邵三虎

    干燥过程中坯体的裂纹困扰着许多砖厂老板。一些砖厂在投产以后，坯体的裂纹问题一直解决不了。请这个专家来了，说设计上有问题，要这样改，那个专家来了，说要那样改，改来改去，问题还是没能彻底解决。实际上，坯体在干燥过程中的裂纹，不一定都是干燥室的结构问题。原材料的颗粒组成，原材料的陈化方法，成型时的挤出应力，空心砖芯架支承架的排列方法，泥条的形状等各种因素的影响，都会造成坯体在干燥过程中的裂纹。

根据笔者这些年的实践经验来看，大多数厂家的坯体干燥裂纹，都不是由于干燥制度或干燥室结构构成的，70%以上的厂家坯体在干燥过程中产生的裂纹，问题都出在设备上。因此，今天主要就设备及操作方面造成的裂纹问题谈一点粗浅的看法。

要解决裂纹问题，首先要找准问题的关键所在。一般情况下按照一下步骤进行：1、首先解决由于设备原因造成的裂纹，把有可能造成坯体裂纹的第一个因素排除掉。2、消除因为操作原因造成的变形裂纹，包括窑车平面，码放方法等。3、分析检查原材料的可塑性，干燥敏感性系数，掺配料的均匀性等，4、排除掉以上再详细分析是否需要改动干燥室的送排风结构。

裂纹的分类：

根据裂纹的产生的原因，笔者以自己的看法大体分为一下三类：1、成型内应力造成的裂纹裂纹（包括芯架裂纹），2、坯体变形造成的裂纹，3、原材料及干燥制度造成的裂纹。

前2项是由于成型设备形成的裂纹（芯架裂纹，挤出内应力裂纹，由于坯体外形不正造成的裂纹，坯体强度不足造成的裂纹），后一项是由于原材料造成的裂纹（原料可塑性高，干燥敏感性系数太大，骨料的掺配方法不正确。

1、内应力裂纹：产生的原因：由于坯体在成型过程中，挤出压力分布不均匀，在坯体内部形成内应力，在干燥过程中表现出来的裂纹：

2、芯架裂纹：其实是内应力裂纹的一种表现形式。但表现比较特殊，所以单独列出。有人也把这种情况叫作愈合裂纹：

3、变形裂纹：产生的原因：由于窑车表面不平整，坯体外形不规矩，或者是挤出机挤压力低而致坯体湿坯强度不够而造成坯体在码放过程中产生变形造成的裂纹：

4、干燥裂纹：产生原因：升温曲线不正确。局部升温过快，原材料的密度过大，可塑性太高等。这种裂纹产生的形式，以网状裂纹为主要表现形式。

内应力裂纹：

由于挤出机挤出泥条时的断面速度不均造成的。这个毛病在生产标准砖时基本没有。生产承重多孔砖较少出现。生产大孔洞率的薄壁空心砖的时候比较严重。其典型表现形式为在大面上出现顺向裂纹，条面上出现横向裂纹，或是在孔洞内壁上出现横向裂纹。这种裂纹根据挤出速度差别的大小而不同。挤出速度差大，则裂纹严重，挤出速度差小则裂纹轻微。这个现象现在的挤出机生产企业已经充分认识到了，大部分设备生产厂家在设备生产的时候已经调整好了。所以正规企业生产的挤出机设备一般不会出现这种现象。但是换了新品种砖型时，或更换了不合理的芯头时还时会显示这种缺陷。因为这种缺陷在坯体成型时一般表现不出来，其开裂基本上都是发生在干燥阶段，所以容易被误认为是干燥缺陷。在干燥室结构和干燥制度上下功夫也解决不了。为了避免这一现象，在生产大孔洞率的薄壁空心砖时，应定时测试挤出机挤出泥条断面挤出速度并进行调整。测试调整的方法是，根据孔洞的分布情况制作一个钢丝网格，把机口断面分成若干个小泥条，然后试挤出一段，用尺来测量每个小泥条的长度。一般最长和最短的泥条长度之比不大于5%，相邻两个小泥条的长短之差，不大于3%，长度差越小越好。这个调整，现代的挤出机在机头旁都没有调节螺栓，可以调节四圈孔壁的挤出速度，中间隔筋的速度调节就要靠芯头间的厚度，芯头的长度，芯头后部的锥度等来进行调节。需要注意的是，机头的形状（分流曲面的布置）以及芯价的形状及分布。芯头的大小及长短，芯头后部锥度的长短，芯头间的尺寸（即孔壁的薄厚），芯头在芯杆上的位置（靠里一点还是靠外一点）都会影响到泥条的挤出速度差。这个挤出速度差的调整，是生产大孔洞薄壁空心砖的一个非常重要的质量控制点。这一点做好了，后面的干燥缺陷就会大幅度减少。打个比方，就好像一个孕妇怀了孩子，如果孕期保养得很好，又是足月生下的健康宝宝，那么就很好养活。得病的概率较小，如果孕期保养的不好，孩子生出来就病病歪歪的，稍不注意，就会今天感冒明天发烧的，把大人折腾的够呛。挤出机挤出的泥条如果速度一致，没有一点内应力，那么如果干燥室内的气氛不是那么理想，也不会轻易出现裂纹。前些年，生产过挤出瓦的工厂都知道，挤出瓦在生产的时候对这一点是很讲究的。有挤出应力的瓦坯，码放到坯场以后，草帘盖好了几层，尽量降低干燥速度，还是免不了瓦坯裂纹。挤出速度一致没有内应力的瓦坯，就是出了机口以后，放在电机前面的风口上吹，半个小时就干了，也不会出现裂纹。挤出瓦的这种作法，也可以借鉴到大孔薄壁空心砖的生产上来。出了机口的坯体，拿一块放到电机前面，让电机的冷却风吹一吹，或是直接放到一个风扇前面，让坯体急速干燥，如果有内应力就尽快表现出来吗，有问题及时调整。如果等到在干燥室里再表现出来损失就大了。

芯架裂纹

芯架裂纹的特点：是在芯架主刀架和副刀架的位置，主要是支承架的位置，坯体出现有规律的裂纹。大部分裂纹在坯体的同一位置出现，裂纹形状基本相似。产生的原因是由于芯架设计的有问题，导致愈合区过短。或是刀架的支承点位置恰好处于不利于泥条愈合的死区。还有可能是由于黏土原料塑性较低，挤压的黏土经过芯架以后，不能有效地愈合造成的。还有机头（也称二脖子）的长短、形状对芯架裂纹也有很大的影响。这里强调一下，机头的内腔形状，对泥条的挤出速度分布，芯架裂纹的产生，都有很大的影响，笔者在1989年的《砖瓦》杂志上写过一篇文章——“曲面分流机头和干机口”，就专题谈了这个问题。黏土原料中混入的杂物，回坯头里面的断钢丝，夹裹在芯架上的杂质，都有可能造成芯架裂纹。当然，只要找对毛病的根子所在，这个问题是很好解决的。裂纹的特点是纹路是顺着挤出方向的裂纹的宽窄，深度在每块坯体上基本一致，在码放在窑车上的层次没有太大关系。这种裂纹，在高孔洞率的薄壁空心砖生产中，因孔壁薄，愈合时挤压力大，一般不太会发生这种裂纹。生产承重多孔砖时，最容易产生这种裂纹。解决的方法：在保证芯杆不产生变形的情况下，尽量后延刀架的位置。刀架的支承最好是放在容易使泥条愈合的四角并尽量离机口的进泥口远一些。现在有些设备厂家想的比较周到。在设计上把刀架放在了机头的中部或后部，使其远离机口，基本上消除了刀架支承不当造成的芯架裂纹。但要注意的是这种结构的芯架因支承点远，上下泥料向机口流动时产生的压力，容易使芯架变形，造成孔洞向中间集中的缺陷。

变形裂纹：

     变形裂纹产生的原因比较简单，窑车面不平，坯体外形不规则，坯体强度低都可能变形。而有的黏土原料塑性很低，稍有一点变形就会产生裂纹。这种裂纹的产生比较容易辨别。解决的方法：1、窑车面要平整，这个不用解释，不平整会造成整个砖垛变形。裂纹和变形的产生自然是不可避免的。搞平窑车面每个老板都有自己的好方法。2、机口尺寸要规矩，挤出来的坯体不能有大肚子现象。这个大肚子现象是个比较普遍的问题，但没有引起足够重视。产生大肚子现象在标准实心砖和承重多孔砖生产时比较容易发生，尤其是现在用高挤压力的挤出机，挤出压力很大，机口虽然尺寸很标准，但泥条在泥缸里处于高压力状态，挤出机口以后，突然变化的是外部压力消失，处于高压状态的泥料会有一个膨胀，这个膨胀会造成造成泥条中部尺寸大于边部尺寸，形成大肚子坯体。还有一个原因，有的码坯机是夹坯体的二个顶面。坯体出机口后本身就有一点大肚子现象，码坯机再在两个顶面一挤，坯体的中部就鼓得更高了。大肚子坯体在码放的过程中自然会不平整。解决的方法是在镶嵌机口的时候，有意在机口上下中部作一个适当的突起，把挤出机口后的压力膨胀抵消掉。3、湿坯体强度不足，硬度不够，坯体码放后即承受不了上部坯体的压力面产生变形。塑性好的黏土原料，压力变形后并不产生裂纹，只是坯体的形状受到影响。塑性差的原料，稍有变形即发生裂纹。

解决变形裂纹的方法，一是改善原料的塑性，尽量减少变形造成的裂纹。还有一个方法就是提高坯体的湿坯硬度，让坯体压根就不要变形。目前在挤出机选型问题上有一个误区，认为只有泥缸直径大的挤出机挤压力才大。实际泥缸直径和挤压力是两个概念。泥缸直径大，只能说明挤出的泥量大，并不能说明挤压力一定大。挤压力大小，决定与挤出机型号中一横杠后面的数据。如JZK60/50-40，这个砖机的挤压力是40kg/cm²，挤压力高的挤出机才能提高坯体的湿强度，不一定要泥缸直径大。坯体的湿强度高了，相应的含水率也很低，坯体在脱水收缩时也会减小，更有利于减少干燥过程中和裂纹。

以上这三种裂纹形式都和设备有关，也就说产生这三种裂纹的原因都在设备上。解决干燥缺陷问题时，必须首先要把设备的原因排除在外。否则，缺陷产生的原因在设备上，而你却在干燥室上下功夫，那肯定是要走弯路的。

原料裂纹：

如果黏土原料的颗粒组成中，超细颗粒含量比例较高，黏土的塑性指数较高。一般情况下这种原料的干燥敏感性系数也较大，在干燥过程中内部的水分不易排出来，容易产生网状裂纹。外表面收缩了，而内部的水分没有排出，内部收缩不了，只是表面收缩，造成网状的裂纹。除了提高坯体温度，降低这一段的送风速度外，还应该考虑设法增加坯体的透气及透水性能。在原料中加砖粉，煤矸石粉等骨料不失为一个不错的选择。但掺加骨料的时候要注意加的位置和时间。曾经有一个厂，把粉碎后的干粉直接加到搅拌机的后面，即在挤出机的进料口前。结果是不但没有减少干燥裂纹，反而使裂纹 增加了。裂纹都产生在干粉颗粒的周围。每一个骨料颗粒都成了一个裂纹的起点。正确的添加位置应该是在原料进陈化库之前，要使骨料与高塑性原料充分融合，否则会事与愿违，不但没有减少裂纹，反而增加了裂纹。

对于这种塑性很高的原料，挤出机的真空度是不宜太高的。高真空度可以增加坯体的密度，但密度太高，则可能使这种原料制成的坯体密度太大，以至于影响了坯体内部水分的排出，造成网状裂纹。

以上的原因都排除以后，再下功夫调整干燥室的结构和送排风的结构。因为，设计部门在设计干燥室结构的时候，都已经充分考虑到了送风位置，升温曲线等各种因素的影响。在没有找准裂纹产生的原因时，乱改干燥室，只会越改越乱，不但解决不了裂纹问题，还给其他生产工序造成了麻烦。

本文转自：《砖家》