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　　隨著墻體材料行業墻改力度的深入和建筑節能要求的提高，為墻體材料開拓了廣闊的發展前景。作為墻體材料的主導產品燒結磚得到了快速的發展。但目前也出現了一些問題：首先不重視技術的應用，造成建設工程的浪費、生產線不能達產、達標，能耗高以及生產控制無參數遵循；其次生產過程管理不嚴，工藝參數控制管理無法落實等。本文就生產工藝參數設定及控制予以論述。

    工藝參數設定的重要性

    燒結磚工廠生產工藝參數的設定是一項嚴謹、科學、全面的工作。它涉及到生產的全過程，從原料的自然含水率、發熱量、配料、破碎方式、粒度控制、加水量、陳化時間、成型水分、成型壓力到干燥周期、干燥殘余水分、燒成周期、燒成溫度和成品揀選等等，各個方面缺一不可。任意一個環節參數設置不當或缺失，就會出現質量問題，影響成品率甚至造成生產不能持續正常進行。

    工藝參數的設定

    工藝參數的設定必須具有針對性，也就是說所有工藝參數必須是針對某個生產線的具體特點而設定的。不同的原料有著不同的特性，混合料摻配比的不同也會有著不一樣的工藝參數。不可能對于多個工廠采用同一套參數，要根據每一個生產線的特性確定完整的工藝參數，再根據自己生產線各個階段的參數分別進行控制。目前許多生產管理者不重視技術投入，考察幾家工廠了解幾個數據后就用于本廠管理，往往達不到理想的效果。

    對于一條生產線，要設置完整的工藝參數，需要對以下幾個環節加以重視。

    建設前需要一個很好的技術籌劃

    首先，必須了解原料的性能是否符合制磚的要求。這一過程有必要通過有專業資質及經驗的單位進行原料制磚的可行性試驗分析來完成。在原料制磚的可行性試驗中，針對原料做如下幾方面的研究測定：①原料基本性能測定；②配合比研究；③確定配合比后工藝性能的研究；④小型試樣性能測試等，特殊性能的原料在完成原料試驗后還要進行半工業性試驗，為設計和生產提供相關數據。

    其次，要對生產線理順一個全面的設計思路和輪廓，要考慮原料的自然狀態及性能，考慮生產的產品性能，并結合可用場地的地形地貌，做到合理利用，同時也要考慮生產及輔助及配套的各個方面。設計工作最重要的內容之一就是根據原料和即將生產的產品確定合理的工藝路線。在原料的選擇和甄別上同樣要考慮它的適應性，因為普通磚、空心磚及保溫砌塊三種類型的產品對于原料的基本性能要求不同，對于原料的處理方式、粉碎粒度要求也不同，尤其采用的工藝方案更是不同。因此，在確定各參數之前要根據原料性能及產品特性來籌劃并確定一個整體方案路線——一次碼燒還是二次碼燒。近些年，由于磚瓦行業廢渣利用項目的增多，工藝路線普遍采用一次碼燒工藝，造成許多人認為一次碼燒是先進的、具有代表性的、最好的工藝方案。在選擇工藝方案時盲目地套用，導致實際生產過程中出現了許多無法克服的困難并對產品質量及產量造成不同程度的影響。其實。原料干燥、成型性能不太好或者生產產品質量高的道路磚、保溫砌塊等產品時，考慮到半成品的廢品率及產品質量等因素采用二次碼燒是明智的選擇。工藝路線選用的適宜與否，是生產能否順利進行的基本要素。

    工藝參數的設定

    工藝方案確定后就要考慮各個工段的工藝參數，整套工藝參數是相輔相成、環環相扣的，不是一個個簡單的疊加，一個參數的變化，其他各個參數也要做出相應的調整才能順利完成整個生產過程。如何設置工藝參數，設置的工藝參數主要有哪些，設置工藝參數考慮哪些因素？可以根據工藝流程從以下幾個方面著手。

    原料處理工段

    首先要了解原料自然狀態、硬度、自然含水率、發熱量、化學成分、礦物成分及物理性能參數等。了解了這些參數后，在原料處理工段再設定以下工藝參數：配料、破碎方式及粒度控制。

    確定原料配比時同時要注意以下兩點：

    根據原料的化學成分、礦物組成以及物理性參數如塑性指數、干燥敏感系數等來確定原料配比；

    熱量摻配：目前工業廢渣產量大，污染環境，破壞生態平衡。為保護資源限制黏土磚生產，生產企業積極利用廢渣生產磚瓦，達到節土、節能、利廢的目的。國務院和有關部門陸續出臺了利廢減免增值稅、所得稅等有關優惠政策，促進了大家利用廢渣節約能源的積極性。利用有一定發熱量的廢渣（如煤矸石）來制磚可根據制品燒成、干燥（余熱利用）所需的熱量確定摻配比，同時還要考慮原料的塑性、工藝要求等因素。確定內燃所需熱量時，不同的產品，內燃程度不同則所需熱量也不一樣，空洞率高的燒結磚相比普通磚每公斤制品所需的熱量就偏低一些。

    確定原料破碎方式及粒度的控制方法首先要掌握原料的自然狀態、礦物成分和團粒硬度以及所生產產品的性能要求。目前，部分制磚原料塑性指數不太高，通常經過粉碎來改變顆粒分布、顆粒狀態及表面反應能力，從而提高物料的塑性，如果破碎不夠充分，則原料不能達到最佳塑性狀態。對一些普通磚及空心磚的產品，出于投資及日常運營成本考慮，破碎粒度要求相對粗些就可以滿足實際生產的需要；對外觀質量要求高的產品如清水墻磚、道路磚及需打磨的保溫砌塊等，在破碎的過程中要求原料粒度比較細。總之，要根據不同的具體情況選擇不同的破碎方式及粒度范圍。另外，對含石灰石雜質的原料則必須經過充分破碎，以免成品發生石灰爆裂現象。

    原料陳化

    原料經過配料、破碎、加水處理后，必須充分混合原料，使物料水分均化，利于一些硅酸鹽礦物與水分接觸水解成為膠結物質，從而提高原料的塑性和成型性能。

    有些生產線由于場地限制或建設投資的原因沒建設陳化庫，生產中造成隱患。

    在設定陳化工藝參數前，首先要了解原料的自然含水率及成型水分，根據這兩個參數來確定一攪的加水量。同時，陳化庫內的溫度及濕度也要進行嚴格控制，溫度不低于5°，濕度不低于70%，如果滿足不了這些條件易造成原料上凍或表面結塊，結塊后對成型造成不同程度的影響，特別是生產密孔的產品，這一點要特別注意。溫度過低，原料的塑性就相應降低。陳化時間也要滿足一定的要求，一般不低于3d，這就要求陳化庫布料與取料有相應的措施。

    成型

    燒結磚的成型主要為擠出成型，擠出成型分為塑性擠出成型、半硬塑擠出成型及硬塑擠出成型。

    成型跟原料的塑性有很大關系，應根據原料的性能來選擇不同的成型方式。在成型過程中這股要控制的是成型水分的大小、擠出壓力及真空度等，成型水分及擠出壓力大小直接影響到濕坯的質量及碼坯高度。

    干燥

    坯體干燥分為人工干燥與自然干燥兩種方式。人工干燥類型有隧道干燥室和室式干燥室。本文主要分析一下人工干燥（以下簡稱干燥）。干燥過程是在干燥介質（熱空氣）中進行的，是一個表面水分蒸發，內部水分向外傳遞的過程，也就是一個水分慢慢釋放的過程。因此，在此工段要控制以下參數：干燥周期、干燥室進風溫度、干燥室內濕度及殘余水分。干燥周期的設定與干燥敏感系數有關，一般干燥敏感系數越高，干燥周期越長，反之，干燥周期則越短。干燥敏感系數的分界為1，大于1是難干燥物料，小于1是易干燥物料。干燥周期的確定需要看系數的具體值，一旦干燥周期確定，整個生產中一般不做改變，除非摻加其他物料改變了原料的性能等。

    焙燒

    焙燒燒結磚的窯主要有輪窯與隧道窯。窯型結構、通風設備和碼窯形式決定窯內通風的大小及燃料的燃燒速度、焙燒的火行速度或窯車運行的速度，同時決定了成品的焙燒效果。當窯型結構合理、通風大小適當、碼窯形式合理、焙燒操作適當時，就可以達到優質高產、低能耗的焙燒目的。因此就需要依據原料性能設計出合理的窯型及門數（或長度），選擇合適的通風設備，確定適合的碼坯方式，結合燒結溫度及燒成周期制定出切實可行的燒結溫度曲線，作為實際生產中的溫控依據。

    工藝參數的控制方法

    上面論述了生產過程中應該控制的工藝參數，下面就生產中具體如何控制、運用工藝參數進行交流和討論。

    配比

    依據原料顆粒狀態選擇不同的供料設備，配料可以按容積加料或按質量來配料。很多生產線中按容積來配料，配料設備比較簡單，有的用鏟車或裝載機就能實現，還有一些用圓盤給料機按容積給料，這種上配料方式的缺點是誤差大。現在越來越多的生產線為滿足工藝生產的需求，采用按質量來配料，也就是在供料設備銜接處加皮帶秤及配套設施，其具有計量偏差小、實用、效率高、工作穩定、維護量小、操作方便、節能、環保等特點，同時減少勞動力，也為后面工段正常運行提供了保障。

    熱量的配制也是配料的關鍵，主要控制以下兩個方面：①先測定內摻量的發熱量，確定摻配比；②混合料的測定，校正配比，一般在兩個位置測定：一是陳化庫前；二是成型時，在這兩點同時測定水分和發熱量兩個參數，一班四次，做好記錄，將信息及時反饋給管理人員。

    物料粒度

    對于硬質物料，一般普遍采用錘破+篩分的工藝。以煤矸石為例，初期采用錘破帶篦子板，產量低易堵塞，通過更換不同孔徑的篩網控制產量，通過巡檢及時發現并更換。粒度的大小主要靠篩來控制，煤矸石破碎時篩孔的大小為2mm，篩上料再回到錘破進一步破碎，達到粒度要求的篩下料進入下一工段。

    對于軟質物料，一般采用對輥（輪碾）+攪拌+對輥工藝，通過控制對輥間隙來控制粒度，定期或及時對輥皮的磨損部分進行修復。由于某種原因不能及時更換時，要通過交接班制度予以落實，或反映給相關部門盡早解決，以免顆粒過大，影響到產品質量。

    目前，燒結磚的品質越來越高，高品質產品對破碎粒度要求較細，因此，原料粗碎后，采用雷蒙磨或立式磨進行細破，這兩設備均是采用氣流風選收集細顆粒，細碎后的顆粒均在1mm以下。經過處理的細顆粒成型水分相對高些，不利于干燥，一般用在二次碼燒工藝方案中的原料處理。

    成型水分

    作為生產考核參數，不同的工藝方案成型水分要求也不同。二次碼燒方案采用塑性成型，成型水分在20%左右，擠出壓力低，坯體強度小，適合于單層干燥或2~3層干燥碼放，碼放高度再增加會造成下層磚坯出現變型或裂紋，影響半成品率；硬塑擠出成型的含水率較低（12%~16%），高擠出壓力（22kg/cm²~45kg/cm²），坯體的抗壓強度為20kg/cm²以上，常與一次碼燒工藝配套使用，有效地控制成型水分，保證足夠的擠出壓力，才能使擠出坯體的強度達到要求。

    成型水分的控制主要是通過測定陳化后的原料含水率來實現。陳化前加水到成型水分的80%左右，調整水分是磚機前或磚機上來完成。很多生產線的水分控制是人工取樣、測量，每班要保證4次檢測，發現水分變化異常及時調整。整套加水設施也可結合配料采用工業計算機高速取樣，進行計量加水。自動加水系統實現水自動跟蹤，在停料的情況下自動停水，可控制磚機、皮帶輸送機、攪拌機等多路電器設備，除微機鍵盤啟停外，并支持遠程現場一鍵啟停。

    成型水分控制不理想，水分過高的話會造成殘余水分的提高，進而影響干燥焙燒效果。

    殘余水分

    每種原料干燥、焙燒周期設定好后，對坯體殘余水分也有要求，每班都應對殘余水分進行測定，如果忽略會造成嚴重的生產事故，每班至少測定1次。二次碼燒中磚坯干燥后要再次碼到窯車上，因而在室內擱置時間間隔相對長些，容易再次吸潮，造成半成品的抗彎強度大大降低，影響到磚坯，因而在這種情況下要做好殘余水分控制，同時還要保持好半成品含水量，盡量避免吸水回潮。

    溫度、壓力控制

    人工干燥及焙燒兩個工段均有溫度及壓力的控制問題。對隧道干燥室而言，隧道干燥室的生產方式是連續的，干燥室內沿長度方向有不同的溫度、濕度。通常送風溫度、干燥周期及濕度是這個工段比較重要的控制參數。另外，對于干燥系數低的原料，采用大斷面單層干燥室時，干燥室內各分區濕度指標是一個極為重要的控制參數。

    焙燒制度包括溫度制度和壓力制度。溫度制度是由升溫速度、最高溫度及保溫時間、冷卻速度組成；壓力制度是用沿焙燒長度方向各點氣體壓力與大氣壓力差值來表示的。傳統窯爐焙燒及溫度控制軍事由有豐富經驗的燒窯工不停看火巡視，完全靠人工掌握火行速度（或進車速度）及燒結溫度。現在越來越多的窯爐使用自動溫控系統來實現這一過程，采用的熱電偶作為測量儀器探測隧道窯（或干燥室）內、窯側、窯底的溫度，使用壓力采集變送器來測定壓力，所有信號與數據傳送到中央工控機，通過中央工控機對整個焙燒窯的排煙系統、送風系統、抽余熱系統、窯底壓力平衡系統、窯車運轉系統和燃燒系統（或投煤系統）進行集中管理，隨時巡檢，顯示各測點工作狀況和發展趨勢，可在線修改各種參數，對溫度、壓力等信號進行相應組態，發現壓力、溫度有異常波動時報警等。這些數據要及時反饋給管理人員，同時該系統能降低勞動強度，優化生產環境，減少能源消耗和人力資源的浪費，這也是生產管理先進性的標志。

    生產線的整套工藝參數不是一成不變的，相互之間是動態平衡，如果個別參數發生改變，其他參數也要做出相應調整來保證整個生產線的正常運行。在實際生產中，由于參數設定或控制不當造成損失的現象屢見不鮮，最常見的有干燥室倒坯、隧道窯中爆磚、出過火磚或生磚等等。為了不影響到正常生產，希望大家對這點加強重視。

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