原料物理性能对制砖的影响

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原料物理性能对制砖的影响



1、颗料组成：或称颗粒级配。尽管原料粒度越细，其表面积越大，水份渗透越好，原料的塑性也越好。但制砖原料绝不是越细越好。因为，全是太细的原料不利于制品的干燥和焙烧，不同粒度的原料在制品中所起的作用是不一样的。粒径小于0.05mm的粉料颗粒称为塑性颗粒，用于产生成型所需要的塑性。当然，这些细小的颗粒必须是粘土或具有类似粘土性能的页岩、煤矸石或其它材料。否则，如对于河沙，粉磨得再细，也是没有塑性的。粒径为0.05～1.2mm的物料颗粒成为填充型颗粒，其作用是控制产品所发生的过度的收缩、裂纹及在塑性成型时赋予坯体一定的强度。粒径为1.2～2mm的粗颗粒，在坯体中起到骨架作用，称为骨架颗粒，有利于干燥时排出坯体中的水分。空心砖生产原料颗粒不宜大于2mm。合理的颗粒组成应该是塑性颗粒占35～50％；填充性颗粒占20～65％；骨架颗粒<30％；绝不允许有大于3mm的颗粒。因其不仅会降低制品的强度，还会因收缩不匀而产生干燥裂纹。2、塑性指数塑性指数是评价制砖原料的一项重要参数，在制砖行业，塑性是指物料和水的混合物在它的最大稠度时能够被挤压成型并在解除压力后能保持成型后形状的一种能力。这种能力的大小以塑性指数来表示。高的塑性指数虽有利于挤出成型，但干燥和焙烧时容易产生裂纹；塑性指数偏低，虽有利于干燥和焙烧，但又会给成型带来困难。如果塑性指数低于7，不仅挤出成型困难，制品的强度也较低。一般认为：塑性指数大于15时称为高塑性泥料，小于7则称为低塑性泥料，只有塑性指数为7～15时的中塑性泥料最适宜于挤出成型。制品的孔洞率越高，孔型越复杂、壁越薄，成型时需要的塑性指数也越高。各种原料的塑性指数差距十分悬殊。粘土的塑性指数较高，有的可达25以上，煤矸石较低，有时还不到7，泥质页岩居中，常为7～18。通过一定的技术手段可以在一定范围内调整原料的塑性指数或改善其挤出成型时的技术性能。对于塑性指数过高的原料，可以适当掺人煤灰、炉渣、粉煤灰、或废砖粉进行瘦化；对于塑性指数较差的原料更应该提前开采、自然风化、适当提高细度、淋水松解以及用机械方法进行搅拌、辊压、陈化、混合、挤压等方法加以改善。还可以适量掺入塑性指数较高的粘土、页岩粉，以调整混合料的整体塑性指数。在生产粉煤灰砖时还可以适量掺人膨润土作为粘合剂，使每一粒粉煤灰的表面都粘有薄薄的一层膨润土，通过混合、均化、挤压提高塑性，满足成型。必须指出：当采用多种原料进行生产时，其首要条件是充分混匀。否则，不仅起不到预期的效果，反而会造成因各种原料的收缩率不一样而产生的干燥、收缩裂纹。由于挤出砖坯的质量不仅主要取决于原料的塑性，还和原料颗粒之间的摩擦系数有着直接的联系。表面光滑而呈球形的颗粒就比表面粗糙而不是球形的颗粒更容易在被挤压时流动而互相靠拢挤实。采用在原料中加人某种添加剂以及造纸厂的黑液，化工厂、电镀厂的废酸液，由于其与泥料颗粒表面所产生特殊的离子吸附和润滑作用，大大改善了泥料在被挤压时的流动性能，而更容易被挤压密实而产生出表面光滑而致密的砖坯。3、收缩率坯体在干燥过程中，由于水分蒸发，颗粒自然靠拢，体积收缩，是所谓干燥收缩。其收缩的长度与坯体原来长度的百分比叫干燥线收缩率。对于干燥线收缩率较大的原料，其制品更应缓慢干燥，否则，坯体将出现严重的干燥裂纹而成废坯。生产中，要求原料的线收缩率小于6％，否则，应对原料进行瘦化处理焙烧时，由于所发生的一系列物理、化学变化及原料中某些物质的烧失，成品不仅比砖坯轻了，体积也略有收缩叫烧成收缩。其收缩的长度对于干燥后坯体长度的百分比叫烧成收缩率。干燥过程中，在坯体中水分逐渐被蒸发的同时，体积也逐渐缩小。由于坯体内、外的干燥速度和收缩速度总是外快内慢，即表层已经干燥开始收缩，而内部还“原封不动”，一旦其收缩的数量超过了泥料的弹性系数(1～2％），必将“胀裂”坯体表面，产生网状裂纹，这叫泥料的干燥敏感性，并以干燥敏感系数来表示，干燥敏感系数越大，坯体在干燥过程中产生裂纹的威胁也越重，当干燥敏感系数小于1时，干燥过程中的问题较小，一旦干燥敏感系数大于2，其在干燥过程中产生裂纹的危险性也就十分严重了，必须加瘦化原料来降低干燥敏感系数。一般说来，泥料的塑性指数越高，其干燥的线收缩率和干燥敏感系数也越高。5、烧成温度范围超过烧成温度仍继续升温，坯体将慢慢软化变形，甚至熔融，坯垛坍塌。显然，低于烧成温度时将会出现生砖或欠火砖；高于烧成温度时，将会出现过烧、烧流甚至坯垛倒塌。显然，这一烧结温度范围越宽，焙烧越容易掌握，对于空心砖来说，这一温度范围应不小于50℃。这是因为：窑室的断面温度不可能完全一样，常常是中部温度较高，边部温度较低，以及顶部和底部、内侧和外侧、窑墙和窑门附近，都会出现一定的温差。如果烧成温度范围太窄，必将出现在同一个断面上中间砖烧好了，边上砖欠火；或边上砖烧好了，中间砖烧焦，或者这一部分欠火那一部分过火的异常现象。粘土砖的烧结温度较低，约为900℃，煤矸石砖则较高，约为1000～1100℃左右，页岩居中。

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