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[原创]砖坯风裂处理办法探索

(2016-09-08 07:33:31)
标签:

砖坯风裂现象

砖坯裂纹

砖坯风裂处理办法

砖坯风裂原因

砖坯见风裂纹

分类: 技术交流

                   砖坯风裂处理办法探索


                                鹤壁  袁东海

 

                    (电子邮箱:hbjcydh@163.com   电话:13193485005


 砖坯风裂是指泥条挤出或砖坯成型后,在砖坯光滑面出现的不规则细小裂纹,由于裂纹出现的时间为挤出后很短时间内(十几分钟到数小时内),简称为风裂,意为“泥条(砖坯)挤出后见风出现的裂纹”。

 以某砖厂砖坯风裂现象为例,笔者进行了跟踪分析,综合生产线实际,实验了多种方法,现将实验过程汇总如下:

 该砖厂在十几年的生产中以黏土为原料生产烧结砖,砖坯成型后风裂现象一直存在,虽采取很多办法但收效甚微。在轮窑生产时不得已采用码坯后快速进干燥洞的办法来减轻裂纹,现在改为隧道窑后由于设有静停储坯线,无法快速进窑,砖坯风裂现象严重,必须采取其他办法来解决。



泥条挤出后十几分钟就会出现裂纹

http://s13/mw690/0061RySrzy74G62OLCY7c&690


码坯后从砖垛外观察到的裂纹
http://s6/mw690/0061RySrzy74G63z6cJ05&690


出窑后的成品裂纹
http://s1/mw690/0061RySrzy74G64PjHy40&690

成品裂纹
http://s9/mw690/0061RySrzy74G65bUBqa8&690

根据原料和生产工艺,进行如下实验:

    一、原料改性。该生产线该隧道窑后,原料为工业废弃物铁矿尾砂、钼矿尾砂、黏土,检测颗粒级配主要由0.5mm以下颗粒组成,没有填充料和骨料。为调整颗粒级配,建议增加能产生填充颗粒、骨颗粒的煤矸石,但该地区没有煤矿,远距离运输成本很高,只能就地取材调整。

1、废砖利用。当时厂区内存有拆除轮窑的垃圾和废砖头,按一定比例添加后,效果很好,但由于废砖头有限,必须找出其他长久的解决办法。

2、页岩。试验将页岩添加到30~40%时,通过成型,砖坯风裂有所减弱,但不能彻底消除。对破碎后原料和成型后泥条进行颗粒级配筛分,发现添加的页岩经过破碎、加水搅拌、陈化、搅拌挤出等工序后,其颗粒级配发生很大变化,破碎后检测到的填充颗粒由15~20%几乎彻底分解了。对进场后的页岩观察发现,短短几天的时间,进场时成块状的页岩迅速风化。风化后的页岩其塑性甚至超出黏土,通过使用风化后的页岩,将筛网规格由2.2mm调整为3.0mm,将其比例增加到60%风裂现象基本消失。对这种现象分析判断主要原因是该地区黏土和页岩受地理、气候因素影响,导致的脱水迅速、干燥敏感性很高的共性。由于该厂页岩为外购,开采和运输成本很高,随着原料中页岩比例的增加,原料成本无法承受。

3、炉渣。当地为东北地区,采暖季时间较长,采暖锅炉的炉渣经检测有800大卡的热值,经调整比例试用能减轻风裂现象。但由于采暖锅炉采用石灰固硫法,炉渣中含有一定的硫酸钙,随着添加比例增加,产品泛霜严重,减小比例又不能达到试验目的。炉渣多为细粉,其添加比例和拌混不均匀也是影响因素。

     原料调整的理论依据:调整原料颗粒级配主要是降低干燥敏感性,原料较细,原料塑性好时,伴随的就是干燥过程的脱水收缩严重,降低原料的干燥敏感性不但可以降低风裂风险,也可快速干燥。采用的方法就是调整原料的颗粒级配,通俗的讲就是增加能产生大颗粒的原料。


页岩风化分解现象

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钼矿尾砂(黄)和铁矿尾砂(黑)
http://s1/mw690/0061RySrzy74G6ifiXC20&690

    二、工艺控制:通过调整原料解决风裂现象虽可行,但受当地条件制约,会加大制砖原料成本。针对这种情况,将解决问题的重点转移到工艺控制方面,主要进行以下试验:

    1、油密封。从推坯机刷废油解决粘坯问题得到启发,观察发现当砖坯外表有油脂类物质覆盖时,砖坯不发生风裂。采用乳化液按一定比例试验,效果很好。但由于砖厂担心成本增加,这一建议只进行了小量试验,没有采纳。

    理论依据:砖坯成型后,砖的顶面和条面由于挤压和润滑呈光洁面,脱水后很容易出现裂纹,如果附有油脂,可控制脱水速度,让脱水由砖坯的大面(切割面)完成。大面为粗糙毛面,不会出现裂纹。


照片中砖垛下部两层砖顶面抹油和顶层对比

http://s6/mw690/0061RySrzy74G6qJRL735&690

    2、防风。码坯后观察砖坯风裂现象,主要表现为砖垛外部砖坯风裂现象严重,而内部砖坯几乎没有裂纹。试验取成型后砖坯用塑料布将其一半包裹,观察两端风裂现象,可以看到,被包裹的部位没有风裂,暴露的一端出现风裂,将包裹塑料布去掉后观察,砖坯风裂不再出现。这一现象也可从停在码坯机运输带上的砖坯得到证实:皮带上的砖坯底面没有裂纹,而上面裂纹严重。根据以上现象,在码坯后储坯线建简易塑料大棚,以减缓砖坯脱水速度,从而控制或减少风裂现象。观察情况为:砖坯进入大棚后,大棚内湿度为60%左右就可有效的减少风裂现象,被塑料棚密封后砖坯受风侵害很小。


观察分析风裂出现的节点

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3、空气干湿度及砖坯温度:该地区气候长年干燥、大风,观察日常干湿度为20%,生产线设计时在成型工序和码坯线有大门,砖坯成型后受风影响很大,设置防风塑料简易棚能缓解砖坯裂纹。砖坯在棚内储存期间,砖坯成型时的温度逐渐趋于常温,干燥敏感性降低,在这种情况下进入自然环境风裂现象基本消除。

理论依据:顾名思义,风裂就是由于泥条、砖坯挤出后由于环境发生较大变化导致的,其中影响因素较大的有温度、湿度等,风是媒介,将其影响因素控制在一定的范围内,改变脱水速率,减少外界因素的侵害,就能达到控制的目的。


简易大棚

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大棚储坯及效果
http://s12/mw690/0061RySrzy74G6P0VtN0b&690
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    三、其他影响因素:

    加水方式对风裂影响。对原料破碎后进入陈化库的泥料水分检测为10%,成型水分为16%。对一搅加水设施和加水量进行调整,逐渐调整到14%。增加一搅水分,减少二搅水分的理论依据为:二搅加水后由于直接进入砖机成型,时间短,水分只依附在泥料颗粒的表面,形成水膜,这种水膜存在于颗粒的间隙,容易析出,导致砖坯快速脱水,是砖坯风裂的潜在影响因素。


    机口水润滑。砖机采用机口漫灌式水润滑,泥条在机口挤出过程大量吸水,形成砖坯外表挤出受力面与砖坯内部水分梯度,砖坯外表大量的水分为风裂提供了条件。


水管式机口水润滑

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砖坯风裂的主要根源是原料的问题,笔者观察风裂现象有以下规律:1、风裂多出现在以黏土、尾砂、赤泥等工业废弃物生产线,也少有页岩砖厂出现,以煤矸石和硬质页岩为主要原料的很少有风裂现象;2、多出现在北方及中原地带,地域性很强;3、跟当地气候环境和成岩机理有很大关系;4、生产工艺控制问题;5、风裂出现的时间是有期限的,即成型后一定时间内出现、发展,超出一定时间该现象就会逐渐停止;6、有风裂细纹的砖坯经过干燥和烧结后,裂纹的严重程度不会有明显加重,一般对制品强度影响不大,但外观欠佳。

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