烧结砖瓦窑生产技术问答【上】

1，砖、瓦生产供应具备哪些相关的知识和技能？

（1）原料制备生产工

1 熟悉常用砖瓦原料性能及其技要求。

2 掌握各种原料、内燃料的配料计算。

3 原料、内燃料方法及工艺流程。

4 常用设备的工作原理及操作规程。

5 原料制备工序的清洁生产、全操作及劳务防护知识。

（2）坯体成型生产

1 熟悉成型工艺原理及操作技术规范。

2 掌握成型设备的操作方法。

3 各种空心模具的使用方法。

4 成型缺陷的分析与处理。

5 坯体成型工序的清洁生产、安全操作及劳动防护知识。

（3）坯体干燥生产工

1 了解干燥原理。

2 常用的干燥方法和干燥制度。

3会操作、维护干燥设备。

4干燥缺陷的分析与处理。

5坯体干燥工序的清洁生产、安全操作及劳动防护知识。

（4）制品焙烧生产工

1 熟悉焙烧窑炉热工原理。

2 烧成工艺知识。

3 窑炉及附属设备的工作原理及操作。

4 热工制度的制定方法。

5 常用热工仪表的原理及使用。

6 烧成缺陷的分析与处理。

7 制品焙烧工序的清洁生产、安全操作及劳动防护知识。

2，烧结砖瓦属于哪一类材料？

烧结砖瓦属于无机非金属硅盐陶瓷材料中的粗陶（或土器），有些（如清水墙装饰砖、陶板等）可归纳为陶瓷材料中的精陶或炻器。

按建筑材料的主要组成成分，可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类。一：无机材料：非金属：烧土制品（砖、瓦等）、熔融制品（玻璃等）、胶凝材料（石灰、石膏、水泥、砂浆及硅酸盐制品）、天然石材（砂、石及石材制品），金属材料：黑色金属（钢、铁、不锈钢等）、有色金属（铅、铜等及其合金）。二：有机材料：植物料（木材、竹材等）,l沥青材料（石油沥青、煤沥青、沥青制品），高分子材料（塑料、涂料、胶黏剂、合成橡胶、合成树脂等）。三：符合材料：无机非金属材料与有机材料复合（玻璃纤维增强塑料、聚合物水泥混凝土、沥青混合材料等），金属材料与无机非金属材料符合（钢筋混凝土、钢纤维混凝土、夹丝玻璃等，金属材料与有机材料复合（轻质金属夹芯板）

3，烧结砖瓦在陶瓷中的地位如何？

陶瓷分陶器、炻器、瓷器，陶器分：粗陶（包括烧结砖瓦、盆、罐、陶管等），精陶器（包括釉面砖、日用精陶、美术陶器、清水墙装饰砖和陶板），炻器（包括用细瓷、美术瓷、高压电瓷、高频装置瓷等）瓦器分：细瓦（包括用细瓦、美术瓷、高压电瓷、低压电瓷等）特种陶瓷（包括氧化物瓷、氮化物瓷、压电陶瓷、磁性瓷、金属陶瓷等）

4，什么是烧结砖瓦工艺？

生产烧结砖瓦制品的工艺过程成为烧结砖瓦工艺。应根据砖瓦性能要求和原料特点选择适宜的生产设备和合理的工艺布置。

首先是原料处理，包括风化、破碎、粉碎、剔除杂志、力度分级、配料、干燥和脱水、热处理和真空处理、陈化等工序。通常把原料处理过程称为制备。

制备好的原料按既定要求，制成具有规定形状和尺寸的坯体，这一过程是成型。在生产有装饰功能的制品时，在坯体成型的同时，将制品便面施以纹面或涂刷饰层。

已成型的坯体需经历一个干燥过程，其目的是脱除湿坯的水分，使坏体硬化，以便进入焙烧阶段。对于原料干燥敏感性系数偏高和产品形状较复杂的制品来说，干燥是一个因难的过程，如干燥制度不合理，极易使坯体变型、干裂。干燥过程还是一个消耗能量较多的环节。强化干燥过程，改善干燥工艺，不仅可以提高劳动生产率，而且还能有效地降低能耗。

烧成是生产砖瓦的最后一个也是最重要的一个工艺过程。通过焙烧使坯体变为具有相当强度的、耐久的制品。焙烧需在窑内进行，按焙烧过程中气氛环境特点，可将它分为氧化性焙烧及还原性焙烧工艺；按燃料燃烧方式还可以分为内燃及外然焙烧工艺。

生产过程中的各种产量应平衡，前一工序必须充分满足后一工序的要求，切忌中间“卡”产量的“瓶颈”现象。

5，什么是砖瓦的显微组织？

显微组织是描述砖瓦制品体内各种相的含量、分布情况，以及颗粒大小、形状、排列情况和气孔的含量。砖瓦的物理及实用性能同显微组织的关系十分密切，而显微组织的类型又受许多工艺参数的制约，列如原料的类别、数量、粒度、混合方法、成型方法、干燥和烧成条件等。

砖瓦制品内涵有结晶相、玻璃相、气相等。

（1）结晶相

砖瓦是部分烧结材料，因原料的耐火度较低，所以烧成温度较低。固相反应很不完全，除了因固相反应生成的新相外，制品内还常残留有大量来自原料的、未发生变化的矿物质，列如石英等。通常，由富石灰质（包括白云石等）原料烧成的制品中，有钙长石、硅灰石、钙黄长石、赤铁矿和石英等结晶相；而由低石质原料烧成的制品中，有石灰、冰晶石、方石英、赤铁矿及少量的莫来石。

（2）玻璃相

玻璃相又称液相，砖瓦制品内的玻璃相对强度起重要作用。因烧成湿度不高，玻璃相的含量仅约占20%

（3）气相

砖瓦制品内有各种孔径的敞开及封闭气孔，气孔率约为10%~30%。气孔率及孔结构决定或影响制品的许多重要性质。

列如，重庆市六砖厂的页岩砖矿物相有：赤铁矿、石英、方石英、白榴石、尖晶石、透辉石、镁橄榄石、青石、磁铁矿、莫来石和玻璃相等。其中玻璃相含2.8%，气孔率为29%（其中闭风气孔为6%，开气孔为23%）。

6，我国烧结砖工艺的发展趋势是什么？

由体力型相技能型、由高强度劳动相低强度劳动转化，努力提高机械化和自动化水平，在生产线中采用机器人代替人的作业。

列如某砖厂原料经加工处理后工艺流程：真空挤出机→切条机→加速胶带机→自动切坯机→输送机→编组机编组→机器人码坯→（经定位后的）窑车→步进机→电托车→液压顶车机→干燥窑→牵引机→电托车→液压顶车机→焙烧窑→电托车→牵引机→机器人卸砖板→式输送机→机器人拆垛、分栋、编组→托盘→捆扎机和包装机。

7.什么是相对密度（比重）？

物体的质量和同体积4℃纯净水的质量之比，它只有数值而没有单位。

8.什么是表面积？

表面积是指单位质量物料所具有总表面积。常用的单位为㎝2／g或㎡／g。物质的分散度愈高或内部细孔愈多，比表面积就愈大。

9.什么是温度系数？

保温系数用符号R表示，它是导热系数的倒数。

隔热材料分为多孔材料和热反射材料两大类。前者利用材料本身所含的空隙隔热，因为孔隙内的空气或惰性气体的导热系数很低；后者材料具有很高的反射系数，能将热量反射出去。

10.什么是升华？

升华是固态（结晶）物质不经过液态而直接转变为气态的欧诺个的现象。升华是吸收热量，不同的物质在不同的温度升华。列如冰在低温是会升华，硫在加热是会升华。

单位质量的固体直接转变为气体时所需的热量与温度、压力等有关。列如冰在0℃是的升华热是2834J／g

(678cal／g).

11.什么是导温系数？

导温系数又称热扩散系数，表示物体在加热或冷却时，各部分温度趋于一至的能力。材料在不稳定热作下，内部温度变化的速度与材料的导热系数⋌成正比，与热容量C成反比。即导温系数a=⋌/C(㎡／h)。a值越大，表明温度变化速度越快。

12.什么是蓄热系数？

当某一足厚的单一材料层一侧受到谐波（正弦波或余波）热作用时，表面温度将按同一周期波动。通过表面的热流波幅Aq与表面温度波幅Aτ的比值，叫做材料的蓄热系数，即蓄热系数S=Aτ／Aq{W/(m2`k)}。在同一周期的波动热流作用下，材料的S值越大，表面温度波动越小，材料的热稳定性越好，因为蓄热系数可理解为材料表面对谐波作用敏感程度的指标。一般来说，重质的、导热系数大的材料，S值大（列如花岗石S24=21.9，混凝土S24=11.2），轻质的、导热系数小的材料，S值小（列如玻璃棉S24=0.72）。

13.什么是热惰性指标？

表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。其值等于材料层热阻蓄热系数的乘积。

14.什么是阿基米德定律如何应用于窑内气体？

阿基米德定律可表述如下；浸在液体内的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的质量。

阿基米德定律应用于窑外气体时，可以得出；浸在气体内的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开气体的质量。但由于气体的密度比固体小得多，因此浮力的影响一般可以不计。

阿基米德定律应用于窑内高温气体时，由于窑内高温气体的密度（Pa）比周围大气的密度(P)小，大气对窑内高温气体的浮力为:F浮=（P-Pa）·v排·g,方向向上。

15.什么是绝对压力？什么是表压力？

以绝对真空作为零点的压力，称绝对压力。

绝对压力=大气压+表压力

或

绝对压力=大气压+表压力

表压力又称相对压力，是以大气压作为零点的压力。通常侧压表的零点为大气压力，因此测压表所读得的压力为表压力。当流体的压力大于大气压时，称流体的压力为正压；当压力小于大气压时，称负压或真空度。

16.什么是真空？

有些真空泵把标准状态下的大气压当作OMPa,

实际负压值与绝对真空的比值即为真空度，如实际负压值为-0.092MPa,而绝对真空相对于标准状态下的大气压-0.1MPa，

17.什么是稳定传热？什么是不稳定传热？

当物体处于传热过程中，物体内部各点的温度不随时间而变化，这种传热称稳定传热。此时各点的得热合失热相等。如隧道窑生产时，其窑壁可视为稳定传热。当物体内部各点的温度随时间而变化这种传热称不稳定传热。此时各点的得热合失热不相等。如隧道窑的窑车和轮窑的窑壁可视为不稳定传热

18.什么是矿物？

在地壳中由于各种地质作用所形成的天然化合物或单质称之为矿物，列如石英（是俗称砂子的主要成分）就是一种固体矿物。它们具有相对固定的内部构造、化学组成和物理性质，在一定物理化学条件下稳定，是组成岩石、矿石和土壤的基本单位。自然界矿物以三种形态存在：固态、液态和气态。绝大多数为固态，如方解石；其次为液态（如自然汞）和气态（如氦）。目前世界上已知矿物有3000多种， 工业上现利用的矿约200多种，其中绝大部分为地壳中所有。少数来自其他天体的单质或化合物成为宇宙矿物。由人工合成的矿物成为人造矿物。按照成因条件可分为原生矿物（prmary  mineral）和次生矿物（secondary mineral）。

原生矿物是在内生成条件下，成岩或成矿作用过程中，从岩浆熔融体或热水溶液中结晶或沉淀出来的矿物，如花岗石岩中的长石、石英；次生矿即在原生矿物形成以后，由于经受化学变化而产生的新矿物，如正长石经风化分解所形成的高岭石。次生矿物是相对原生矿物而言。按其性质有分为金属矿物，非金属矿物、硅酸盐矿物、盐类矿物等。对烧结砖瓦产品而言，所涉及的矿物种类较多，其中最重要的矿物是硅酸盐矿（silcate mineral）和盐类矿物（saline mineral）。

19.什么是熔解热？

固体分晶体和非晶体俩类。晶体的熔解是在一定温度下进行的，熔解时的温度叫熔点。非晶体没有一定的熔解温度。

晶体在熔解过程中温度保持不变，但要不断地吸收热量，单位质量的某种晶体，在熔点变成同温度的液态时吸收的热量叫做这种晶体的熔解。可用下式进行计算。

⋌=m/Q

式中⋌―晶体的熔解热（J/g或KJ/Kg）,

Q―晶体在熔解过程中吸收的总热量（J或KJ）.

m―晶体的质量(g或kg).

20.什么是汽化热？

单位质量的某种液体变成同温度的气时吸收的热量叫这种液态的汽化热。可用下式进行计算。

L=m/Q

式中L-的汽化热（J/g或kg）;

Q – 液体变成同温度的汽时吸收的热量（J或KJ），

M -  液体的质量(g或Kg).

21.什么是热膨胀？

除少数列外，物体是热胀冷缩的。

水在4℃以上时，温度升高，则本积膨胀；在0~4℃时，温度升高，体积反而缩小，所以水在4℃时的密度为大最大。

物体热胀冷缩现象是以热胀系数表示的。

热膨胀系数有体积膨胀系数β和线膨胀系数a。

β=Δv/(v*ΔT)

a=ΔL/(L*ΔT)

式中Δv-在温度变化ΔT时物体的体积变化；

V-初始体积；

ΔL-在温度变化ΔT时物体的长度变化；

L-初始长度。

可以近似看做：所谓线膨胀系数，是单位温度改变下长度增加量与原来长度的比值。

可见，刚才的线膨胀系数略高于混凝土。钢筋混凝土在温度变化幅度不大的环境中是安全的；但用作温度变化高达几百度的隧道窑的边梁极易酥裂。