原料物理性能對制磚的影響

1、顆料組成：或稱顆粒級配。

盡管原料粒度越細，其表面積越大，水份滲透越好，原料的塑性也越好。但制磚原料絕不是越細越好。因為，全是太細的原料不利于制品的干燥和焙燒，不同粒度的原料在制品中所起的作用是不一樣的。

粒徑小于0.05mm的粉料顆粒稱為塑性顆粒，用于產生成型所需要的塑性。當然，這些細小的顆粒必須是粘土或具有類似粘土性能的頁巖、煤矸石或其它材料。否則，如對于河沙，粉磨得再細，也是沒有塑性的。

粒徑為0.05～1.2mm的物料顆粒成為填充型顆粒，其作用是控制產品所發生的過度的收縮、裂紋及在塑性成型時賦予坯體一定的強度。

粒徑為1.2～2mm的粗顆粒，在坯體中起到骨架作用，稱為骨架顆粒，有利于干燥時排出坯體中的水分。

空心磚生產原料顆粒不宜大于2mm。

合理的顆粒組成應該是塑性顆粒占35～50％；填充性顆粒占20～65％；骨架顆粒<30％；絕不允許有大于3mm的顆粒。因其不僅會降低制品的強度，還會因收縮不勻而產生干燥裂紋。

2、塑性指數

塑性指數是評價制磚原料的一項重要參數，在制磚行業，塑性是指物料和水的混合物在它的最大稠度時能夠被擠壓成型并在解除壓力后能保持成型后形狀的一種能力。這種能力的大小以塑性指數來表示。

高的塑性指數雖有利于擠出成型，但干燥和焙燒時容易產生裂紋；塑性指數偏低，雖有利于干燥和焙燒，但又會給成型帶來困難。如果塑性指數低于7，不僅擠出成型困難，制品的強度也較低。

一般認為：塑性指數大于15時稱為高塑性泥料，小于7則稱為低塑性泥料，只有塑性指數為7～15時的中塑性泥料最適宜于擠出成型。制品的孔洞率越高，孔型越復雜、壁越薄，成型時需要的塑性指數也越高。

各種原料的塑性指數差距十分懸殊。粘土的塑性指數較高，有的可達25以上，煤矸石較低，有時還不到7，泥質頁巖居中，常為7～18。

通過一定的技術手段可以在一定范圍內調整原料的塑性指數或改善其擠出成型時的技術性能。對于塑性指數過高的原料，可以適當摻人煤灰、爐渣、粉煤灰、或廢磚粉進行瘦化；對于塑性指數較差的原料更應該提前開采、自然風化、適當提高細度、淋水松解以及用機械方法進行攪拌、輥壓、陳化、混合、擠壓等方法加以改善。還可以適量摻入塑性指數較高的粘土、頁巖粉，以調整混合料的整體塑性指數。在生產粉煤灰磚時還可以適量摻人膨潤土作為粘合劑，使每一粒粉煤灰的表面都粘有薄薄的一層膨潤土，通過混合、均化、擠壓提高塑性，滿足成型。

必須指出：當采用多種原料進行生產時，其首要條件是充分混勻。否則，不僅起不到預期的效果，反而會造成因各種原料的收縮率不一樣而產生的干燥、收縮裂紋。

由于擠出磚坯的質量不僅主要取決于原料的塑性，還和原料顆粒之間的摩擦系數有著直接的聯系。表面光滑而呈球形的顆粒就比表面粗糙而不是球形的顆粒更容易在被擠壓時流動而互相靠攏擠實。采用在原料中加人某種添加劑以及造紙廠的黑液，化工廠、電鍍廠的廢酸液，由于其與泥料顆粒表面所產生特殊的離子吸附和潤滑作用，大大改善了泥料在被擠壓時的流動性能，而更容易被擠壓密實而產生出表面光滑而致密的磚坯。

3、收縮率

坯體在干燥過程中，由于水分蒸發，顆粒自然靠攏，體積收縮，是所謂干燥收縮。其收縮的長度與坯體原來長度的百分比叫干燥線收縮率。對于干燥線收縮率較大的原料，其制品更應緩慢干燥，否則，坯體將出現嚴重的干燥裂紋而成廢坯。生產中，要求原料的線收縮率小于6％，否則，應對原料進行瘦化處理焙燒時，由于所發生的一系列物理、化學變化及原料中某些物質的燒失，成品不僅比磚坯輕了，體積也略有收縮叫燒成收縮。其收縮的長度對于干燥后坯體長度的百分比叫燒成收縮率。

干燥過程中，在坯體中水分逐漸被蒸發的同時，體積也逐漸縮小。由于坯體內、外的干燥速度和收縮速度總是外快內慢，即表層已經干燥開始收縮，而內部還“原封不動”，一旦其收縮的數量超過了泥料的彈性系數(1～2％），必將“脹裂”坯體表面，產生網狀裂紋，這叫泥料的干燥敏感性，并以干燥敏感系數來表示，干燥敏感系數越大，坯體在干燥過程中產生裂紋的威脅也越重，當干燥敏感系數小于1時，干燥過程中的問題較小，一旦干燥敏感系數大于2，其在干燥過程中產生裂紋的危險性也就十分嚴重了，必須加瘦化原料來降低干燥敏感系數。

一般說來，泥料的塑性指數越高，其干燥的線收縮率和干燥敏感系數也越高。

5、燒成溫度范圍

超過燒成溫度仍繼續升溫，坯體將慢慢軟化變形，甚至熔融，坯垛坍塌。顯然，低于燒成溫度時將會出現生磚或欠火磚；高于燒成溫度時，將會出現過燒、燒流甚至坯垛倒塌。顯然，這一燒結溫度范圍越寬，焙燒越容易掌握，對于空心磚來說，這一溫度范圍應不小于50℃。這是因為：窯室的斷面溫度不可能完全一樣，常常是中部溫度較高，邊部溫度較低，以及頂部和底部、內側和外側、窯墻和窯門附近，都會出現一定的溫差。如果燒成溫度范圍太窄，必將出現在同一個斷面上中間磚燒好了，邊上磚欠火；或邊上磚燒好了，中間磚燒焦，或者這一部分欠火那一部分過火的異常現象。

粘土磚的燒結溫度較低，約為900℃，煤矸石磚則較高，約為1000～1100℃左右，頁巖居中。

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