“低热值稀码快烧”工艺操作技术要点

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1、码坯

码坯质量直接影响到砖坯干燥质量的好坏。合理的码坯方式与码坯密度，能使干燥热风在干燥窑断面上进行合理的流量分配和形成适当的流速，以保证砖坯干燥的均匀和提高干燥热风的利用率。码坯又是焙烧的基础。烧成工艺强调“七分装码，三分焙烧”，说明码坯在烧成中的重要性。码坯形式确定之后，实际上也就确定了码坯密度。从而不仅关系到窑内气体运动阻力与风速、风量的大小，而且也确定了窑内热源的多少及其在窑内断面上的分布，最终影响到烧成制度。因此，烧成工艺必须根据窑炉的技术性能、烧成制度、砖坯的热值、砖坯的品种等综合因素，选择合理的码坯方式。
码坯密度是指窑内空间每立方米所能码放的砖坯块数。为了便于考核对比不同品种的码坯密度，砖坯的块数用标准砖（240×115×53mm）或KP1砖（240×115×90 mm）的块数即可。要使在同一条窑内烧成的不同品种码成相同或相近的密度，以确保烧成制度的稳定，提高产品质量。
根据大中断面平顶隧道窑采用“低热值稀码快烧”的工艺要求，码坯方式与码坯密度主要取决于砖坯坯垛横断面上的通风率、坯垛横断面通风总面积与顶隙和侧隙面积之和的比数 (∑Sd+s)，以及坯垛横断面通风总面积与窑通道横断面积的百分比 ，详见下表。
4.6米一次码烧隧道焙烧窑码坯技术参数表序号成品公称尺寸（mm）坯垛通风率（%）∑Sn  ∑Sd+s∑Sn ∑Y(%)码坯密度 （KP1块/㎡）单车数量KP1块/实块1190×190×90341.9281403470/26562190×90×90372.0311403470/56083190×140×90341.9281403476/36124240×115×90372.0311563888/38885240×240×115371.8271904736/1776 6.9米一次码烧隧道焙烧窑码坯技术参数表序号成品公称尺寸（mm）坯垛通风率（%）∑Sn ∑Sd+s∑Sn ∑Y(%)码坯密度 （KP1块/㎡）单车数量KP1块/实块1190×190×9032.734.96311645823/44522190×90×9035.525.38331485259/84883190×140×9032.965.00311505331/55324240×115×9037.105.62351665904/59045240×240×11531.706.75301806369/2374
从这两表看出，两窑 ∑Sd+s ,相差较大。主要原因是窑顶问题不同，即4.6米断面窑为136mm,而6.9米断面窑为40mm。因此，两窑的性能亦有一定差异。
码坯时还要特别注意的一点是，要根据窑炉的宽度，设置1—2道纵向砖坯坯垛的收缩缝，其缝宽为10-30mm即可。用1-2道收缩缝将坯垛横向分为2-3小垛，以防止砖坯在干燥与烧成收缩时把个别砖坯拉裂。在密码或超热焙烧工艺中，为了防止砖垛中部的制品过火而设置的1-2道纵向火道（通风道），亦代替了砖坯坯垛的收缩缝。

2、干燥

“低热值稀码快烧”工艺的实施，缩短了干燥周期。为了保证干燥质量，原料的选择在不影响成型质量的前提下，以泥料的塑性指数越低越好。因为干燥敏感性低的砖坯在干燥过程中不易产生干燥裂纹，所以可加快干燥速度，缩短干燥周期，为“快烧”提供了条件。

要稳定干燥窑“0压”点的位置，一般应将“0压”点稳定控制在距离进车端为干燥窑总长度的2/3左右的位置。例如，有16个车位的干燥窑，其“0压”点可控制在10#车位前后。由于泥料性质的差异，“0压”点的具体位置可通过实验确定。“0压”点确定之后，只要泥料的性质没有变化，就不要随便改变其位置。因为“0压”点前移，会使排潮温度提高，易产生砖坯急干裂纹；而“0压”点后移，一是由于产生严重的热气流分层现象而使坯垛底部的砖坯干燥不好；二是会降低排潮温度，产生很大的湿度，使坯垛凝露塌车。后一种现象在严寒天气（—10℃左右）很容易发生，应多加注意。
干燥热风温度（热风机出口温度）要稳定在120-130℃,排潮温度为45-50℃，空心砖坯出干燥窑的残余水分＜1%。

3、焙烧窑温度控制要点

最高烧成温度控制在烧成温度范围的中间偏下即可，具体可根据砖垛底部和两侧无欠火砖来确定。因为，微机上显示的各车位温度都是窑顶部气流的温度而不是砖的真实烧成温度，砖的温度大于仪表显示的温度，特别是坯垛内部的温度更高。但是风速较大部位（顶、侧部位）砖的表面温度接近气流温度。所以，一旦仪表显示的温度稍低于烧成的温度，则必然出现部分制品表面欠火而内部烧结的现象。内部烧结就说明砖内温度高于砖表面温度，这也是内燃烧成的特点。
为了实现“快烧”的目的，必须从工艺上分析砖坯烧成过程中允许的升降温速度。
按窑内温度来划分，焙烧窑可分为三带。温度低于600℃的地段属于预热带。砖坯在预热带主要是缓慢升温，排除残余水分，并防止砖坯产生裂纹。砖坯进入预热带后，在200℃以前是排除残余水分阶段。若入窑砖坯的临界水分≤1.5%，就可以快速升温而不会使制品裂纹。因此，实现“快烧”就要严格控制入窑砖坯的残余水分。根据多孔砖与空心砖的生产实践，一般窑车顶部的砖坯残余水分在0.2-0.3%，窑车底部的残余水分＜2%，这为“快烧”提供了有力条件。
在200-500℃阶段，是排除砖坯结构水的阶段。Al2O3·2SiO2·2H2O的分解是属于一级化学反应，温度每提高100℃，其分解速度就可加快一倍，而制品不会产生裂纹。因此了解了这个阶段允许的升温速度，也为“快烧”提供了依据。
当砖坯预热升温到573℃石英晶型转化（β—石英—α—石英）温度时，产生体积膨胀。但是研究发现，其相变时反应非常快，一般只需几分钟就结束了。因此，这时只需窑温均匀，使砖坯各部分的膨胀一致，就不会产生制品裂纹。573℃相变阶段的关键是控制窑温均匀，只要温度均匀，就可快速升温而不致坯体开裂。但是，预热带负压较大，易产生分层现象，没有一定的措施，很难保证窑温均匀。所以，在此阶段还是要特别注意慢速升温，以防产生制品裂纹。
另外，还要特别注意制品在冷却带的冷却速度。一是制品从烧成带进入冷却带后，由于有窑尾鼓风和抽热风，所以制品的冷却速度很快。当制品在573℃时，因为α—石英相变为β—石英的同时又产生体积收缩，故在此阶段必须缓慢冷却，以避免制品产生裂纹；二是制品在400℃以下，虽然可以快速降温，但是在230℃时，又因为石英产生快速体积收缩，所以这时冷却过快，制品即会产生裂纹、哑音。
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