一次码烧内燃烧砖要重视内燃料在坯体内通过坯体气孔与渗入的氧接触才能进行燃烧。焙烧时如果升温过急，坯体表面过早的烧结，氧气进入坯体内就很困难，内掺量的烧结就很缓慢，甚至终止氧气进入而无法燃烧。所以，在焙烧超内燃砖时，焙烧带前段要控制好烧成升温速度，避免坯体表面烧结，甚至液化，保证氧气畅通进入坯内成为关键。特别是煤矸石超内燃烧砖，升温周期要适当加长，让热量充分燃烧释放利用，否则，严重黑心再所难免。

 根据传导、对流和辐射三种传热方式，对于一次码烧隧道窑来说，一是要注意预热带热能从砖坯表面传导至中心，使砖坯内部温度随表面温度升高而升高。而在冷却带热能从砖坯内部传至表面，使砖坯内部温度随表面温度降低而降低。如果坯体的导热性能愈好，传热就愈快。如果坯体愈厚，传热就愈慢。二是要注意对流传热中气体的流速，流速愈快，对传热越有利。内燃烧砖“稀码快烧”的成功经验，就是减少坯垛阻力，使窑内气体流速加快，强化对流传热过程。三是要注意气体愈坯体之间辐射热传热方式。对于一次码烧隧道窑内燃烧砖来说，辐射传导热在坯垛密码时，坯体向气体的辐射传热增多，反之减少。隧道窑预热带热气体以对流方式为主，将热量传给砖坯，砖坯表面以传导方式将热量传至内部；冷却带内以对流方式为主与砖坯传热，砖坯内部又以传导方式将热量传到坯体表面；焙烧带分两种情况，一是外然烧砖时热气体以辐射热将热量传给砖坯，砖坯又以传导方式使热量由表面传至内部，直到砖坯温度升高到烧成温度，这一传热过程比较缓慢，为什么外燃烧砖火行速度低于内燃烧砖的原因也在于此；二是内燃烧砖热量不但通过砖坯以辐射热的形式传给坯体，更为重要的是砖坯之间同样以辐射热的形式，可迅速提高焙烧温度；，加快焙烧，产量较外然一次码烧要快一些。从以上隧道窑三种传热方式可以看出，焙烧过程中并不是以单一传热方式进行，而往往以二种或三种综合传热的方式存在。

 从焙烧原理讲，一次码烧首先要注意坯体在焙烧中的变化，特别是石英在不同温度下晶体的转化和体积收缩膨胀的变化，否则体积的突然变化所产生的应力将导致制品开裂。再就是物理化学变化。制砖原料在600~1000℃物理化学变化进行得很剧烈；450~550℃时，CaO和Fe2O3发生反应生成铁酸钙，温度继续升高时铁酸钙又转变为铁酸二钙；在600℃时MgO和Fe2O3发生固相反应生成镁铁矿；在700℃左右氧化铁与氧化硅形成铁橄榄石（2FeO•SiO2）；在800℃时Al2O3同Fe2O3发生反应生成Fe2O3•Al2O3混晶；在900℃左右生成K2O•FeO•3SiO2的共熔化合物；在930~970℃之间碳酸钙分解为氧化钙，并放出大量CO2气体；在800~1100℃高温下，固相内形成铁铝酸钙（Ca2AlFeO3）.这些硅酸盐熔融物与未熔化的其他矿物相互牢固的粘接在一起，在冷却时重新结晶而变成坚硬的砖产品。再就是砖制品的烧成温度，一般来说二氧化硅和三氧化二铝含量高，颗粒粗的原料，助溶剂氧化钙、三氧化二铁、氧化钾和氧化钠含量少，烧成温度高。反之则烧成温度低。可以用产品饱和系数值来初步判断烧成温度是否合适。0.8饱和系数一般认为是极限值，饱和系数愈小，说明制砖品愈致密，耐久性愈好；饱和系数愈大，说明制砖品愈致密，耐久性也差一些。新建砖厂在无产品质量检验设备的前提下，可用饱和系数判断砖质量是否合格。试验充分证明，品质优良的砖其饱和系数均小。但控制极限下最高烧成温度，取得较高的饱和系数，一定要防止过烧，否则，会因砖制品在0.5kg/cn²荷重下，产生0.5%变形软化，成为过烧变形的废品砖。这就要求掌握好最佳烧成温度范围。

  同种原料，烧成温度愈高，烧结转的密度和强度愈高，但可能烧成范围会更窄。陶瓷砖就是如此来保证其密实性和强度。其次要注意窑内气氛对砖制品的影响，在三氧化二铁和其他化学成分不变的情况下，当过剩空气系数大于1的氧化气氛，制品呈红色；当过剩空气系数等于1的中性条件下，制品呈黄色；当过剩空气系数小于1的还原气氛下，制品呈青蓝色。产品之所以出现花砖，主要是气氛不同而引起。

  从焙烧制度讲，一次码烧的预热、焙烧、保温、冷却四个阶段，都有其各自独特的作用和物理化学变化过程。其一，预热阶段首先要解决干燥残余水分3%~6%，若升温过快，水分会激烈气化而产生应力使坯体开裂。此外要排除坯体中的化学结合水及有机物燃烧，可能使坯体变得疏松而产生较大的内应力导致坯体开裂。同时注意SiO2晶体进行可逆的快速转化，也会造成制品开裂。隧道窑设计预热阶段一般应大于40m。其二，焙烧阶段对焙烧过程具有决定的意义，为充分反应，应适当控制升温速度。隧道窑设计焙烧阶段应大于15m。其三，保温阶段是给经高温焙烧后的砖制品更为多的时间反应，把砖的形状固定下来，从而保证产品质量。这一阶段应大于20n。其四，冷却阶段主要避免SiO2多晶转化而产生过大内应力，导致烧结砖制品降温过快而开裂。隧道窑冷却带应大于20m。综上所述，升温速度可参照表3进行。根据实际生产和实验数据，页岩砖升温速度可适当加快，煤矸石砖可适当延长。建议一次码烧隧道窑在设计建设时，认真阅读赵镇魁院长等三位发表的“如何用好隧道窑”和孙文奇发表的“气流与坯垛的关系”两篇文章，对于我们选择烧成制度、静态和动态密封、减少风的阻力、防止码坯缺陷等方面会有帮助。

表3 一次隧道窑焙烧升温速度

注：来源于1987年中国建筑出版社《怎样烧砖瓦》一书。

  一次码烧工艺，原料的化学成分和矿物分析参数基本与二次码烧工艺相同，但对影响干燥敏感系数、干燥收缩率、干燥临界汗水平的矿物质应准确把握。一次码烧工艺应选择低感敏、低收缩原料，高敏感系数和高收缩原料应放弃二次码烧而选择一次码烧工艺，对于产品质量更为有利。

6 建议

（1）       自然含水率对于一次码烧工艺不宜超过18%，二次码烧工艺不宜超过25%，否则会影响破碎设备的选择和生产效率，影响坯体强度，加大干燥难度。

（2）       塑性指数应大于5.5，塑性过低的原料，应注意破碎设备的选择，增加细颗粒含量，产品应实心砖和多孔砖为首选。高塑性指数的原料一般收缩较大，适宜单层码放的二次码烧工艺，产品适应范围基本不受影响。

（3）       临界含水率高的原料，可在干燥到大临界点后，适度加大风速、风量和提高温度，加快脱水干燥，降低干得周期，提高干燥产量。

（4）       干燥敏感系数小于0.6时，干燥风速和温度可提高，实现一次码烧快速干燥。

（5）       窑炉设计应注意烧成温度和范围、内燃料掺配后的热量、二氧化硅晶体转化点及颗粒大小，按照焙烧原原理和传热方式，合理选择合适自身原料的最佳焙烧制度。

           在建设和改造生产线时，为避免走弯路，首先要认真做好前提工作，对各种原料进行较为深入的试验研究，特别是制砖性能的分析更不能忽视。在此基础上，设计工艺方案，确定技术参数，优化设备选型，力争新建生产线万无一失。作者：闫开放 林永淳