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青砖现代生产工艺研究

来源:s  发表时间:2022/11/8 10:34:14  点击次数:【66】


湖北仿古砖阐述根据青砖传统生产工艺特点,整个烧成工艺的关键环节是还原烧成和无氧冷却,这也是隧道窑烧制青砖需要解决的问题所在。     

众所周知还原烧成,南方地区很多日用陶瓷隧道窑采用的就是还原焰烧成,青砖的还原反应机理与日用陶瓷是一样的,即还原性气体与三氧化二铁反应生成氧化亚铁。日用陶瓷还原烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。    


温度制度:在各阶段应有一定的升(降)温速率,防止制品内部温度分布不均匀,其膨胀和收缩程度不同,产生应力导致制品变形或开裂;在适宜的温度下应有一定的保温时间,以使制品内外温度趋于一致,皆达到烧成温度,保证整个制品内外烧结。    


气氛制度:指窑内含游离氧或一氧化碳和氢气的情况,在氧化和还原阶段应保持一定的气氛浓度,以保证制品中的物理化学过程的进行。全窑应有一个合理的压力制度,以确保温度制度和气氛制度的实现。    


影响还原烧成主要因素一是燃烧器性能和燃烧状况;二是压力制度是否合理,窑道内预热升温区、烧成还原区、冷却区,任何一个区段的压力变化都会引起其他区段的压力变化,各区段窑压平衡和稳定是控制还原气氛的关键所在,窑内压力的变化都会使气氛发生波动,同时导致温度也不稳定。    


根据研发青砖隧道的实践,青砖的还原烧成的效果主要与还原温度、气氛浓度及还原时间有关,在一定的温度下气氛浓度越高,还原时间越长,还原效果越好即产品色泽越青,甚至呈青黑色。    


无氧冷却在陶瓷砖瓦隧道窑中还是一个新的课题,国外先进的青砖隧道窑有采用氮气直接喷入冷却带对产品直接降温实现无氧冷却,可是制氮及附属设备的投入费用和后期生产成本都比较高。因此,这种工艺不太为一些砖瓦企业所能承受。      


如何在隧道窑中实现无氧冷却,小编借鉴砖瓦隧道窑中余热利用的技术,在研发的青砖隧道窑中采用余热锅炉换热间接冷却和蒸汽再循环系统,生产实践取得比较理想的效果。    


余热锅炉换热的主要特点:    


a.锅炉水管外侧与窑内制品辐射换热,产品温度与水管之间的温差很大,因此传热很快,钢质水管的热阻又很小,锅炉水管内侧与水的换热则是沸腾换热,换热系数比较一般空气换热系数大几十倍甚至上百倍,所以总的传热系数很大,换热效率很高。    


b.因为是间接冷却,冷却带压力制度平衡,对烧成还原区的温度和气氛干扰很小。    


c.余热锅炉产生的高压蒸汽,再次打入窑内起到平衡窑内压力的作用。    


研发的青砖隧道窑,产品还原烧成后约1000℃,通过余热锅炉换热间接冷却,产品降至约500℃,再使用余热锅炉产生的蒸汽维持窑内压力,直至出窑温度约180℃。    


砖瓦生产工艺过程中原料是根本,近年来随着一系列政策的出台和环保执法力度的趋严,砖瓦原材料成为砖瓦企业生存和发展的一大制约,青砖长期以来采用黏土做原料,大量浪费土壤资源、破坏生态环境,现在政府已经明令禁止使用黏土制作砖瓦,黏土制作砖瓦将成为历史,砖瓦企业原材料改革势在必行,对于那些曾经习惯使用黏土原料的砖瓦生产厂家来说,原料的更改会带来一些新的技术问题,因为原料的矿物组成和物理性能决定着砖瓦制品的原料制备、干燥、烧成的工艺要求,这也是青砖生产厂家予以重视的问题。


4、结论


根据上文所述,青砖生产工艺创新之路一个不断探索和突破的历程,在无数砖瓦行业工作者的努力下取得一系列突破性的成果。青砖即是传统建筑文化的标识,也是地方性的仿古建筑材料,生产工艺受到很多地域性因素的制约,青砖现代生产工艺在研制和推广中仍有一些差异化的技术问题有待我们去探讨和突破。    


在我国砖瓦行业进入转型发展时期和传统建筑文化正在复苏的浪潮中,青砖行业面临考验和机遇,砖瓦行业工作者们既要抓住机遇,又要迎接挑战,加快对青砖生产工艺的研究,融合现代工艺设备的设计理念和技术手段,研制出符合我国国情、科学先进的青砖生产工艺,实现传统技艺的传承,推动青砖行业的可持续性发展。

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