燒結(jié)磚生產(chǎn)線原料制備要點

目前，我國燒結(jié)磚瓦工業(yè)正處于一個重要轉(zhuǎn)型期，制品將由小塊向大塊轉(zhuǎn)化，由重質(zhì)向輕質(zhì)轉(zhuǎn)化，大塊空心薄壁制品將得到快速發(fā)展。由于制品的“大塊、薄壁”，故對原料制備的要求大大提高。否則，難以生產(chǎn)出高質(zhì)量的該類產(chǎn)品。

本人認為，要使我國磚瓦工業(yè)順利轉(zhuǎn)型，應(yīng)高度重視原料制備工作，在“四化”，即風化、細化、均化、陳化上下功夫。

1、風化

風化是“自然制備”的一種形式。大多數(shù)黏土是由風化作用形成的，風化程度較差的黏土質(zhì)原料開采以后若進一步風化，可以提高其成型、干燥、焙燒性能。風化是將原料堆放在露天，受到太陽、風、雨、冰凍的作用（主要是體積脹縮變化），料塊進一步松解崩裂，使其顆粒細度提高，可溶性鹽（引起制品泛霜的不利物質(zhì)）被雨水洗除一部分，可塑性提高，其它工藝性能隨之也可得到改善和穩(wěn)定。此外，由于風化造成黏土原料松解崩裂，使其更易粉碎，這一做法對硬度較大的黏土（包括硬度較大的頁巖和煤矸石）意義更大。即使發(fā)達國家機械化程度較高的磚廠，為了生產(chǎn)高孔洞率、高質(zhì)量的空心制品，對原料制備也不乏使用風化手段。我國不少磚廠已經(jīng)嘗到了原料風化制備的甜頭。如湖南長沙市一磚廠和二磚廠的原料為山土，剛采掘的原料顆粒粗、塑性低、成型困難、成品質(zhì)量差，但經(jīng)風化一年后，顆粒變細，塑性大大提高，完全能滿足生產(chǎn)要求。故這兩家磚廠強調(diào)要使用“隔年土”。北京市規(guī)模較大的空心磚廠，原料多數(shù)經(jīng)過較長時間的風化。如北京市西六里屯磚廠用作生產(chǎn)空心磚的黏土原料，必須經(jīng)過2年的風化期（也就是說，原料堆放的露天要經(jīng)歷兩個冬季），該廠十分強調(diào)使用冰凍后融化了的原料。如風化期太短，或未經(jīng)冰凍過的原料，則成型、干燥、焙燒的廢品率明顯增加，成品質(zhì)量也明顯下降。值得注意的是，風化往往使原料的含水率大大增加，如吉林省渾江磚廠的頁巖原料，風化前含水率為5%—7%，風化后含水率為13%以上。應(yīng)該指出的是，硬度較大的頁巖和煤矸石原料如含水率增加，容易使破碎、粉碎、篩分設(shè)備和料倉等粘堵。

2、細化

制品的孔洞率越高，壁越薄，則要求原料越細，以確保有足夠的塑性料。當采用濕法制備時，以嚴格控制細碎對輥機的輥隙來達到，而采用干法制備時，以篩子的篩孔大小進行控制。

原料細粉碎的好處：①可使其中黏土質(zhì)成分較充分分離出來，從而提高了可塑性能；②破壞晶體的完整結(jié)構(gòu)，可促使晶格活化，促進擴散，加速固相反應(yīng)。

在磚瓦生產(chǎn)較好的國家，通常是以濕碾機與細碎對輥機組合用于破碎含水率較高的塑性料；對于破碎含水率較低的塊狀頁巖等，以錘式破碎機和干碾機組合用得較廣。

可用于原料細化的設(shè)備種類較多，應(yīng)根據(jù)具體情況，因地制宜地進行選擇。

 ⑴輪碾機

輪碾機兼有破碎和拌和兩項功能，因此，原料質(zhì)量較差，或?qū)υ咸幚碣|(zhì)量要求較高時，常采用輪碾機。

⑵過濾對輥機

過濾對輥機的主要功能是排除混雜在原料中的草根、石子及其它雜質(zhì)。與此同時，它又把破碎、混合、均化與過濾等功能綜合在一起，起到一機多用的效果。

工作原理：原料進入兩個相對旋轉(zhuǎn)的輥子中，并被輥子的壓力壓入和通過輥圈上的孔洞形成均勻的料塊，然后由裝在輥圈內(nèi)側(cè)的刮板刮入下料口。不能通過孔洞的各種雜質(zhì)（如草根、石子等）將使兩個輥子中的一個活動輥子外移，使兩輥之間的縫隙增大，雜質(zhì)便通過輥子間隙落到下面的膠帶輸送機上運走排除。雜質(zhì)排除后，活動輥子又靠彈簧的作用恢復(fù)到原位。

輥子的材料采用特種耐磨鋼制成，在孔的周圍及內(nèi)壁用耐磨焊條焊一圈，以延長輥圈的使用壽命。

如用該設(shè)備代替輪碾機，產(chǎn)量可增加一倍，而設(shè)備自身質(zhì)量僅為輪碾機的二分之一，加之其結(jié)構(gòu)簡單，使用效果較好，造價較低，因此有較強的競爭力。該設(shè)備適用于含水率較高、含砂量較低的原料。

⑶管磨機

由于管磨機筒體較長，可使物料在其中粉磨的時間較長，故出料細度較高。磚瓦廠可用管磨機粉碎含水率低的中硬頁巖、煤矸石、也可用它粉碎經(jīng)篩分后的篩余料。

3、均化

當原料中的成分分布不均勻時，應(yīng)反復(fù)進行攪拌使其充分均化。否則，經(jīng)成型后的坯體是不均勻質(zhì)的，這種坯體在干燥和焙燒過程中極易產(chǎn)生裂紋等廢品，即使勉強生產(chǎn)出的產(chǎn)品，其耐久性等性能也很差。

疏解是制備均勻化的前提。泥料被水潤濕時發(fā)生膨脹，泥料膨脹得越充分，其原有的構(gòu)造就破壞得越充分，促使泥料疏解，為改善坯體的性能創(chuàng)造條件。熱制備是疏解泥料的一個重要手段。

蒸氣是一種良好的熱濕載體，它能快速地將每一個原料顆粒形成水膜。

在攪拌過程中通蒸汽加熱比加冷水的濕化、均化、增塑作用顯著得多。與未經(jīng)熱處理的原料相比，加熱處理的優(yōu)點是：①可降低成型水分1—3.5%；②降低動力消耗20—30%③可增加干燥過程中的內(nèi)擴散速度，從而可縮短坯體干燥周期15%左右；④提高坯體抗彎強度40%左右；⑤顯著提高擠出機的生產(chǎn)效率，在成型水分降低的情況下，泥料的顆粒之間有著極強的結(jié)合能力，泥料的抗壓和抗剪強度提高，在擠出泥條時，因速度梯度而形成的剪切力不能使泥料內(nèi)部形成滑移面，阻礙了螺旋紋的形成，減少了廢品率。蒸汽產(chǎn)生于鍋爐，鍋爐的參數(shù)是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽壓力和溫度。工業(yè)鍋爐有的不帶過熱器，有的帶過熱器。不帶過熱器的鍋爐生產(chǎn)的蒸汽是飽和蒸汽，帶過熱器的鍋爐生產(chǎn)的蒸汽是過熱蒸汽，過熱蒸汽溫度高于相同壓力下飽和溫度的蒸汽，它與同壓力下飽和蒸汽的溫度差值稱為“過熱度”。由于飽和蒸汽的壓力和溫度有一個對應(yīng)的關(guān)系，只要知道其壓力，就可以知道它的溫度。

就低壓飽和蒸汽、高壓飽和蒸汽和過熱蒸汽三者相比：低壓蒸汽每千克所含的熱量最少，過熱蒸汽每千克所含的熱量最多，但相差不大。低壓蒸汽的流速小，不易浸入塑性高的原料中。高壓蒸汽的流動能量大，可以深入原料內(nèi)部與之混合。過熱蒸汽與原料混合時在短時間內(nèi)保持它的氣體狀態(tài)，在冷凝前滲透速度極快，但由于其不能很快的冷凝，設(shè)備密閉不好時容易外溢。總之，蒸汽是一種良好的熱、濕載體，它能快速、均勻地使每一黏土顆粒形成水膜，使黏土物質(zhì)的潛在可塑性得以充分發(fā)揮。一般配人工干燥室時，常采用2.5—3表壓力飽和蒸汽。加熱后原料溫度45—55℃（使成型磚坯溫度與干燥室進口溫度相當）。

4、陳化

陳化就是將破、粉碎并加水后的原料儲藏在密閉的房間內(nèi)。在水的“劈裂”作用下使其進一步松散，水分分布均勻，使膠體的有機和無機組成部分的含量增加，從而達到提高其可塑性，改善其工藝技術(shù)性能的目的。

發(fā)達國家有些磚廠，為了提高制品質(zhì)量，在生產(chǎn)工藝過程中一般均采用陳化手段。

陳化應(yīng)在陰暗、高濕度和溫度為20—30℃陳化庫中進行（某廠的經(jīng)驗：溫度從15℃提高至30℃，陳化時間可以縮短一半）。陳化庫應(yīng)力求密閉，不要用敞開式。因為這樣做會使原料堆表皮水分蒸發(fā)，造成內(nèi)、外水分不均勻。有些廠的陳化庫建在地平面以下，堆料高度大，陳化期間水分散失少。

經(jīng)陳化后，出料一般用多斗挖掘機，該設(shè)備可以做到先進庫的料先出，后進庫的料后出，較為合理。亦有用裝載機出料的，裝載機的優(yōu)點是靈活，但應(yīng)注意不要使新、老料混在一起運出。

黑龍江雙鴨江某煤矸石磚廠的陳化庫長50m，寬18m，料堆高5.5m，陳化期為3d，以多斗挖掘機出料，北京市門頭溝區(qū)萬佛煤矸石磚廠和軍莊煤矸石磚廠的陳化庫采用可逆移動式膠帶機進料，多斗挖掘機出料。

煤矸石磚廠普遍反映：經(jīng)陳化3—6天的料，塑性指數(shù)提高了1.5—3，如重慶市疊疊煤矸石磚廠，用于成型的原料陳化前的塑性指數(shù)為9.1，而經(jīng)3d陳化后的塑性指數(shù)增到10.8.干燥和焙燒廢品率明顯降低了。

新疆地區(qū)水分蒸發(fā)快，原料表面易結(jié)殼，因此有的廠在陳化庫上方設(shè)有水的噴淋裝置，以保證原料堆表面有一定的濕度。

陳化庫還兼有中間儲料的作用，不至于因一臺設(shè)備出故障而“一停全停”，對維持連續(xù)正常生產(chǎn)提供了不可小視的保證。

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