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    石灰爆裂”和“泛霜”是影響燒結(jié)磚質(zhì)量的兩大危害，嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，治理起來也比較困難。由于地質(zhì)成因和組成的復(fù)雜性，這兩個(gè)問題往往在以頁巖和煤矸石為原料的燒結(jié)磚廠中反映比較突出，成為許多磚瓦企業(yè)生產(chǎn)過程中亟待解決的熱門話題。我們根據(jù)在科研設(shè)計(jì)工作中和在生產(chǎn)實(shí)踐中解決這類問題的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了“16字方針”和“化學(xué)固化劑”的方法解決上述問題，并運(yùn)用到我們的設(shè)計(jì)工作中，在一定的條件下取得了比較好的效果。

    一、石灰爆裂產(chǎn)生的原因

    “石灰石爆裂”是磚體內(nèi)的生石灰（CaO）受潮水化，引起體積膨脹而對產(chǎn)品造成的一種破壞現(xiàn)象。當(dāng)制磚原料中含有較多的石灰質(zhì)(CaCO₃)，且破碎后原料顆粒較大時(shí)，焙燒過程中在磚體內(nèi)形成尺寸較大的生石灰（CaO）顆粒。生石灰顆粒不斷吸收空氣中的水分，逐步水化成消石灰Ca（OH）₂。CaO水化形成Ca（OH）₂的過程是一個(gè)體積膨脹的過程。隨著CaO不斷水化成Ca（OH）_2，磚體內(nèi)CaO聚集物體積不斷增大，磚體承受CaO聚集物膨脹所產(chǎn)生的拉應(yīng)力也越來越大，當(dāng)該壓力大于磚體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即會對磚體形成破壞。少量的CaO聚集物可形成磚體表面破壞，大量的CaO聚集物則造成磚體酥裂。

    二、“16字方針”的內(nèi)容

    解決石灰爆裂的“16字方針”就是“揀選剔除、控制細(xì)度、加強(qiáng)焙燒、淋水消解”16個(gè)字。部分煤矸石磚廠和頁巖磚廠用這16字方針解決石灰爆裂的問題，收到比較好的效果。

    1、揀選剔除

    以某煤矸石磚廠年產(chǎn)6000萬塊煤矸石燒結(jié)空心磚生產(chǎn)線為例，該生產(chǎn)線利用的煤矸中石含有大量的塊狀石灰石，大的150～300mm，小的10～30mm。這些石灰石是開采煤層的頂板和掘進(jìn)通風(fēng)巷道時(shí)隨煤矸石一同運(yùn)到矸石山上來的，石灰石在煤矸石中的比例高達(dá)20～25%，在沒有進(jìn)行處理之前，用這種煤矸石生產(chǎn)出的承重多孔磚，在室外放置1周以后，磚體全部開始酥裂、粉化，成為廢品。

    我們首先將煤矸石過一道150×150mm的鋼篦子，先將大塊的石灰石剔除過顎式破碎機(jī)，然后用一臺慢速（v＜0.5米）皮帶輸送機(jī)將破碎后的矸石運(yùn)進(jìn)車間，皮帶兩邊站4個(gè)人，盡量把能看見的石灰石揀出來，利用石灰石與煤矸石硬度不同的性質(zhì)，再經(jīng)過回轉(zhuǎn)式圓篩（也可以稱之為“除石機(jī)”）過一遍，三道關(guān)使大部分石灰石被剔除來。這就是16字方針的第一關(guān)“揀選剔除”，結(jié)果是使石灰石含量下降到5%以下。

    2、控制細(xì)度

    大顆粒的生石灰顆粒存在于磚體內(nèi)，水化產(chǎn)生的膨脹量大，因而在磚體內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超出磚體的彈性變形范圍時(shí)，磚體即被脹裂。因此石灰石顆粒尺寸越大，成品磚內(nèi)熟石灰水化產(chǎn)生的集中應(yīng)力越大。不難理解，控制細(xì)度就是最大限度地減輕石灰石顆粒在磚坯在的危害，實(shí)踐證明，當(dāng)石灰石顆粒小于1毫米時(shí)，“石灰爆裂”的危害程度降低80%以上，顆粒小于0.5毫米時(shí)，“石灰爆裂”的影響基本消失。不僅如此，采取充分?jǐn)嚢璧姆绞剑乖现械氖沂?xì)顆粒處于高分散狀態(tài)，避免成品磚內(nèi)生石灰顆粒聚集，防止水化所產(chǎn)生的集中應(yīng)力，也大大降低了“石灰爆裂”產(chǎn)生的危害。因此，降低原料的細(xì)度是解決“石灰爆裂”最關(guān)鍵的措施。

    我們用兩臺“反擊式錘式破碎機(jī)”和兩臺振動(dòng)篩聯(lián)合對煤矸石進(jìn)行處理，選擇篩網(wǎng)的孔徑為8目，將原料細(xì)度控制在1毫米以下，效果是十分明顯的。但問題是原來越細(xì)，產(chǎn)量越低，這是一對矛盾。通過實(shí)踐，我們認(rèn)為在采取淋水消解的前提下，原料顆粒可以放寬到2毫米都是安全的，這樣產(chǎn)量也得到較大的保證。

    3、加強(qiáng)焙燒

    “石灰爆裂”對成品磚的破壞，也與成品磚本身的強(qiáng)度有關(guān)系，成品磚強(qiáng)度越高，石灰爆裂產(chǎn)生的危害越小。適當(dāng)提高焙燒溫度和延長焙燒時(shí)間，提高成品磚的燒結(jié)程度和成品磚的強(qiáng)度，降低石灰石爆裂產(chǎn)生的危害。所以不難理解“16字方針”中的“加強(qiáng)焙燒”，目的非常明確，就是要提高磚的內(nèi)在質(zhì)量，提高抵御石灰爆裂的能力，此外，磚坯中的部分CaO與SiO₂、AI₂O₃、Fe₂O₃等物質(zhì)在高溫下固相反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硅鋁酸鹽礦物，消耗了部分CaO，進(jìn)一步減輕石灰爆裂的壓力。

    4、淋水消解

    “淋水消解”是16字方針中的最后一關(guān)。大家知道，CaCO3在600℃左右的時(shí)候開始分解，913℃分解完畢，分解成CaO（生石灰）和CO₂，就是這個(gè)存在磚坯中的CaO吸收空氣中的水分以后，生成粉狀的Ca（OH）₂并且伴隨很大的體積膨脹，產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力對磚構(gòu)成嚴(yán)重的危害。但是，CaO在大量水的情況下，生成膏狀的（也稱液態(tài)）Ca（OH）₂，情況就大不一樣了，液態(tài)的Ca（OH）₂可以向周圍的空隙滲透和移動(dòng)，大大減輕了內(nèi)應(yīng)力的強(qiáng)度，從而使產(chǎn)品度過了“石灰爆裂”這道難關(guān)。

    我們的做法很簡單，磚在出窯以后，立即通過淋水工序過一道，使磚坯完全浸濕、浸透為原則，淋水裝置采用架空水箱的形式進(jìn)行淋水，水箱下面是淋水車位，水箱下設(shè)置專門設(shè)計(jì)的條形淋水嘴，使水箱中的水呈水簾狀流下。調(diào)整水箱溢流裝置，可改變水箱水面高度，從而調(diào)節(jié)淋水嘴淋水量。噴淋水利用煤礦礦井排出來的廢水，淋水后的余水沉沙后排入循環(huán)水池，由循環(huán)水泵循環(huán)利用，效果確實(shí)很好，2年前生產(chǎn)的煤矸石磚即使放在潮濕的環(huán)境中，至今依然完好如初。

    除了淋水的方法以外，將出窯的紅磚浸在水槽中進(jìn)行消解效果更好，消除石灰爆裂的危害更徹底。因?yàn)榱芩男Ч芰芩畯?qiáng)度、淋水時(shí)間和磚垛大小的影響，弄不好消解不徹底，不能根本消除石灰爆裂的影響。淋水消解的方法雖然可行，但是卻增加了生產(chǎn)工序和生產(chǎn)成本，在以上三種方法都不能徹底解決問題的情況下，才采用這個(gè)方法。

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