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燒制青磚過程中,窯爐內的溫度和氣氛有以下特殊要求:
溫度要求
- 升溫階段
? ?- 低溫預熱:點火后的初期為排潮階段,要求小火慢溫負壓操作,使窯內溫度緩慢上升,將磚坯中的水分排出,避免因水分快速蒸發導致磚坯開裂。
? ?- 均勻升溫:隨著燒制進行,要通過觀火孔和窯頂熱電偶數據,及時調整火嘴、風頻,使窯內上下、前后、磚垛內外溫度快速達到一致,防止局部溫度過高或過低造成青磚變形或開裂。
? ?- 控制升溫速度:升溫速度不能過快,否則磚坯內部水分蒸發不均,產生較大內應力,導致磚坯出現裂紋等缺陷;但也不能過慢,以免影響生產效率,一般根據磚坯的大小、厚度、原料配方等因素,合理確定升溫速度。
- 高溫燒結階段:溫度一般需控制在1000℃-1100℃之間,在此溫度下,磚坯中的黏土等原料才能充分發生物理和化學變化,達到良好的燒結效果,使青磚具有足夠的強度和硬度。
- 保溫階段:在達到最高燒結溫度后,需要保持一段時間的恒溫,讓磚坯內部的化學反應充分進行,使青磚的結構更加穩定,減少冷卻后出現開裂、變形等問題的可能性。
- 冷卻階段:冷卻過程也需控制溫度變化速度,通常采用水冷或緩慢自然冷卻相結合的方式。水冷能使青磚快速降溫,固定其內部結構,但水冷速度不能過快,否則可能導致磚體開裂。
氣氛要求
- 氧化氣氛階段:在燒制前期,窯內需要保持氧化氣氛,使磚坯中的有機物等雜質充分燃燒,將原料中的鐵元素氧化成三氧化二鐵。此階段要保證足夠的空氣供給,使燃料充分燃燒,為磚坯的初步燒結提供熱量和合適的化學環境。
- 還原氣氛階段:當窯內達到最高燒結溫度后,要及時轉化為還原氣氛,通常是通過加水悶窯等方式來實現。還原氣氛下,窯內氧氣被消耗殆盡,三氧化二鐵被還原成氧化亞鐵,氧化亞鐵再與黏土中的其他成分發生反應,使磚呈現青灰色。
- 氣氛均勻性:整個窯爐內的氣氛需要保持均勻一致,否則會導致青磚顏色不均,出現色差等問題。這就要求在窯爐設計和操作過程中,要合理布置通風口、排煙口等,確保窯內氣體流通順暢,氣氛分布均勻。
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