烧结砖产品在烧成的过程中都是掺有燃烧原料,通称为内燃烧成。在窑内经过干燥、预热、烧结、冷却4个过程,在烧结过程中温度上有8种变化。
(1)在干燥过程中,主要是排出砖坯成型后的水分,干燥温度通常为(80~120)℃。
(2)在预热带(20~200)℃阶段,为排除残余水分时期。在此阶段,由于烧结砖水分较高,不宜过快升温,以免引起制品不均匀收缩,产生变形和开裂。
(3)在(200~500)℃阶段,是排除结构水。结构水是指烧结产品矿物中的结晶水和层间水。其中高岭土在AL2O3、ZSIO2中结晶水的分解属于一级化学反应,温度每提高100℃,分解速度就可以增加1倍,分解速度很快,制品不会开裂。这一阶段属于产品安全区。
(4)在(500~600)℃阶段,石英晶型转化。由于在573℃时β—SIO2转化为a—SIO2体积膨胀0.82%,并且这个反应速度很快,在很短时间内就可以完成,如果控制不当,窑内温度不均匀,会使制品各部分膨胀不均,而导致产品开裂。
(5)在(600~1050)℃阶段,属于燃烧、氧化、烧结阶段。例如,煤矸石作主要原料时,在这一阶段制品中的硫化铁变成氧化铁,并放出二氧化硫,碳酸盐分解放出二氧化碳,在燃烧过程中产生的一氧化碳,将制品中的Fe2O3还原成FeO。当温度到达烧成点时,坯体中出现玻璃相,达到密实化而烧结。
(6)在(1050~700)℃阶段,属于冷却带的急冷阶段。此时制品处于塑性阶段,可以均匀急冷而不开裂。
(7)在(700~400)℃阶段,属于冷却带的缓冷阶段。在这一阶段中,产品中石英晶型转化有体积收缩。因此,必须注意窑内温度均匀,防止制品开裂。
(8)在(400~80)℃阶段,属于低冷却速度,不宜加快。综上所述,窑想提高产品的质量,必须全面掌握内燃烧成过程的变化规律,否则会影响产品的质量。
来源:中国砖瓦工业烧结技术信息中心
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