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烧结砖瓦石灰爆裂的原因、危害及主要措施【麟工窑炉】
时间:2017年07月05日    点击:次    来源:隧道窑

“石灰爆裂”严重影响到产品的质量,治理起来也比较困难。由于原料的地质成因和组成的复杂性,这两个问题往往在以页岩和煤矸石为原料的烧结砖厂中反映比较突出,成为许多砖瓦企业生产过程中亟待解决的热门话题。窑炉

一、石灰爆裂的原因

“石灰爆裂”是砖体内的生石灰(CaO)受潮水化,引起体积膨胀而对产品造成的一种破坏现象。当制砖原料中含有较多的石灰质(CaCO3),且破碎后原料颗粒较大时,焙烧过程中在砖体内形成尺寸较大的生石灰(CaO)颗粒。生石灰颗粒不断吸收空气中的水分,逐步水化成消石灰CaOH2CaO水化形成CaOH2的过程是一个体积膨胀的过程。随着CaO不断水化成CaOH2,砖体内CaO聚集物体积不断增大,砖体承受CaO聚集物膨胀所产生的拉应力也越来越大,当该压力大于砖体的抗拉强度时,即会对砖体形成破坏。少量的CaO聚集物可形成砖体表面破坏,大量的CaO聚集物则造成砖体酥裂。

二、消除石灰爆裂的主要措施:

1)尽量不采用含有石灰石的原料

新建砖瓦厂时,事先必须作可行性研究,弄清原料成份,确保原料中不含石灰石。

2)剔除原料中的块状石灰石

一般用人工手选的方法,将原料中的块状石灰石选出去。

3)提高原料细度和制品强度

将原料尽量的粉碎的碎一些,以分散因生石灰消解而产生的膨胀应力;与此同时要提高制品的强度,以便能抵得住这种胀应力,以上两种做法兼用之,是防止石灰爆裂的有效措施之一。

实验证明,如原料经粉碎后过18目或更细的筛(孔径1mm以下),只要制品强度等级达MU10以上,就不会出现石灰石爆裂现象(国外研究文献声称要完全消除泛霜,石灰石的颗粒最大直径必须小于0.5mm)。

4)使出窑制品置于过量水的环境下消解

出窑后的制品不要置于潮湿的空气中,而是立即浸入水中或让水淋透,石灰爆裂现象可大大减少或基本消除。其主要原因是:如生石灰在潮湿的空气中消解(水化)时,产生结晶的氧化钙含水化合物,形成较大的结晶,几乎没有迁移地停留在原处,体积大幅度膨胀。而如生石灰泡于水中(在水分充足的情况下),快速消解(水化)为粉状氢氧化钙,形成结晶体非常微小(其中的一部分迁移至毛细微孔中),膨胀较前者小得多(其水化速度由生石灰的活性和水化条件所决定)。另外,在过量水的环境下氧化钙水化为氢氧化钙,体积虽然有膨胀,但由于氢氧化钙又吸收多余的水(一种物理过程),使得氢氧化钙结晶体逐渐聚合增大,比表面积逐渐减小,因而出现收缩。故可以得出以下结论:在少量水分作用下,氧化钙的水化导致膨胀;而在有多余水分作用下,既有膨胀又有收缩,两者相抵消,减少了膨胀程度,即使还有膨胀,因生成物已成膏状,挤入周围的制品毛细微孔中,产生的胀应力也不大。

5)适当延长焙烧时间

当原料中含有石灰石时,不宜采用快速焙烧。因为快速焙烧时生石灰来不及同其他成分(如二氧化硅)化合。另外,经快速焙烧出来的砖一般较脆,往往因抵抗不住生石灰消解所产生的膨胀应力,而导致制品的裂纹和崩解。

6)适当提高陪烧温度

提高焙烧温度应以制品不过烧为前提,一般提高50°左右。这样做能使较多的生石灰化合成较稳定的硅酸三钙化合物。众所周知,硅酸三钙是硅酸盐水泥的主要成分,它水化后体积有较小的收缩,并形成一定的强度。采取此项措施的先决条件是将原料粉碎至一定细度,因为只有足够细的颗粒才能保证这个固相反应的进行。即使有些较大颗粒未能化合成硅酸三钙,也因温度较高而被烧成过烧生石灰,过烧生石灰的氧化钙与二氧化硅、三氧化二铝及三氧化二铁等在高温下融化而形成表面渣化层,或氧化自身紧结,遇水后消解速度极为缓慢,其破坏作用甚微。

7)原料中加入微量(0.2%0.5%)的食盐溶液、

这样做可以加速硅酸三钙的生成,减轻石灰爆裂危害。但如提高食盐的掺量,会给制品带来另一危害:可溶性食盐在干燥期间的泛霜。

8)将整体性能差、强度低的欠火制品回窑重烧

在操作过程中需要注意以下事项:

1.回窑欠火砖未在潮湿的空气中放置过,以免其中的生石灰消解;

2.窑中预热带的湿含量越低越好,以防回窑欠火砖在进入烧成带以前的预热带就吸收水蒸气消解,导致爆裂。 来源:金牛砖机

 

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