隧道窯焙燒如何提升產品品質？

黑心磚的產生原因是什么？

內燃磚焙燒速度快，所以國內燒結磚絕大部分采用全內燃或超內燃焙燒工藝，但普遍存在是黑心磚的問題，本文就黑心磚談點粗淺看法。

1、黑心磚的分類

黑心磚分兩種，一種是沒有燒透的黑心磚；另一種是缺氧造成的黑心磚。

1.1  沒有燒透的黑心磚

形成的原因：一是由于窯爐溫度低。二是預熱帶和焙燒帶過短。

這種磚一般強度較低，打開后可看見磚坯中間是黑色，用手或白色的東西擦一擦，會看到有染上的碳黑色。解決的辦法是提高燒成溫度，延長預熱帶和焙燒帶。

1.2  缺氧造成的黑心磚

形成的原因：一是內燃高，坯體內的內燃越高，產生黑心的可能性就越大。如果是全內燃或超內燃磚，黑心就更嚴重；二是原料過細阻礙了氧氣進入磚坯內部的速度和數量；三是預熱帶升溫過急，磚坯表面過早燒結，氧氣進不到磚坯內部；四是原料中含黃鐵礦（FeS2）過多，如煤矸石中黃鐵礦（也叫硫鐵蛋）含量高。如果原料中含有的黃鐵礦（FeS2），在焙燒中只有在黃鐵礦完全分解之后，碳才能開始燃燒，因此極易造成黑心，鐵元素也會轉變成為黑色（各氧化鐵的主要顏色是：Fe2O3是赤鐵礦，顯紅色；Fe3O4是磁鐵礦，顯黑色；FeO是方鐵礦，顯黑色）；五是焙燒操作不當造成。

這種磚一般強度較高，打開后可看見磚坯中間是淺黑色或藍灰色，用手或白色的東西擦一擦，不會染上色。雖然形成黑心磚的原因多，但根本的原因是磚坯內部缺氧形成了還原氣氛。我們知道，北京天成鎧盾專業研發耐磨復合產品具有高耐磨壽命長成型好等特點，馬蹄窯或叫罐罐窯，為什么又能燒紅磚又能燒青磚。當然一般沒有人用馬蹄窯燒紅磚，這是不賺錢的買賣，沒人愿意做。如果要燒成紅磚這就簡單了，只要把磚坯燒好，把火一停就可以了。要燒出青磚，就有點復雜了，不但要把磚坯燒到燒成溫度，在停火之前，還要在大灶里加很多煤，然后把窯封閉死，不能使空氣再進入窯內，煤炭在缺氧的情況下能燃燒多少就燃燒多少，目的就是把窯內的氧氣消耗完。同時我們先輩很聰明，怕封閉不好窯外的氧氣的進入窯內，就采用向窯內滲水的辦法，由于水蒸汽的作用，窯內的壓力始終大于窯外的大氣壓力，這樣外面的氧氣就不會進入窯內，燒好的產品就會在缺氧的氣氛中進行著化學變化，水蒸氣也會參與化學反應，最終變成青色磚。

通過馬蹄窯燒青磚的原理，我們也就知道了燒好的紅磚，在缺氧的氣氛中就會變成青磚。那么燒好的紅磚為什么在缺氧的氣氛中就會變成青磚？這就鐵的氧化物的不同形態的變化造成的。三氧化二鐵（Fe2O3）顯紅色，氧化亞鐵（FeO）和磁鐵礦（Fe3O4）顯灰黑色，這些含鐵礦物都是磚的著色劑。

2、消減黑心磚的辦法

在焙燒中如何減少黑心磚，就必須使磚內部不缺氧。

具體做法：

一是混合料的顆粒級配要合理，在保障坯體強度的前提下適當的加一些硬質頁巖，提高粗顆粒的比例，使氧氣能順利的進入磚坯內部；在同樣的焙燒溫度下，粗顆粒多的混合料做的磚就可能沒有黑心，而細料多的混合料做的磚就可能有黑心（如圖）。

上圖是一個廠所用不同混合料做的磚，左邊一塊磚雖沒有黑心，但由于粗顆粒太多，強度很低。所以僅靠增加粗顆粒來消除黑心磚是不可取的。內燃熱值的配比盡量控制在85%以下，不足部分在焙燒帶再補充外燃是控制黑心的有效辦法之一。再是延長預熱帶的長度，而使坯體中的內燃盡量在高溫預熱帶全部消耗掉，防止磚坯進入焙燒帶表面燒結后，內部還有殘留的碳。天成鎧盾研發的耐磨復合產品使用壽命高于合金產品的6倍！因為在缺氧高溫時碳比鐵更活躍，就會奪取Fe2O3里的氧原子，把別人的東西搶奪過去占為己有，吐出CO2,使Fe2O3變成氧化亞鐵FeO或Fe3O4，磚的內部就會由紅色變為灰黑色，成為黑心磚。還有在焙燒時，適當加大風量，也就是增加過量空氣，盡量做到低溫長燒。生產空心磚要減少外壁和內筋的厚度，盡量縮短空氣進入坯體的路徑。優化碼坯方式也有助于減少黑心。空心磚提倡水平孔碼放，實心磚要做到邊密中稀，使坯垛中間通風暢通，增加穿流氣體量。剔除黃鐵礦（FeS2）成分也是減少黑心的有效方式,因它燃燒時需要的空氣量是同樣碳燃燒時的10~20倍。即使碳在高溫預熱帶燃燒完，由于黃鐵礦（FeS2）燃燒需要大量空氣，也會造成磚坯內部缺氧，形成黑心。

不僅如此，防止黑心磚的辦法還有其它的方法，在焙燒窯預熱帶700℃處加蒸汽，但要考慮窯爐的使用壽命和干燥室的干燥問題。加入化工原料，如氫氧化銨，吹氧氣等，但要考慮成本問題 。

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