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? ? ? ?一、預熱帶急干炸裂 ? ? ?
? ? ? ?干燥后的磚坯進入焙燒窯后仍有兩種水分需要緩慢排除,一是自由水,即干燥后的殘余水分;二是原料各化合物中的化合水。如果磚坯在預熱帶升溫過急,急劇膨脹的水蒸氣會把磚坯撐裂,從而形成急干裂紋,嚴重時磚坯會斷為數塊,俗稱爆坯。主要原因有兩項:
? ? ? 1、用閘不合理 ? ?
? ? ? ?用閘太少使磚坯在低溫階段得不到預熱,直接進入中溫階段(400-800℃),一般輪窯用閘不低于4個,焙燒窯設計的閘應盡量用全。
防治措施:合理用閘,確保預熱帶緩慢升溫。
? ? ? 2、輪窯揭紙擋不及時
? ? ? ?輪窯預熱帶的紙檔必須及時揭掉,否則熱風抽不過去,磚坯得不到預熱,等紙擋被自然燒穿時,熱風溫度已經高達400℃以上,其后果和用閘太少造成的后果一樣。
? ? ? ?防治措施:及時揭紙擋,閘用到哪里紙擋就揭到哪里。
? ? ? ?3、急火
? ? ? ?急火,即預熱帶升溫過急。預熱帶中后部若升溫過急,磚坯也會產生裂紋。制磚原料中的石英在573℃和870℃時要發生晶型轉變,轉變的同時伴隨著體積的膨脹,573℃時由β-石英轉變為α-石英,體積膨脹4.64%;870℃時由α-石英轉變為α-鱗石英,體積膨脹13.68%。若升溫過急,石英膨脹速度太快,會把磚坯“撐裂”。尤其是573℃-870℃時的晶型轉變,因其體積膨脹率大(13.68%),最容易產生裂紋。所以,這一階段的升溫速度控制在60-80℃/h。
? ? ? ?防治措施:適當延長預熱帶,中后部升溫速度不要過急。
? ? ? ?二、冷卻過急
? ? ? ?經過高溫焙燒的磚坯進入冷卻帶后要緩慢降溫,若冷卻過急,制品表面急劇降溫,而內部仍處于高溫狀態,由于收縮不一致,勢必產生內應力,內應力超過磚坯的機械強度時,制品便產生裂紋。
? ? ? ?冷卻過程伴隨石英晶型轉變帶來的體積收縮也會造成成品的裂紋(石英晶型轉變過程是可逆的,但因其體積膨脹產生的后果是一樣的)。
? ? ? ?主要原因:輪窯打門過早,隧道窯設計太短或在冷卻帶開急冷風口。
? ? ? ?防治措施:輪窯嚴禁早打門(冷卻帶不能低于15m);
? ? ? ?隧道窯設計長度不能太短(根據不同原料性質確定窯的長度,最短不應低于85m);
隧道窯冷卻帶不要開急冷風口,冷卻風機應安裝在出車端窯門處。
? ? ? ?三、預熱帶凝露
預熱帶用閘不合理,使濕煙氣流程過長,容易導致濕空氣產生飽和,使磚坯回潮產生裂紋(性質同干燥窯凝露)。
? ? ? ?防治措施:合理用閘,及時排出濕空氣(用橋式閘或正橋梯式閘,參見本博客隧道窯的用閘》一文)。
? ? ? 綜上所述,成品磚裂紋的成因還是比較復雜的,為了直觀起見,我們可以借鑒安全管理中事故樹的模式,把成品磚裂紋的成因以匡圖的形式畫出來,這樣分析起來就簡單多了(圖附后)。
? ? ? ?我們在生產過程中,往往產品出現了裂紋,但卻很難查找其成因。如何根據裂紋的性質判斷其成因呢?下面根據經驗簡要說明一下。
? ? ? ?成品磚的裂紋,根據其性質可以分為兩大類,即顯紋和暗紋。顯紋是指一眼就能看到的裂紋,暗紋一般用肉眼難以看到,但可以通過儀器來辨別,也可以用敲擊的方式通過聽聲音來判斷。如果一塊沒有顯紋的磚,用金屬敲擊其聲音沉悶、不清脆(俗稱啞音),則證明有暗紋存在(欠火磚除外)。成型時出現的暗紋和顯紋,在干燥和焙燒后會明顯擴大,大部分暗紋會變成顯紋。
? ? ? ?原料原因(陳化條件不充分、干敏系數過高、塑性太差、摻混不勻、顆粒級配不合理)產生的裂紋只有在后續工序中才能發現,因為這些原因處在生產工序的上游,所以判斷較為困難。比較簡單的辦法就是鄰近磚廠之間互換原料做試驗,如甲廠生產的磚裂紋嚴重,而乙廠生產的磚質量較好,兩廠可互換部分原料做試驗,若乙廠的原料在甲廠生產的磚不裂紋,而甲廠的原料到乙廠做的磚仍然裂紋,則可以判斷甲廠磚裂紋的是由于原料原因引起的。同樣的辦法可以很快判斷成型、干燥和焙燒方面原因引起的裂紋,查到原因后就可以采取針對性的措施。
? ? ? ?成型主機絞龍、模具、潤滑等原因造成的裂紋,最大的特點就是規律性強,裂紋的深度、位置、方向基本一致,其他原因產生的裂紋則規律性不強。
? ? ? ?凝露產生的裂紋一般呈網格狀,稱為網狀裂紋,都發生在磚坯的表面,深度較淺;干燥過程中發生的網狀裂紋出干燥窯就可以發現。
? ? ? ?干敏系數過高產生的裂紋多在迎風面和邊棱處,有的在存坯線上就可以發現。
? ? ? ?干燥窯內產生的急干裂紋多發生在坯垛的迎風面和邊部,背風面和中下部相對較輕。
? ? ? ?干燥收縮產生的拉裂發生在坯垛中下部,為縱向裂紋。
? ? ? ?壓裂多發生在坯垛的中下部,橫向和縱向都有,底層、窯車臺面不平處尤為明顯。
? ? ? ?焙燒窯預熱帶產生的炸紋多發生在磚坯的大面、中部,裂紋處粗糙,深度大,坯垛的背風面、中下部最嚴重。
? ? ? ?冷卻過急產生的裂紋較細、較直(也稱發紋),裂紋處比較平滑,有的外觀不明顯,屬于暗紋,敲擊有啞音,坯垛邊部、迎風面較其他部位嚴重。
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