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烧结黑心砖的预防与消除方法

发布时间:2020-11-24 浏览次数:11 来自: http://www.gldwzc.com/

  国内隧道窑砖厂大多是内燃烧砖,内燃烧砖一是产量高,能给厂家带来很大的效益;二是产品质量好,砖硬度高,并且消化掉了煤矸石、炉渣等含有发热量的固体废弃物。内燃烧结砖也有弊病,即大都有黑心,十分难消除。

  黑心砖在国家标准中是被判定为不合格产品,因为烧结砖的黑心直接影响产品的强度和耐久性等强制性指标。烧结砖黑心的产生无外乎两种情况,一是没烧透含有大量热量的制品,俗称外熟里生;二是虽然烧透了但因缺氧生成的氧化亚铁类物质。没烧透的黑心砖使用寿命短,易风化(也是氧化);烧透的黑心砖,也是强度耐久性能不达标,不过比没有烧透的黑心稍好些。

  1烧结砖黑心形成的原因分析

  首先解释一下碳,它是我们制砖不可或缺的原料。碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期ⅣVA族,碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物—有机物更是生命的根本。碳还大量存在于煤、煤粉、煤矸石、炉渣等物质中,烧砖时需要用的是碳在氧气中燃烧所产生的热量,进而完成整个烧结的过程。

  我们要搞明白一般烧结砖为什么是红色的,首先,应了解制砖原料中的化学成分及作用。

  二氧化硅SiO2:制砖的主要成分,要求范围在55%~70%之间,如果其含量高,说明游离石英杂质多,会导致原料塑性降低,砖坯干燥收缩和烧成收缩小。

  三氧化二铝Al2O3低于10%时制品的力学强度低,高于20%时烧成温度升高,煤耗大

  氧化铁Fe2O:是制砖的助溶剂和着色剂。过高的含量会降低制品的耐火度,还会影响烧结制品的颜色(黑灰色或紫红色)氧化钙CaO:是一种有害物质,其颗粒大,容易发生石灰,导致坯体严重变形,如吸潮,粉化等。

  氧化镁MgO:以碳酸镁的状态存在于原料中,起到助溶剂的作用,要求不超过3%,能降低制品的耐火度,但没有氧化钙那样明显。其化合物如硫酸镁在制品中会产生白色的霜。

  制砖原料中的铁元素(Fe)在高温烧结中与氧充分结合氧化生成三氧化二铁(Fe2O3),三氧化二铁是红色的,故砖呈红色。因为砖坯内部缺氧,而制坯原料中的铁元素,在高温缺氧环境下生成四氧化三铁(FeO)或氧化亚铁(FeO)而变成黑心。

  需要特别说明的是,煤矸石中黄铁矿FeS2(也叫硫铁蛋)含量高,会对整个的焙烧工艺产生影响。在焙烧中,原料中含有的黄铁矿(FeS2),只有在黄铁矿完全分解之后,碳才能开始燃烧,因此极易造成黑心(各氧化铁的主要颜色是:Fe2O3显红色;FeO4显黑色;FeO显黑色)。因它分解时需要的空气量是同样碳燃烧时的10-20倍,需要大量吸收氧气,导致砖坯内部缺氧而形成黑心,同时会释放有害的SO2气体。坯体内的内燃越高,产生黑心的可能性就越大。

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