③内燃砖与外燃砖看火有别

砖瓦焙烧时，窑炉看火，主要是通过火光的亮度来判断。光亮，温度则高；光暗，温度则低。

外燃烧砖时，焙烧带的气体温度高于砖体温度，砖的表面温度又高于内部温度，这样就产生了两种不同亮度的火，即“虚火”与“实火”（虚火就是气流温度，实火就是制品温度)。而内燃烧砖恰好相反，焙烧带的气体温度低于砖体温度。因此，内燃砖看火应比外燃砖看火小些，焙烧带内允许有“黑影”存在，但绝不等于是降低产品的烧成温度。

④内燃烧砖与外燃烧砖有别

内燃烧砖看火应比外燃砖看火略为低些。因为内燃烧转焙烧带气体温度低于砖表面温度，砖表面温度又低于砖内部温度；外燃烧砖则正好相反。

外燃烧砖看火，只要看焙烧带就行。内燃烧砖除看焙烧带火度外，还应该经常检查预热带升温的快慢，保温带降温的速度。根据火度发展趋势，应采取相应措施，使焙烧平稳常地发展。

2全内燃、超内燃烧砖

2.1煤矸石全内燃烧砖

⑴煤矸石全内燃空心砖明显特点

①节约原材料消耗，提高材料利用率。

②缩短干燥周期，提高焙烧火速度，提高产量。

③提高生产工效30%左右。

④成型压力大，坯体强度高，内在质量稳定，容易烧透，减少黑心和压花，基本上满足清水砖墙美观大方的要求。

⑤减轻建筑结构自重，改善建筑功能，具有良好的保温隔音效果。

⑥可降低装卸、运输费用10%以上。

⑦提高砌筑工效20%，节约砌筑砂浆30%以上。

（2）煤矸石空心砖生产工艺

利用煤矸石生产空心砖，其化学成分、矿物组成基本与生产普通砖相似。但因成型时在出口处装有刀架、芯头等，所以对泥料的颗粒度、塑性指数等要求应提高，否则将影响制品的成型质量。

举四川省沫江矸砖厂一例。它的煤矸石的化学成分如表2所示，泥料粉碎度如表3所示。

⑶码烧

码窑形式选择得当与否，直接关系到制品烧成的好坏。这个厂码窑形式选择为平装密码中空通道式(图1)。表观密度为227块/m3。

焙烧操作程序是：两段供风，负压操作，分层焙烧，慢慢氧化，恒温烧结。煤矸石空心砖的焙烧与实心砖的焙烧基本相似，故不再赘述。

2.2煤矸石超内燃烧砖

以煤矸石为原料制砖有着原料成分复杂、塑性指数低、烧结温度高、恒温时间长的特性，所以用煤矸石制砖必须牢牢掌握“原料是基础，粉碎勿等闲，成型是保证，培烧最关键”。

本来，节煤是煤矸石制砖的一大优势，但许多地方的煤矸石自身的含煤量远远超出了烧结的需要。这些太多的热量产生的后果是，轻则给砖的表面留下黑疤—压花，重则造成窑内高温失控、烧熔坯体，造成的严重“倒窑事故”。四川省的煤矸石页岩砖首创了“平装、密码、“快烧”新技术，为超内燃煤矸石砖的焙烧找出了一条产质并举的码烧方法。

(1)压花、黑心形成机理

不论是压花的黑疤或黑心，多为未充分燃烧的碳和未经充分氧化的低价铁所形成。对高内燃和超高内燃的煤矸石砖来说，未能充分燃烧的碳，常为主要因素，而在坯体残碳较为充分燃烧的情况下，埋体内铁化合物是否充分氧化就成为主要的矛盾，而更多的则是两种情况并存。

在充分氧化的条件下，碳可以充分燃烧，坯体中的各种铁化合物也可充分氧化生成红色的Fe2O3。否则，由于碳与氧的结合力大于铁，故首先会夺取氧而燃烧。这时，如果氧气不足，坯体中的各种铁化合物就只能生成低价的黑色氧化亚铁。而通气不足严重缺氧培烧时产生大量的一氧化碳，其强烈的还原作用还常常要夺取三氧化二铁中的氧，将Fe2O3还原为黑色的氧化亚铁而变成黑疤。在含硫的原料中，由于硫与氧的结合力更强，就会夺取氧，使Fe2O3，还原成黑色的氧化亚铁了。上述的各项化学反应方程式如下。

3 Fe₂O₃+CO→2 Fe₃O₄+CO₂↑

红色            黑色

Fe₂O₃+C→2FeO+ CO₂↑

红色         黑色

Fe₂O₃+CO→2FeO+ CO₂↑

红色           黑色

2 Fe₂O₃+S→4FeO+ SO₂↑

红色         黑色

在坯垛中，在两块砖坯的叠压部位较难与空气流直接接触，从而形成局部的缺氧燃烧，造成压花黑疤。对于一次码烧来说，坯体较密实，叠压面较紧，其通风更为困难，造成压花的黑疤的情况也更为严重，所以说高内燃砖的压花是很难避免的。

⑵解决压花的方法

平装密码应尽可能地减低内燃量并配合低温长烧固然可以减免黑疤，但对许多高内燃和超高内燃的煤矸石砖厂却并不如此。另外，为了减少还体的压接面积接触，如果采用二次码烧，加强撒沙以增加叠压处的空隙，从而改善通风条件，不仅费工增耗，也不能完全奏效。于是，避实就虚，把难于彻底消灭的黑疤转移到不影响砌体质量的砖的大面上去，平装密码就成了一项选择。

平装，就是将几千年来沿用的棱装码窑方法(条面搭接装码)改为大面平装码窑法(大面搭接架码）；密码，就是把码窑表观密度由每立方米窑室码150块/m3左右提高到225~238块/m3。

①炕腿的裝码方法

在2.4m宽的窑室里码14组21个立腿，为了强化腿的稳定性，有一半用双坯(叫双立腿)，与单立腿相间排列。双立腿的两个砖坯之间应有3mm的缝隙，以利通风，防止“花脸砖”产生，单、双腿之间净距80~90mm，其通风面积约为该处总面积的54%。此处通风面积过大，后火熄得快；过小则前火进底困难，均不利于焙烧。

②垛身

立腿之上即进行平码，第一层平码于立腿坯顶之上，靠操作者的一面应与腿部的砖齐平，计14块砖坯，除一侧砖坯应贴住窑墙外，相邻两坯间距50~60mm。第二层砖坯桥架在第一层相邻两坯之间搭接宽度25~30mm，前后左右压搭均匀，如此交错一直码到顶钎层，合计平码437块，平码部分的通风面积约为该处窑室断面的33%，加上立腿27块，每墙码述458块，整墙砖坯的迎风面积约占窑断面的57%。相邻两墙间距160~180mm为一从上到下的脱空通道。火眼处的脱空位置应正对火眼，以便于看火，每排火腿共码三墙。

为增强坯垛的稳定性，以第20层起每隔5层加码4~5块连接砖坯，连接砖坯在相邻两墙各压30~40mm，使墙与墙连为一个整体。所有加码的连接砖坯既要合理分布又要让开火眼(图2)。

这样，每门4排，每排三墙，每门窑室装坯5500~5650块，码窑表观密度为224~230块/m3，砖坯体积占窑室空间不到30%。

最初，曾采用12组17个腿，腿间距100~110mm，腿部的通风面积为该处窑室断面的62.5%。腿以上平码到顶，两坯间距80~90mm，两层大面搭接15~20mm，合计平码348块，加上立腿每墙合计码坯365块。由于当时挤泥机泥缸直径只有320nnn，砖坯强度差，压搭尺寸只有15~20mm，常发生压示边棱甚至倒墙垮排，以后才改成了这种码法。

③装码注意事项

砖坯垛应平稳、直、正、火路畅通，平码砖坯左右压搭均匀，压接宽度不少于20mm，以免压垮边棱产生垮墙倒排。两墙间距160~180mm，上下一致，如太窄，不仅连接砖坯在墙上压接不牢，而且影响火行速度和产量。如太窄，则容易产生商温大火。

平装密码不仅消灭了条面压花，而且码窑表观密度比大洞码法增加了52%~58.7%，为增产创造了条件。

从整体上看，码窑表观密度增加，单位窑室内的可燃物也随之增加，出现高温导致烧流的危险增大，但由于密码，坯垛上的通风面积只有窑室断面的43%，比二大洞码法减少了近一半，从而有效地控制了从冷却、保温带进人焙烧带的风量，以限制其火势，这就和关小了风门的煤炉，想烧也烧不起来道理一样。

两墙之间的脱空通道十分重要，不仅使整体装码表观密度保持在230块/m3左右的正常水平上而不会出现可燃物高度集中的危险。而且，在预热带还有利于排潮；在其余各带气流通过坯垛时一张一弛，以交换热量，充分混匀才进入下一坯垛，更有利于减小断面温差。更重要的是给以，“三长”为中心的超高内燃煤矸石砖实现“快烧”铺平了道路。

⑶快烧的方法

因为实现了平装密码给超高内燃砖打下了快烧的基础；又因为恰当地配合了快烧的方法，才使平装、密码、快烧获得了生命力。

烧结砖坯时，要求在焙烧过程中所产生的热贵和温度刚好能使原料中的硅、铝、钙、镁等氧化物生成新的硅酸盐，并使部分物质熔融流动，以便把大部分未熔融的物质交错黏结，凝固后成为具有固定外形、有一定机械强度的产品。如果烧结温度不够，熔融物质黏不牢，就会出现生砖；如果温度太高，大部分物质都熔融了，坯垛就会软化坍塌而造成倒排烧流，可见砖坯中物质的熔融、黏牢、凝固有一个过程，需要一定的时间。

因此，对超高内燃煤矸石砖实现快烧技术的要点是“三长”即长预热，低温耗煤，以釜底抽薪之计防止烧结时出现高温；长焙烧，恒温烧结，以步步为营之法来适应煤矸石需要恒温时间长之特点来确保烧熟烧透；长保温，匀速缓冷以稳扎稳打之术防止急冷裂纹。

①高提风闸负压操作

为抵消因密码而增加的通风阻力，并使冷却、保温、焙烧各带均呈负压，为实现分层焙烧创造有利条件，必须高提风闸，同时，负压操作还可以消除有害气体和高温对焙烧人员的影响，改善操作环境，给看火测温创造有利条件。

轮窑日进24排(火行速度1.25m/h)时压力和温度曲线见图3。

②两段供风、分层焙烧

由于高提风闸、负压操作，从而给两段供风分层焙烧创造了条件。

所谓两段供风是指将整个焙烧带分为低温焙烧和高温焙烧段，分别从不同部位供风，以达到在不同情况下分别供给其所需风量，进行耗煤或烧结。其中，高温焙烧段(指窑断面上下温度在960~1020±20℃之间的排位)所需的风量主要从窑门经冷却、保温带限量供给，必要时还可在保温带提闸限风，以确保此段不会出现大火高温。为此，对于轮窑窑门一定要分3次打完；即先打完外墙，同时在内墙上开一个占其总面积约1/6的小洞，若是焙烧带尾部底火过大，洞打在窑门下部，但如焙烧带尾部清底过快，洞打在窑门上部。lh后，打掉内墙一半，再过lh，全部打完，同时打掉下一个窑门的外墙，以免风量突变。低温焙烧段(指坯垛底部达650℃的火排位起到焙烧带顶部已达960℃之间的排位)所需的风量则由从高温焙烧段第一排(整个坯垛上下均达960℃头一排)往后数5-7排的位置上，揭开火眼以利用负压灌人冷风，以应其需。全揭或半揭火眼的排位，应根据进排和窑温等情况，随时调整，使窑温处于正常状态。应该注意的是：对任何一个火眼都不能长揭不盖，以免出现生砖。揭火眼灌冷风的另一作用是抑制底火，不使升温过急，以缓解腿部砖坯压接处的压花黑疤。

所谓分层焙烧，是指由于采用了两段供风以后，从前火底部650℃起到顶部960℃止的排位上形成一条随火势向前平行移动的火斜线，造成坯垛上的砖坯由下到上分层燃烧的操作方式。并以着火斜线以下的一段叫低温焙烧段，主要用于低温耗煤，而整个坯垛都在960℃的一段才用高温烧结，即高温焙烧段。该窑日进24排的着火分布见图4。其中I区为低温焙烧的前火段，约5排，主要为先期耗煤，实测表明，此区段可耗去砖坯总煤量的35%左右；Ⅱ区温度较高，重点焙烧坯垛中下部，同时继续低温耗煤；Ⅲ区是高温焙烧段，重点焙烧坯垛中上部；IV区为保温区；V区为冷却带。

③长焙烧、恒温烧结

采用平装密码、两段供风、分层焙烧以后，整个燃烧区域近30排，焙烧时间约24h，较原二大洞码法的20排焙烧区、16h焙烧加长约一半，从而形成长焙烧恒温烧结。其中，低温焙烧、高温焙烧和保温各阶段大约各占1/3的排位和时间。

④倒提闸、控风降温

对于超高内燃煤矸石砖易于发生的局部高温大火垮排倒窑等情况，在及时控风降温防止事故扩大的同时，还应保证快烧的正常进行。对此，常采用倒提闸，短风限氧和揭火眼、灌冷风降温的两种措施。

a.当高焙烧带刚开始出现超过允许的焙烧温度时，可以在保温带尾部的冷却段提闸，放走部分从冷却带过来的空气，使高温段限氧燃烧，抑制火势。

b.如果高温焙烧带、保温带都长，后火也多，即出现了较大面积的大火高温，可在保温带中部提闸，严重时还可以停止出窑，堵挡窑门，用纸挡局部或全部遮挡了窑砖垛。应该注意的是：在保温带提倒闸放热时，应立即在高温区打开火眼观察，如在打开火眼的1min内窑底没有变化，说明供氧还多，应立即往前再提倒闸，直到在高温区揭开火眼lmin以内窑底出现黑点，说明该处已开始降温，则可以不再往前提闸了。

这两种倒提闸的办法都不能时间太长，一旦温度降到其烧结温度范围的上限时，应立即落闸，否则会出现低温滞烧。而且，在倒提闸时，还必须在低温焙烧带的最后几排交替揭开火眼，补充供氧，以维持前火正常进排。

C.当高温焙烧带的某一排或几排暂时出现大火高温，可在当排揭火眼、灌冷风，促使降温，并视具体情况实行全揭或半揭(此法对局部高温十分有效)。但揭开时间不可过长，否则顶部可能出现生砖，尤其在高温焙烧带的后段揭火眼、灌冷风时，更应时刻观察，只要温度降到了烧结温度范围的上限，应立即盖好。

实践证明，平装、密码、快烧确实对超高内燃煤石干石砖的焙烧行之有效。但由于这一方法的核心是“三长”，这就需要有较长的窑室或较多的门带，否则实现不了“三长”，也就谈不上快烧。就积累的经验来看，一个火头，在轮窑应该不少于22门。

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