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烧结砖时,什么是最佳烧成速度?

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烧结砖时,什么是最佳烧成速度?

发布日期:2018-08-15 作者: 点击:

通过较快的焙烧而提高生产率是大家所希望的,而每种原料的产品在不同的焙烧阶段存在着热负荷能力的极限。因此必须研究砖坯允许的加热或冷却速度极限值。烧结速度是用烧成周期衡量的,体现了坯体在以最快速度烧成时所能承受的热负荷能力。

坯体在加热和冷却过程中,发生一系列复杂的物理化学过程,这些过程不断改变着坯体的力学和物理学性能,并由此改变它的热负荷能力。

焙烧时的“裂纹”或结构松弛是由于预热时的热输入或冷却时的热输出,从而在坯体中引起的温度差产生了高应力而造成的。


其主要因素如下:

①比热容及坯体密度两者所决定了泥料温度传导系数,它随着一个焙烧阶段向另一阶段变化而且影响到坯体中所出现温度差的大小。

②焙烧中的膨胀和收缩过程,温度差和膨胀系数使坯体发生膨胀收缩变形,在整个焙烧过程中,热膨胀系数不同,特别由于原料中游离石英含量不稳定使体积突然变化。

③坯体的应力膨胀性能,这决定坯体能抵抗怎样大小的应力,而不出现裂纹或结构松弛,主要取决于坯体的弹性系数。

④坯体密度,坯体越密在加热和冷却时,坯体中出现的温度差越大,应力也越大。

⑤坯体的形状,在同样外部条件下,高孔洞率空心砖或楼板砖的热负荷与实心砖有很大差异。

⑥坯体内的薄弱点:随着生产工艺、产品形状、规格不同,如断面密度不同,机口断面出泥速度差异,在焙烧时,这些薄弱位置易出现缺陷,并由此降低热负荷能力。

⑦在预热带的各个温度范围内砖瓦原料的吸热式放热反应对坯体中温度变化过程的影响。


砖瓦产品的允许焙烧速度不仅受坯体中应力的限制,而且在许多情况下也受泥料中可燃物质完全氧化过程所限制。这种扩散反应,它一方面取决于可燃物质的种类及数量,另一方面取决于坯体密度和坯体的孔隙率,并需要一定的时间,因此,在一定条件下,确定必须的焙烧时间,它成为最基本的要素。黑心或起泡是由于烧成时间不合理造成的。

在预热阶段500℃~ 600℃结晶水排除,坯体强度降低570℃游离石英发生晶态转变,使材料强烈膨胀。因此预热过快就有产生裂纹和结构强度降低的危险600℃~900℃原料中含有较多可燃物质。这些物质需要较长的时间完全氧化过程。冷却时573℃游离石英面转变为石英,坯体急剧收缩,坯体中产生局部出现大的内应力。

由于影响烧成的因素太多,单凭各因素中的若干个来确定需要的烧成时间,是完全不可能的。实际应用中,根据实验先确定理论曲线。然后根据生产线工艺水平、干燥形式、窑炉结构和码坯方式及产品规格品种,产品质量要求,在不同生产线进行试验,最后确定适合不同原料、品种的最佳烧成曲线。我国隧道窑烧成煤矸石砖烧成周期一般为36 h~56 h;页岩砖为36 h一48 h;粘土砖为48 h~52 h。


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