀磨损或绞刀导向 角度不合理，泥料不是随绞刀旋转向前推进，而是 断 l_j泥缸摩擦生热。对此，应更换或修正绞刀导 ，n度；三是成型

7、水分偏低，泥料在泥缸内滑动性 减少。可调节成型含水率而加以解决。 t1干燥 空心砖 孑L洞的存在，与实心砖比较，有着不 同的干燥特点 首先是空心砖孑L洞的存在，增大了蒸发表面 积，使其干燥速度总的比实一D、砖约快14。在干燥过 程巾的各个阶段，其干燥速度也与实心砖不一样。 这是由于空 D、砖挤压断面积减少，坯体表观密度增 加，限制了干燥初期水分排除的速度。此外，孑L洞 及边角的存在，也容易造成不均匀的脱水收缩，容 易引起坯体的开裂，所以空心砖的初期的干燥速度 应比实心砖慢一些。 第二，由于空心砖孔洞的存在，坯体收缩时受 到的压力比实心砖小，冈而其体积收缩绝对值比实 心砖大。 第三，由于空心砖坯

8、体光滑面的表面积比坯体 粗糙面的表面积要大得多，而光滑面的脱水收缩速 度较粗糙面脱水收缩快，这样便造成不均匀的脱水 收缩现象，很容易产生裂纹 知识讲座 科S CI E N技C E纵T E C H X横O L O G Y 针对上述特点，该厂确定一护、二控、三均匀的 干燥工艺(即早期加强护坯、严格监控干燥室各T 艺参数，按时均匀进车) 于燥室是采用逆流式人工 干燥室，干燥室的尺寸为445m，宽1Ill，高12m，送 风形式采用分散底送风，正压自然抽风排潮，其工 艺参数控制见表1。 表1 空心砖坯体的干燥工艺参数 干燥介质 进车端 废气湿度 进车速度 干坯残余 温度oc 温度C (mh) 水分， 9

9、0l20 2540 94 248 79 内燃砖与外燃砖看火有别 砖瓦焙烧时，窑炉看火，主要是通过火光的亮 度来判断。光亮，温度则高；光暗，温度则低。 外燃烧砖时，焙烧带的气体温度高于砖体温 度，砖的表面温度又高于内部温度，这样就产生了 两种不同亮度的火，即“虚火”与“实火”(虚火就是 气流温度，实火就是制品温度)。而内燃烧砖恰好相 反，焙烧带的气体温度低于砖体温度。冈此，内燃砖 看火应比外燃砖看火小些，焙烧带内允许有“黑影” 存在，但绝不等于是降低产品的烧成温度。 内燃烧砖与外燃烧砖有别 内燃烧砖看火应比外燃砖看火略为低些。因 为内燃烧砖焙烧带气体温度低于砖表面温度，砖表 面温度又低于砖内部温

10、度；外燃烧砖则正好相反。 外燃烧砖看火，只要看焙烧带就行。内燃烧砖 除看焙烧带火度外，还应该经常检查预热带升温的 快慢，保温带降温的速度。根据火度发展趋势，应 采取相应措施，使焙烧平稳、正常地发展。 2全内燃、超内燃烧砖 21煤矸石全内燃烧砖 (1)煤矸石全内燃空心砖明显特点 节约原材料消耗，提高材料利用率。 缩短干燥周期，提高焙烧火速度，提高产量。 提高生产丁效30左右。 成型压力大，坯体强度高，内在质量稳定，容 易烧透，减少黑心和压花，基本上满足清水砖墙美 观大方的要求。 减轻建筑结构自重，改善建筑功能，具有良 好的保温隔音效果。 可降低装卸、运输费用10以上。 提高砌筑_T效20节约砌筑

11、砂浆302上。 (2)煤矸石空心砖生产T艺 知 只讲座 cfff ff I fff l 01 0 c y 利用煤矸石生产空心砖，其化学成分、矿物组 成基本与生产普通砖相似。但因成型时在出口处 装有刀架、芯头等，所以对泥料的颗粒度、塑性指数 等要求应提高，否则将影响制品的成型质量。 举四川省沫江矸砖厂一例。它的煤矸石的化 学成分如表2所示，泥料粉碎度如表3所示。 表2煤矸石的化学成分 I 564 19斗6 20 2 28 1 4 76 l含量 1 I l14 1 1 -4 1 (3)码烧 码窑形式选择得当与否，直接关系到制品烧成 的好坏。这个厂码窑形式选择为平装密码中空通 道式(图1)。表观密度

12、为227块m 。 焙烧操作程序是：两段供风，负压操作，分层焙 烧，慢慢氧化，恒温烧结。煤矸石空心砖的焙烧与 实心砖的焙烧基本相似，故不再赘述。 图1矸砖码窑示意图 22煤矸石超内燃烧砖 以煤矸石为原料制砖有着原料成分复杂、塑性 指数低、烧结温度高、恒温时间长的特性，所以用煤 矸石制砖必须牢牢掌握“原料是基础，粉碎勿等闲， 成型是保证，焙烧最关键”。 本来，节煤是煤矸石制砖的一大优势，但许多 地方的煤矸石自身的含煤量远远超出了烧结的需 要。这些太多的热量产生的后果是，轻则给砖的表 面留下黑疤压花，重则造成窑内高温失控、烧 熔坯体，造成的严重“倒窑事故”。四川省的煤矸石、 压 20142 页岩砖首

13、创了“平装、密码、快烧”新技术，为超内燃 煤矸石砖的焙烧找出了一条产质并举的码烧方法。 (1)压花、黑心形成机理 不论是压花的黑疤或黑心，多为未充分燃烧的 碳和未经充分氧化的低价铁所形成。对高内燃和超 高内燃的煤矸石砖来说，未能充分燃烧的碳，常为 主要因素，而在坯体残碳较为充分燃烧的情况下， 坯体内铁化合物是否充分氧化就成为主要的矛盾， 而更多的则是两种情况并存。 在充分氧化的条件下，碳可以充分燃烧，坯体 中的各种铁化合物也可充分氧化生成红色的Fe，0 。 否则，由于碳与氧的结合力大于铁，故首先会夺取 氧而燃烧。这时，如果氧气不足，坯体中的各种铁化 合物就只能生成低价的黑色氧化亚铁(FeO)。

14、而通 气不足严重缺氧焙烧时产生大量的一氧化碳，其强 烈的还原作用还常常要夺取三氧化二铁中的氧，将 Fe 0 还原为黑色的氧化亚铁而变成黑疤。在含硫 的原料中，由于硫与氧的结合力更强，就会夺取氧， 使Fe，0 还原成黑色的氧化亚铁了。上述的各项化 学反应方程式如下。 3Fe203+CO_2Fe304+CO2 f 红色 黑色 Fe20 +C2FeO+CO，t 红色 黑色 Fe203+CO 2FeO+CO2 T 红色 黑色 2Fe203+s 4FeO+SO2 f 红色 黑色 在坯垛中，在两块砖坯的叠压部位较难与空气 流直接接触，从而形成局部的缺氧燃烧，造成压花 黑疤。对于一次码烧来说，坯体较密实，叠

15、压面较 紧，其通风更为困难，造成压花的黑疤的情况也更 为严重，所以说高内燃砖的压花是很难避免的。 (2)解决压花的方法 平装密码应尽可能地减低内燃量并配合低温 长烧固然可以减免黑疤，但对许多高内燃和超高内 燃的煤矸石砖厂却并不如此。另外，为了减少坯体 的压接面积接触，如果采用二次码烧，加强撒沙以 增加叠压处的空隙，从而改善通风条件，不仅费工 增耗，也不能完全奏效。于是，避实就虚，把难于彻 底消灭的黑疤转移到不影响砌体质量的砖的大面 上去，平装密码就成了一项选择。 平装，就是将几千年来沿用的棱装码窑方法 20142 (条面搭接装码)改为大面平装码窑法(大面搭接架 码)；密码，就是把码窑表观密度F

16、1每立方米窑室码 150块lT1 左右提高到225238块m 。 炕腿的装码方法 在24IIl宽的窑室里码l4组21个立腿，为了强 化腿的稳定性，有一半用双坯(叫双立腿)，与单立腿 相问排列。双立腿的两个砖坯之问应有3mln的缝 隙，以利通风，防止“花脸砖”产生，单、双腿之间净 距8090ram，其通风面积约为该处总面积的54。 此处通风面积过大，后火熄得快；过小则前火进底 闲难，均不利于焙烧。 垛身 立腿之上即进行平码，第一层平码于立腿坯 顶之上，靠操作者的一面应与腿部的砖齐平，计l4 块砖坯，除一侧砖坯应贴住窑墙外，相邻两坯间距 5060ram。第二层砖坯桥架在第一层相邻两坯之 问搭接宽度2530ram，前后左右压搭均匀，如此交 错一直码到顶钎层，合计平码437块，平码部分的通 风面积约为该处窑室断面的33，加上立腿27块， 每墙码坯458块，整墙砖坯