从烧制青砖工艺看黑心砖的形成，解决的办法

点击量：1316时间：2022/2/15 8:58:22

　　从传统的“马蹄窑”烧结砖工艺出发，阐述了黑砖的形成原因及解决措施。

　　由于烧结砖烧成速度快，国内烧结砖大部分采用全燃烧或超燃烧技术，但普遍存在黑砖的问题，本文对黑砖提出一些粗浅的看法。

　　1、黑砖分类

　　黑砖有两种，一种是不烧的黑砖； 另一种是缺氧导致的黑色砖头。

　　1.1没有烧透的黑心砖，形成的原因：一是窑炉温度低。 二是预热带和烧成带太短。 这块砖一般强度低，打开一看砖的中间看起来是黑色的。 用手或白色的东西擦的话，可以看到染成了黑色。 解决办法是提高烧成温度，延长预热带和烧成带。

　　1.2缺氧形成黑砖的原因：一是内燃机越高，坯体内燃机越高，产生黑心的可能性越高。 如果是全内燃机或超内燃机的砖头，黑心更严重； 二是原料太细阻碍了氧进入砖坯内部的速度和数量； 三是预热带温度过高，砖表面烧结过快，无法进入氧砖内部。 四.原料中黄铁矿(FeS2 )过多，如煤矸石中黄铁矿(又称硫铁蛋)含量高。 原料中所含黄铁矿(FeS2 )，在焙烧过程中黄铁矿必须完全分解后，碳才能开始燃烧，容易引起黑心，铁元素也变为黑色(各氧化铁的主要颜色为： Fe2O3为赤铁矿，呈红色； Fe3O4是磁铁矿，看起来黑； FeO是铁矿石，看起来很黑； 是五烧操作失误造成的。

　　这种砖一般强度高，打开后可看见砖坯中间是浅黑色或蓝灰色，用手或白色的东西擦一擦，不会染上色。虽然形成黑心砖的原因多，但根本的原因是砖坯内部缺氧形成了还原气氛。我们知道，马蹄窑或叫罐罐窑，为什么又能烧红砖又能烧青砖。当然一般没有人用马蹄窑烧红砖，这是不赚钱的买卖，没人愿意做。如果要烧成红砖这就简单了，只要把砖坯烧好，把火一停就可以了。要烧出青砖，就有点复杂了，不但要把砖坯烧到烧成温度，在停火之前，还要在大灶里加很多煤，然后把窑封闭死，不能使空气再进入窑内，煤炭在缺氧的情况下能燃烧多少就燃烧多少，目的就是把窑内的氧气消耗完。同时我们先辈很聪明，怕封闭不好窑外的氧气的进入窑内，就采用向窑内渗水的办法，由于水蒸汽的作用，窑内的压力始终大于窑外的大气压力，这样外面的氧气就不会进入窑内，烧好的产品就会在缺氧的气氛中进行着化学变化，水蒸气也会参与化学反应，最终变成青色砖。

通过马蹄窑烧青砖的原理，我们也就知道了烧好的红砖，在缺氧的气氛中就会变成青砖。那么烧好的红砖为什么在缺氧的气氛中就会变成青砖？这就铁的氧化物的不同形态的变化造成的。三氧化二铁（Fe2O3）显红色，氧化亚铁（FeO）和磁铁矿（Fe3O4）显灰黑色，这些含铁矿物都是砖的着色剂。

2、消减黑心砖的办法

在焙烧中如何减少黑心砖，就必须使砖内部不缺氧。具体做法：一是混合料的颗粒级配要合理，在保障坯体强度的前提下适当的加一些硬质页岩，提高粗颗粒的比例，使氧气能顺利的进入砖坯内部；在同样的焙烧温度下，粗颗粒多的混合料做的砖就可能没有黑心，而细料多的混合料做的砖就可能有黑心砖。

一个厂所用不同混合料做的砖，左边一块砖虽没有黑心，但由于粗颗粒太多，强度很低。所以仅靠增加粗颗粒来消除黑心砖是不可取的。内燃热值的配比尽量控制在85%以下，不足部分在焙烧带再补充外燃是控制黑心的有效办法之一。

再是延长预热带的长度，而使坯体中的内燃尽量在高温预热带全部消耗掉，防止砖坯进入焙烧带表面烧结后，内部还有残留的碳。因为在缺氧高温时碳比铁更活跃，就会夺取Fe2O3里的氧原子，把别人的东西抢夺过去占为己有，吐出CO2,使Fe2O3变成氧化亚铁FeO或Fe3O4，砖的内部就会由红色变为灰黑色，成为黑心砖。

还有在焙烧时，适当加大风量，也就是增加过量空气，尽量做到低温长烧。生产空心砖要减少外壁和内筋的厚度，尽量缩短空气进入坯体的路径。优化码坯方式也有助于减少黑心。空心砖提倡水平孔码放，实心砖要做到边密中稀，使坯垛中间通风畅通，增加穿流气体量。剔除黄铁矿（FeS2）成分也是减少黑心的有效方式,因它燃烧时需要的空气量是同样碳燃烧时的10~20倍。即使碳在高温预热带燃烧完，由于黄铁矿（FeS2）燃烧需要大量空气，也会造成砖坯内部缺氧，形成黑心。

不仅如此，防止黑心砖的办法还有其它的方法，在焙烧窑预热带700℃处加蒸汽，但要考虑窑炉的使用寿命和干燥室的干燥问题。加入化工原料，如氢氧化铵，吹氧气等，但要考虑成本问题 。