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专家答疑
文献: 《砖 家》 2015年12月 总第21期 返回索引
添加日期:2015/12/30 15:07:01   浏览次数:1643   文章来源:中国砖瓦工业烧结技术信息中心    作者:王晋麟
1、每块普通砖焙烧后的接触点上都泛霜,能够解决吗?

答:在普通砖焙烧时的接触点上都泛霜(其实应该称为泛白)的原因是由于原材料或混合料中有可溶性的盐类物质引起的。在成型之后的湿坯体中含有较多的自由水,这些可溶性的盐类物质就会溶于水中,如硫酸盐类物质——硫酸钙(CaSO4)或硫酸镁(MgSO4)等。当湿坯体表面局部受到压力时,坯体内含有硫酸盐类物质的液态水就会沿着与压力相反的方向渗出,同时将可溶性的盐类物质带到了坯体表面。当水分蒸发后,可溶性盐类物质就会结晶并留在了坯体表面。在焙烧中这些可溶性盐类物质有的(多为碱金属物质)与其他物质形成熔融体,部分渗入砖体内;而绝大多数碱土金属的硫酸盐只有部分分解或在坯体表面形成了一层不溶于水的白色或灰白色物质,影响产品的外观,有的甚至手摸后的手印都清晰可见。这种缺陷根据国际上的分类称为泛白(scum),是在焙烧期间形成的,而且生成物不溶于水;而泛霜是指在产品出窑之后遇水或受潮后,当水分蒸发时随之产生出的类似于白霜的物质,这类物质溶于水。

消除这种泛白类的缺陷措施就是在原材料或是混合料中加入与可溶性盐类物质等量的碳酸钡(BaCO3)或是氯化钡(BaCl2),或稍过量一点),使其与碱土金属的硫酸盐类反应形成硫酸钡。因硫酸钡在烧结砖瓦的烧成温度范围内不会分解产生二氧化硫,也不溶于水,也就形成不了泛白或泛霜。切记,加入氯化钡时一定要注意不可过量,即使有一点过量则会引发另外的质量问题。加入钡类物质要考虑生产成本的提高,因钡类物质价格都较高。最好在生产清水墙装饰砖时选择可溶盐含量低的原材料;也要注意搅拌用水中不能含有这种能形成泛白的盐类物质。

2、砖雨水淋浇后流出黄水,请问是煤的问题还是原料问题?(煤含硫在2.5~3.5之间,土里含铁在4﹪~5﹪),会造成影响吗?

答:这是煤或煤矸石中的含硫量太高以及混合料中含有可溶性的钒类物质所致,这种现象极少出现。实际上可能燃料或混合料中的含硫量还要高,这就是关于含硫量的测定方法问题。含硫量的测定都需要在常温下测定,传统的化学分析测定出的含硫量都偏低。在混合料中没有或是有少量的碱土金属物质时,这些在焙烧期间分解释放出的二氧化硫或三氧化硫不能完全与之反应生成硫酸盐(这类硫酸盐的泛霜是白色的),而分解释放出的二氧化硫或三氧化硫一大部分会随烟气排放出去,一部分与钙镁反应形成硫酸盐留在坯体中,还有一部分会吸附在焙烧期间形成的其他物质或硅酸盐物质上,在产品出窑遇水后,会形成硫酸或亚硫酸,并腐蚀了或夹夹了其他物质,随着水流淌出来而呈黄色。

3、窑车靠两侧外墙的砖比中间黑很多(两侧窑顶加边煤)请问是什么原因?

答:可以试试窑顶两侧不加煤的情况下是否两侧的砖还较黑,如果不再黑了,则可以确定是边侧加煤造成的。一般窑的两边墙保温不好的话,散热较严重,靠边墙部位的温度较中部低,边侧外加的煤在低温条件下燃烧不完全易产生烟黑,会把砖外部熏黑。

4、砖坯干燥过程临界点含水率是用什么方法测试

答:成型湿坯在干燥脱水过程中随着水分的陆续减少,体积相应有一定的收缩,叫坯体的干燥收缩,但收缩到一定程度就不再明显收缩而基本停止收缩。坯体刚刚到达停止收缩的时候叫做坯体干燥的临界点(也就是坯体由水分蒸发的等速干燥阶段转为降速干燥阶段的转折点),这个时候的坯体含水率叫坯体的临界含水率。

在临界点之前,要严格控制坯体干燥的脱水速度,防止升温、脱水过快,否则坯体收缩会剧烈而易产生裂纹。在临界点之后,因为坯体基本不会再收缩了,相应可以提高干燥介质的温度和流速,加大坯体干燥脱水的速度,可以不影响坯体质量而达到快速干燥的效果。

坯体的临界含水率因不同原料的成分和性能不同而各不相同。对同一种泥料,临界含水率受关注介质的温度、湿度、流速有关,并且和坯体的厚度、成型水分及成型方式也有较大的关系。一般是取同类原料,在有专用设备仪器的实验室模拟成型、干燥方式,按规定的方法试验检测获得。

5、挤出成型砖瓦坯条的常见问题及处理方法

答:详见培训资料附表《坯体挤出成型中常见问题及处理方法》

6、用什么方法可调整原料的塑性达到正常生产的需要?

答:首先应该测定现有的原料的塑性指数是多少,针对生产的产品

规格、生产工艺(包括干燥室、焙烧窑等)的要求,确定现有原料的可塑性指数相对正常生产工艺的要求是高还是低?

如果原料塑性低,一般可掺配适量塑性高的原料调配(如膨润

土、含伊利石矿物的页岩或黏土等),或添加造纸废液、将现有原料磨细、适当增加陈化时间、提高真空挤出机挤出的真空度、泥料加热(蒸汽)成型、采用硬挤出机成型等方法。

如果原料塑性高,一般可掺配塑性低的原料(如瘠性物料、渣

土、细砂、炉渣、废砖等);充分陈化原料或采用二次码烧、采用软塑挤出机成型工艺等方法 。

7、坯体进入高温焙烧多长时间可以出窑?

答:坯体入窑焙烧时间没有一个确定不变的标准。焙烧时间要根据不同原料的成分和热工性能(包括最佳烧成温度和烧成范围)、坯体规格品种和尺寸大小、坯体在窑内的码垛密度、焙烧窑的结构和质量、燃料的成分和性能、内燃掺配的多少、生产产品质量的要求、当地自然气候及地理条件等因素综合确定。

8、为什么砖(标砖)有时会在窑内发生爆炸(有噼啪声音)?和进窑的速度有关吗?

答:造成砖坯在窑内焙烧过程中产生“爆炸”的原因很多。比如,原料本身含有有害杂质(石灰石等)、原料中含有较大颗粒石英(二氧化硅晶体)较多、使用多种原料但掺配不当不匀、坯体挤出成型严重分层、焙烧隧道窑较短、湿坯入窑、窑车进窑间隔时间太短、进车速度太快、窑内升温过快、烧成后急冷降温太快等等原因,都可能造成坯体在窑内焙烧过程中产生裂纹。往往有多种原因同时存在、并且还都十分严重时,就会造成制品在窑内急剧严重爆裂,甚至会同时伴有“噼啪”声音。具体应该在现场对整个生产过程逐一排查,针对性解决。

9、页岩经过破碎筛选,请问筛网的目数以多少为宜(相对生产标砖、多孔砖)?

答:国内没有做过这方面的详细研究。美国烧结砖瓦使用的页岩原材料很多,根据美国的研究实验结果以及生产中的实际使用效果,破碎后的颗粒级配掌握在下述范围内:页岩粉碎后能够提供塑性的颗粒尺寸为0.053mm(270目筛)以下的颗粒。并认为页岩破碎后应有三种级别的颗粒级配:(1)饰纹性粗颗粒应占有:0~30%(颗粒尺寸一般为1.2~2.4mm,有时可达9.5mm。不做粗颗粒饰纹时可不用);(2)填充性颗粒应占:20%-65%(1.2~0.053mm,这部分颗粒的功能是限制坯体产生过渡的收缩、裂纹、变形);(3)塑性颗粒应占:35%~ 50%(0.053mm以下)。这就向我们指明:无论是页岩还是煤矸石,粉碎后小于0.053mm以下的塑性颗粒的最小限度。已往在没计中提出的小于1mm,或是小于0.5mm以下的颗粒占多少,是一种很不准确的说法。假如将某种煤矸石全部粉碎成为1mm等径的颗粒,有可能这种物料就没有可供成型使用的塑性。对煤矸石、页岩等这类材料测定其可塑性前,应将原材料粉碎后测定小于0.053mm颗粒的含量,并应将这一组分的含量控制在40%以上。这一限定数值,也可以用作工厂设计时没备选型的依据和产品质量控制的基本要求。另外,因这类依靠颗粒尺寸减小而获得塑性的材料,在生产过程中,要经破碎、搅拌加水、陈化、碾练、抽真空处理等过程,每经过一道工序,其颗粒尺寸都在减小,或因水的作用而颗粒疏解,其可塑性会得到逐步提高。因而,对这类原材料可塑性的测定,除在粉碎后限制小于0.053mm颗粒组分大于40%的情况外,应在挤出机出口处取样测定其可塑性,或是采用其它表述方法。

煤矸石、页岩这样的原材料,在生产加工、处理过程中,可塑性的波动很大。究竟用什么方法来描述和比较这类原材料的可塑性呢?首先应对这类原材料破碎后的颗粒尺寸组成要有所限定,如上述;另一种值得注意的情况是:在页岩和煤矸石等硬质或半硬质的原材料破碎中,由于选择的破碎设备或工艺不恰当,使破碎后的物料的颗粒尺寸分布范围很狭窄。造成的直接后果是坯体强度差,或是成型困难,或是烧结后产品的抗冻性不好等。因为颗粒级配不合理时,导致了坯体中的颗粒不能达到最紧密的聚集状态。

10、怎样确定砖坯在干燥室干燥过程中的临界点的位置?如何将临界点调整和稳定控制在干燥室的合理位置?

答:首先要求干燥室必须按照科学、正确、合理设计的要求,建造适合原料、制品、质量、产量等要求的正规干燥室。干燥室的结构应该能够调控排潮风机,能按坯体干燥过程的升温加热阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段、平衡阶段分段送热风,有能分别控制和调整各段风量、风速、温度、湿度的机构和检测仪表、闸阀等。在干燥室纵向及横向方向应设有足够多的观察取样孔。

确定临界点时,先将刚五块成型湿坯表面划两条相互垂直的直线,用卡尺在两条直线上压痕、测量记录长度,并称坯体重量计算成型含水率。然后把这些作有记号的坯体放在干燥车上送入干燥室,按正常干燥速度依次在每个观察孔取出测量压痕间划线的长度、坯体重量(计算含水率)及坯体干燥质量(观察有无裂纹等)。当在某一个观察孔测定坯体的划线长度不再收缩变化,那么这一观察孔位置就是临界点。如果经反复多次测定,临界点都在此位置附近,并且坯体干燥质量很好,没有裂纹等缺陷,基本可以确定该位置是临界点,该位置坯体的含水率即临界含水率。否则,通过调整排潮风机,调整各段的送风温度、风量、风速、湿度,或干燥车进车速度等,重复上述方法重新坯体取样试验检测,最终确定临界点位置。

临界点位置一旦确定无误,并且也能满足干燥产量和质量要求,就一定要保持稳定、正常的干燥制度和生产操作规定,保持产量均衡、成型水分稳定,干燥车进车速度稳定,各段送风介质性能稳定不变。防止临界点变化移动而影响产品质量。

(以上问题为第二十期培训班学员所提问题,解答老师:王晋麟)