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從傳統(tǒng)的“馬蹄窯”燒結(jié)磚工藝出發(fā)，闡述了黑磚的形成原因及解決措施。
由于燒結(jié)磚燒成速度快，國內(nèi)燒結(jié)磚大部分采用全燃燒或超燃燒技術(shù)，但普遍存在黑磚的問題，本文對黑磚提出一些粗淺的看法。
1、黑磚分類
黑磚有兩種，一種是不燒的黑磚； 另一種是缺氧導(dǎo)致的黑色磚頭。
1.1沒有燒透的黑心磚，形成的原因：一是窯爐溫度低。 二是預(yù)熱帶和燒成帶太短。 這塊磚一般強(qiáng)度低，打開一看磚的中間看起來是黑色的。 用手或白色的東西擦的話，可以看到染成了黑色。 解決辦法是提高燒成溫度，延長預(yù)熱帶和燒成帶。
1.2缺氧形成黑磚的原因：一是內(nèi)燃機(jī)越高，坯體內(nèi)燃機(jī)越高，產(chǎn)生黑心的可能性越高。 如果是全內(nèi)燃機(jī)或超內(nèi)燃機(jī)的磚頭，黑心更嚴(yán)重； 二是原料太細(xì)阻礙了氧進(jìn)入磚坯內(nèi)部的速度和數(shù)量； 三是預(yù)熱帶溫度過高，磚表面燒結(jié)過快，無法進(jìn)入氧磚內(nèi)部。 四.原料中黃鐵礦(FeS2 )過多，如煤矸石中黃鐵礦(又稱硫鐵蛋)含量高。 原料中所含黃鐵礦(FeS2 )，在焙燒過程中黃鐵礦必須完全分解后，碳才能開始燃燒，容易引起黑心，鐵元素也變?yōu)楹谏?各氧化鐵的主要顏色為： Fe2O3為赤鐵礦，呈紅色； Fe3O4是磁鐵礦，看起來黑； FeO是鐵礦石，看起來很黑； 是五燒操作失誤造成的。
這種磚一般強(qiáng)度高，打開后可看見磚坯中間是淺黑色或藍(lán)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(nèi)部缺氧形成了還原氣氛。我們知道，馬蹄窯或叫罐罐窯，為什么又能燒紅磚又能燒青磚。當(dāng)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(fù)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(jìn)入窯內(nèi)，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(nèi)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(jìn)入窯內(nèi)，就采用向窯內(nèi)滲水的辦法，由于水蒸汽的作用，窯內(nèi)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(jìn)入窯內(nèi)，燒好的產(chǎn)品就會在缺氧的氣氛中進(jìn)行著化學(xué)變化，水蒸氣也會參與化學(xué)反應(yīng)，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(tài)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(nèi)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(qiáng)度的前提下適當(dāng)?shù)募右恍┯操|(zhì)頁巖，提高粗顆粒的比例，使氧氣能順利的進(jìn)入磚坯內(nèi)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(xì)料多的混合料做的磚就可能有黑心磚。
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(qiáng)度很低。所以僅靠增加粗顆粒來消除黑心磚是不可取的。內(nèi)燃熱值的配比盡量控制在85%以下，不足部分在焙燒帶再補(bǔ)充外燃是控制黑心的有效辦法之一。
再是延長預(yù)熱帶的長度，而使坯體中的內(nèi)燃盡量在高溫預(yù)熱帶全部消耗掉，防止磚坯進(jìn)入焙燒帶表面燒結(jié)后，內(nèi)部還有殘留的碳。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(nèi)部就會由紅色變?yōu)榛液谏蔀楹谛拇u。
還有在焙燒時，適當(dāng)加大風(fēng)量，也就是增加過量空氣，盡量做到低溫長燒。生產(chǎn)空心磚要減少外壁和內(nèi)筋的厚度，盡量縮短空氣進(jìn)入坯體的路徑。優(yōu)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(fēng)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(yù)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(nèi)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(yù)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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