烧结黑心砖的预防与消除方法
发布时间：2020-11-24 浏览次数：215 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，容易发生石灰裂，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。