燒結(jié)磚生產(chǎn)線 常見問題及處理 上

1.原材料中的三氧化二鋁

三氧化二鋁是原材料中非常重要的成分之一，也是燒結(jié)磚生產(chǎn)中的“增強劑”，可提高制品的強度。當含量超過18%時制品強度明顯增加，當含量低于10%時制品強度會明顯下降。含量越多制品的燒結(jié)溫度也高，增加熱耗。當其含量超過30%則不宜使用。

2.原材料中的氧化鈣

氧化鈣：即生石灰，在自然界中以碳酸鈣（CaCO3）即石灰石狀態(tài)存在。氧化鈣遇水生成氫氧化鈣（Ca(OH)2），即熟石灰，體積膨脹2～3倍，使制品產(chǎn)生石灰爆裂直至磚體崩潰。在原材料中石灰石以塊狀存在時，且含量較高，石灰爆裂很難避免。在一定條件下氧化鈣也會和水汽中的硫酸化合生成硫酸鈣CaSO4（石膏），其易溶于水，當隨水滲到磚體表面時，水分蒸發(fā)硫酸鈣以白色粉末狀沉淀于磚的表面，是為泛霜。國家質(zhì)量標準規(guī)定：優(yōu)級品的磚不允許出現(xiàn)泛霜。

3.原材料中的三氧化硫

三氧化硫：三氧化硫多來自燃煤及煤矸石中，可把燃煤或煤矸石放入火中燃燒，如發(fā)出刺鼻的硫磺味則是含硫較高。在含硫較高的煤堆或煤矸石堆上有時還可見黃色的“腰帶”是為硫析出所致。

必須說明的是硫還是產(chǎn)生泛霜的“幫兇”。對于含硫太高的煤，或煤矸石，最好是不用。至少也應盡量少用，使混合料中的三氧化硫含量少于1%。

4.混合料中的顆粒級配

顆粒級配，或稱顆粒組成，是指混合料中不同粒度的泥料在總量中所占的百分比。燒結(jié)磚在國外叫粗陶，不是瓷器，不需要太細的泥料。在擠出成型中，不同粒度的顆粒所起的作用是不一樣的。其中粒徑小0.05mm的粉料稱塑性顆粒，用于產(chǎn)生在擠出成型時所需要的塑性，把泥料粘在一起。當然，這些細小的顆粒必須是黏土或具有類似黏土性能的頁巖、煤矸石或其他材料。否則，如對于河沙，粉磨得再細，也是沒有塑性的。其次是粒徑為0.05～1.2mm的部分叫填充料的顆粒，其作用是控制產(chǎn)品在干燥時所發(fā)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。至于粒徑為1.2～2mm的粗顆粒，在坯體中起到骨架作用，有利于干燥時排出坯體中的水分。空心磚生產(chǎn)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%；粗顆粒＜30%，絕不允許有大于3mm顆粒。因其不僅會降低制品的強度，還會因收縮不勻而產(chǎn)生干燥裂紋。

5. 制作機口時應考慮的線收縮率

線收縮率：線收縮率分為干燥線收縮率和焙燒線收縮率，分別指干燥的磚坯比濕坯縮短了的百分率和成品磚比干坯縮短了的百分率。其中應特別注意的是干燥線收縮率，因為它和磚坯在干燥過程中產(chǎn)生的干燥裂紋有直接關(guān)系，干燥線收縮率越大，產(chǎn)生干燥裂紋的危害也越大。兩種收縮率之和是總收縮率，是為制作機口時應該比規(guī)定的成品磚放大多少的依據(jù)。

6.摻加內(nèi)燃熱值及調(diào)整

我國采用內(nèi)燃燒磚，當前國內(nèi)的先進水平為每kg原料中內(nèi)摻熱量260~280kcal，一般較好的水平是300~320kcal。在產(chǎn)煤地區(qū)有高過400kcal/kg原料或更高的，那是高內(nèi)燃磚，有些浪費。摻入的內(nèi)燃料有煤也有煤矸石等可燃材料。

當采用內(nèi)摻煤時應先確認其發(fā)熱量為每1kg多少kcal，除以300~320，即為每1kg煤可配用多少kg頁巖，寫成公式就是：

煤的發(fā)熱量&pide;300~320＝每1kg可配入頁巖kg數(shù)量。

如果用的是煤矸石或粉煤灰，在測定出其每1kg的發(fā)熱量后應先減去其本身燒結(jié)時所需的發(fā)熱量，320kcal/kg煤矸石，剩下的才是富裕的發(fā)熱量再除以300~320即為每1kg該種煤矸石可以配用的頁巖或黏土，寫成公式就是：

（煤矸石的發(fā)熱量－320）&pide;300~320＝每kg煤矸石可以配用的頁巖（黏土）的kg數(shù)量。

如果其本身的發(fā)熱量就小于320kcal，則不僅沒有富裕發(fā)熱量，在內(nèi)摻煤時，還應先補足它燒結(jié)時所需要的發(fā)熱量才行。

生產(chǎn)中，應先計算出各種原料的配合比，堅持定量搭配，均勻給料，對頁巖、黏土、煤矸石等用量較大的原料可采用箱式給料機，調(diào)整好給料閘板等調(diào)節(jié)裝置隨時檢查保持不變，對煤炭等用量較少的燃料，宜采用更為精確的自動配料機，精確給料，并應根據(jù)煤的發(fā)熱值變化隨時調(diào)整配入比例。

煤的熱值應現(xiàn)場取樣，即在煤堆多點均勻采樣約1kg，粉碎后用四分法制樣、烘干，在發(fā)熱量測定儀中測出熱值，宜采用平行法檢測同一樣品，檢測兩次，其誤差應小于30kcal/kg，否則應重新測試。在生產(chǎn)現(xiàn)場，每批來煤均應取樣檢測。

7. 攪拌加水的控制

加水攪拌的目的是使水和粉料充分混勻，希望每一顆粉料的外表面都與水緊密接觸。因此一是加水位置應在攪拌機的進料端，采用噴水形式對著來料皮帶上落下的粉料，不但給水均勻，又有一定的防塵效果。二是時刻保持攪拌機的攪拌刀片完好，因為在攪拌機中泥料和水全靠攪拌刀的旋轉(zhuǎn)翻滾攪動攪拌，工藝規(guī)定攪拌刀的葉片長度磨損達20mm必須更換修補。三是給料必須均勻，任何時候都必須看見攪拌刀的攪拌葉片的頂端。那種在攪拌槽斗中堆滿粉料的作法，其上部粉料根本沒有參與攪拌，就走向攪拌機的出料口，純粹是自欺欺人，決不可取。

第一道攪拌要求加入成型水分的80%~90%。現(xiàn)場可采用以下直觀方法進行評估。隨手在攪拌機的卸料皮帶上，抓一把攪拌好了的泥料，用手緊握約半分鐘，張開手掌，泥料成團。用手指輕輕一彈泥團散開為合格。如握不成團，說明水分偏少，如彈不散，則是水分偏多。均應調(diào)整。

8. 成型含水率的控制

可用快速水分測定儀，或把剛切出來的濕坯現(xiàn)場立即稱重，記錄在案，并記下當時擠出機`下級電機的負荷電流和切坯機每分鐘的切坯次數(shù)。將該濕坯置于化驗室的方盤中，切碎放入干燥箱中烘干至恒重（烘干透），兩者重量差即為其成型水的質(zhì)量，除以濕坯重量是為相對成型含水率（或稱濕基含水率），如除以干坯質(zhì)量則為絕對成型含水率（或稱干基含水率）。不同泥料、不同擠出設備，所需要的成型水分相差較大，如硬塑擠出的煤矸石磚的成型含水率只有13%～14%，而軟塑擠出成型的黏土磚的成型含水率高達22%或更多，應根據(jù)本廠原料及設備能力，在確保設備安全的情況下盡量降低成型水分。

磚坯的成型含水率每班檢測不少于兩次；在提取樣品磚坯時，必須記錄下當時擠出機`擠出電機的負荷電流，泥條的擠出速度（每分鐘多少根泥條）。

這是因為磚坯的成型含水率與擠出電機的負荷電流成反比；和成型含水率與泥條的擠出速度成正比，即成型含水率越高，泥條出得越快。另外，成型含水率還和磚坯強度成反比，即成型含水率越低磚坯越硬，久而久之，只要看一下電機的負荷電流，數(shù)一下泥條速度，踩一下磚坯的強度，就可以評估當時的成型含水率了。

9. 坯體含水率不均勻的調(diào)整

同一個磚坯兩半塊的含水率差異太大的原因：擠出機的首節(jié)螺旋絞刀和其余的絞刀不一樣，有一個副葉，制作時，對副葉的位置、螺旋角、尺寸都有嚴格的要求，生產(chǎn)中可以發(fā)現(xiàn)絞刀的主葉片只是正面被磨損，其背面基本沒變，絞刀的副葉則正面和背面同樣磨損，其使用壽命比主葉短了一半。

這是因為在泥缸里的泥料是被螺旋絞刀葉片推擠前進的，如果首節(jié)螺旋絞刀只有主葉，則主葉的絞刀尖轉(zhuǎn)在那一方，那一方就擠出更多的泥料，其對應的一方只能是“順便帶一點”泥料出來。有了一個和主葉對稱的副葉以后，情況就不一樣了。后面絞刀推過來的泥料被副葉劈開分了一半，于是主葉和副葉把泥料齊頭并進推向機口，擠出的泥條兩側(cè)泥料基本一致，不會這半塊硬，那半塊軟了。

所以在不要副葉的情況下，同時檢測同一個磚坯兩半塊的含水率明顯不同，而且越是往磚坯的兩頭其含水率差異越大，到兩端的20mm左右差異多在2個百分點以上。

于是，在干燥、燒結(jié)過程中，磚坯較硬的半塊，含水量較少，收縮也較少，另一面則收縮較大。同塊磚坯“各唱各的調(diào)”能不產(chǎn)生裂紋嗎？

首節(jié)螺旋絞刀副葉一旦磨損太大，生產(chǎn)中可見泥條出來后不是直線前進，而是蛇形爬行，必須立即拆換修補首節(jié)螺旋絞刀，不能怕麻煩。

10. 成品磚掉角的原因及防止

掉角是普通實心磚的一種常見病，指磚的四角十分脆弱，一碰就壞，運到工地上的磚沒有四角全成橢圓形，原因是擠出機`的螺旋絞刀嚴重磨損，特別是首節(jié)螺旋絞刀的葉片外徑磨損到蓋不住一塊磚的四角時的必然后果。

擠出機`里的泥料是靠旋轉(zhuǎn)的螺旋絞刀的葉片推擠前進的，只有螺旋絞刀葉片的面積大于擠出泥條的橫斷面積，才有可能對泥條全面施壓擠出完整的泥條，如果螺旋絞刀葉片的外徑小于泥條斷面的外接圓，其壓不住的部份就只能“吃”絞刀葉片外緣“漏”出來的泥料，沒有被壓緊、含水率高，燒出來的磚就四角疏松，一碰就掉角了。

其實這一情況，在泥條出來時極易發(fā)現(xiàn)：剛切出來的磚坯，用手捏其四角如果比其它部位軟得多，甚至捏出水來，就可能會掉角。

11. 坯體出現(xiàn)的螺旋紋或S形裂紋

螺旋紋及S形裂紋指實心磚的大面上出現(xiàn)象花卷一樣的許多同心橢圓形的裂紋，或呈S形的平行曲線裂紋，均屬于廢品。由于泥料在擠出機`里被螺旋絞刀葉片推擠前進時斷面各點的前進速度并不一樣，總是中間快周邊慢，這種速度差就把前進的泥料撕成若干層，這些分層的泥料在隨螺旋絞刀旋轉(zhuǎn)時就裹成了“花卷”，在相鄰兩層泥料之間則擠滿了空氣及擠出來的水，沒有粘結(jié)成一個整體，而出現(xiàn)螺旋紋或S形裂紋。

這一問題，在磚坯切出來時極易發(fā)現(xiàn)，辦法是：取切坯機切出泥條時兩端切下來的較薄的廢坯，用手掰其四角，如掰開處全是圓弧形，且斷面平滑則是螺旋紋或S形裂紋無疑，應作廢品處理。

解決的根本方法是增加泥料的粗顆粒，即泥料中粒度為0.05~1.2mm的填充顆粒的百分比，特別是有棱有角的顆粒的百分比，黏土細膩，黏土磚易出現(xiàn)螺旋紋；煤矸石、較硬頁巖，泥料顆粒較粗，又全是有棱有角的顆粒，所以煤矸石磚、頁巖磚就基本沒有螺旋紋。紙張光滑，一摞紙很容易抽出一張，而一摞毛巾則抽不出來，如果在黏土或軟質(zhì)頁巖的泥料里適當摻入粉煤灰、爐渣、煤矸石或廢磚，讓這些有棱有角的泥料，互相咬住，減免泥料分層，則會消除螺旋紋或S形裂紋呢。

12.“剜心磚坯”現(xiàn)象的處理

剜心磚坯見圖示。

這是指在普通實心磚坯的中部出現(xiàn)月牙形的孔或弧形裂紋，所有孔洞、裂紋均透穿磚體，幾乎所有磚坯都是一樣，掰開孔洞及裂紋均表面光滑，似乎擠出磚坯時，中部供料不足。當增加成型水分時，問題消失，一旦降低成型水分又死灰復燃。

如前所述：在擠出機`里，泥料是靠旋轉(zhuǎn)的螺旋絞刀的 葉片推擠前進的，而螺旋絞刀的軸套所占據(jù)的部位是沒有泥料的。因此，在擠出機`的泥缸里，泥料不是一根實心的“泥棒”，而是一根中空的“泥管”，直到泥管脫離了螺旋絞刀進入機頭四周的泥料才向中間擠過去，填補螺旋絞刀軸套所留下的空間。如果軸套太大，泥缸里絞刀葉片的有效擠出斷面太小“泥管”的泥料，填補不滿絞刀軸套留下的空間，或還來不及填滿中間的空間，就被擠出了機口，必然造成“剜心磚坯”。

由于包裹在泥料顆粒表面的水膜在泥缸里是泥料的潤滑劑，所以加大成型含水率后，泥料的流動加快了，在同樣條件下，泥管周圍的泥料較容易涌向中間，填補真空，剜心現(xiàn)象也就沒有了。

對付這一問題的治標之策只有多加點水提高磚坯的成型含水率。當然這不僅會增加干燥的負擔，也有可能在一定程度上影響磚的強度。

治本之策，一是適當延長機頭的長度，使泥管周圍的泥料有足夠的時間擠向中間填補真空，但這樣肯定會增加擠出能耗，同時也提高了磚的密實度，有助于提高其強度；二是盡可能縮小螺旋絞刀軸套的外徑，盡可能地增加絞刀葉片在泥缸里的有效擠出面積，使“泥管”的泥層更厚一點，擠出的泥料更多一點，泥管的孔更小一點。更容易補填滿。

實際上，在擠出機`里，只有首節(jié)螺旋絞刀擔負著克服機頭、機口的全部阻力，把泥料擠出機口成為泥條其所承受的推力最大，扭矩也最大，其絞刀軸套也必須有一定的厚度，所幸首節(jié)螺旋絞刀都被安裝在絞刀軸的最前端，軸徑較小，在軸套外徑不變的情況下軸套的壁厚已經(jīng)完全夠了，其余各節(jié)螺旋絞刀主要都是“運輸大隊長”，兼負少量擠壓任務，其所承受的推力和扭矩都不大，所以它們的軸套都不需要多厚。

13. 實心磚頂面撕裂

磚的一個頂面有一個不規(guī)則的撕開的裂口，很多磚都有，但裂口的大小、位置不盡相同。都是廢品。

擠出成型時，如果機口沒有安正，泥料擠出時就一邊多一邊少，泥條就向泥料少的一邊彎過去，這時有的人會把泥條搬正，照常生產(chǎn)，就這一搬，磚頂面撕裂的定時炸彈被埋下了。

由于泥條的含水率都有百分之十幾，但只有1%~2%的彈性系數(shù)，你這一搬泥條是直了，但其內(nèi)彎的一面已被搬出了肉眼看不見的內(nèi)傷，在干燥燒結(jié)以后，原形畢露成為廢品。

正確的作法只須松一下機口的固定螺絲，把機口往來料多的一方，即彎曲泥條的外圓方向挪一點擺正機口，擰緊固定螺絲就行了。

14. 實心磚條面有撕開裂紋

其裂紋情況和上述的頂面撕裂十分相似，但位置都在磚的條面上，頂面完好，也是廢品。產(chǎn)生這一缺陷的原因是運輸泥條的泥床上的托滾不平，或個別托滾上包有泥塊，以致泥條呈波浪形前進，彎出了內(nèi)傷到干燥和燒結(jié)后才暴露出來，已無可救藥。因此一定要密切注意泥條的行走情況，必須平穩(wěn)直線前進，不得左右搖擺也不許上下跳動，否則，均應立即停機，查明原因，排除故障，才能恢復生產(chǎn)。

15. 成品磚表層魚鱗狀掉皮

燒出的磚顏色、聲音都沒有問題，就是有一個條面象皮膚長癬一樣的掉皮，仔細觀察發(fā)現(xiàn)掉皮的條面都是泥條朝上的一個面。這是水機口用水過多惹的禍。生產(chǎn)中，可以發(fā)現(xiàn)擠出泥條的頂面有蛇皮一樣的水紋或明顯的水印，機口下面不停的流水。老式的機口，用水潤滑，目的是防止泥條爛角，因為泥料在通過機口和其內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦阻力，而泥條的角則是相鄰兩個面的摩擦阻力的集中地區(qū)，因此四角的泥料總是比大面上的泥料少，走得慢，被拉出了裂紋，機口越長，四角的總阻力越大，被拉出裂紋的威脅也越嚴重，有一點水，泥料有了潤滑劑阻力也就減少了，裂角情況也會好轉(zhuǎn)一點。既然在使用水機口時，加水的目的主要是防止泥條爛角，其正確的做法應該是：把水加在四角，即在水機口頂上距泥條角15~20mm的地方鉆兩個?6mm的注水孔，插入輸液管，限量供水，一般來說每分鐘有40~60滴水已經(jīng)夠了，這叫“好鋼用在刀刃上”。那種從機口中間大量向泥條沖水的做法，不僅會造成成品“掉皮”，干燥時還要增加耗能，延長干燥時間影響產(chǎn)量。

最佳選擇是改用干機口，目前國內(nèi)的許多磚廠使用證明效果良好。

16. 刀架裂紋

又稱愈合裂紋。這類裂紋在擠出成型時往往不被發(fā)現(xiàn)，較嚴重的在干燥后開始顯現(xiàn)，而大多在燒結(jié)后才暴露出來，更有甚者，砌在墻上過幾年才顯現(xiàn)危害更為嚴重。筆者在1968年生產(chǎn)過中間一個大的橢圓孔，兩邊兩個圓孔外形尺寸為240×115×110mm的原始形狀的“空心磚”砌筑在一條一次碼燒隧道窯的外坡墻上，該窯于1970年7月1日投產(chǎn)，到1986年外坡墻上的磚全是刀架裂紋。

其實這一問題在擠出成型時稍加注意完全可以及時發(fā)現(xiàn)。辦法是取切坯機剛切出來的泥條兩頭的薄坯，用手從坯的中線掰開，如斷裂面是一條直線且斷裂面較為光滑，就是刀架裂紋。

產(chǎn)生這一情況的原因是：泥料在被擠到機頭里面時本來是一條整的泥棒（泥柱）被橫放在機頭里的大刀片一分為二，跨過大刀片后才在芯桿區(qū)域內(nèi)重新結(jié)合走出機口，這一重新結(jié)合的距離為芯桿的有效長度，即從泥條脫離大刀片到走出機口的一段距離，長度不過200mm，時間只有零點幾秒，泥條被切出來的“傷口”還沒來得及愈合，就“沒人管了”。

泥條在機頭和機口里的愈合距離和愈合時間只有那么長，就只能盡量讓傷口短一點，小一點，淺一點才能迅速恢復。因此解決這一問題的措施就只有：

· 把芯桿做得長一點，盡量延長愈合距離，作為中硬頁巖愈合距離不宜小于230mm。

· 把大刀片兩頭沒有芯桿和小刀片的部份去掉，減短傷口。

· 在保證強度的基礎(chǔ)上，大刀片的寬度壓縮到40～60mm，以減少傷口的深度。

· 把大刀片的厚度壓縮到8～10mm以減少傷口的寬度。

實踐證明：采用小汽車的厚度為8～10mm廢彈簧鋼板，強度已經(jīng)完全夠了，小刀片和四角刀架的支腳，則可以用厚4～6mm，寬30～40mm廢彈簧鋼板。

如果小刀片的制作不良，也會造成因此而產(chǎn)生的刀架裂紋，這是由于該小刀片的泥條產(chǎn)生的摩擦阻力太大“傷口”嚴重，愈合不了而造成的。如果把小刀片加焊芯桿，改成U形芯桿，不僅不存在這一問題，而且制作更容易，芯具對泥流的阻力也更小。

17. 生產(chǎn)矩形孔多孔磚時的“并芯”

在生產(chǎn)矩形孔多孔磚時，芯頭很窄，其穿孔直徑常為6.5mm，只能使用M6的螺紋芯桿，抗彎應力很小，極易偏歪，剛裝上去的芯具面對來料不勻的泥流芯桿四周受力不勻向一邊歪倒，輕則孔洞移位，重則若干芯桿擠成一堆，擠出的泥條一半有孔，另一半是實心。

實踐證明：用定位板可以有效的防止這一問題。用一塊比機口每邊都寬約40mm、厚4mm~6mm的鋼板，按該多孔磚芯桿的數(shù)量及相對位置，在鋼板上鉆出?6.5mm的穿芯桿的孔，并在鋼板四角的適當位置鉆4個?12.5mm的安裝孔，使用時，在機口、芯具安好以后把定位板套在機口前面，使每根芯桿的尖端分別穿入定位板上其所對應的小孔中，再用四個M12螺桿把定位板固定在機口前面并保持機口和定位板間有15mm以上的凈空距離。開動擠出機`，密切注意泥條已全部頂住了定位板，立即停機，此時，機口里的泥料已完全把芯桿、芯頭鎖定在其應該在的位置上了，即可拆去定位板，開始生產(chǎn)。