從20世紀(jì)80年代起，把燃料預(yù)先摻入磚坯體中的焙燒方式已逐漸在我國磚瓦界推廣開了。他以提高產(chǎn)量、節(jié)約燃料，促進(jìn)企業(yè)增收等方面的優(yōu)勢，得到廣大企業(yè)的一致認(rèn)可。從當(dāng)初內(nèi)摻量的星星點點到現(xiàn)今的全內(nèi)燃培燒，從輪窯到隧道窯的窯型換代，內(nèi)燃制磚方法已經(jīng)歷了幾十年的不斷改進(jìn)和發(fā)展。這其中不乏業(yè)內(nèi)人士及相關(guān)科研單位孜孜不倦的探索，才讓這項技術(shù)日漸成熟而服務(wù)于燒結(jié)磚瓦事業(yè)。業(yè)內(nèi)有句俗話叫：“只要做好摻，碼，燒，企業(yè)效益就會高”，就充分說明了做好摻內(nèi)燃工作對生產(chǎn)管理的重要性。窯爐燒磚講究的是“快，好，省”，當(dāng)然摻內(nèi)燃這塊也不例外，也要“快，好，省”。即讓窯爐火行速度快，又讓制品品質(zhì)好，想方設(shè)法的降低成本，這也是本文要講述的主要內(nèi)容。
1內(nèi)燃料的種類
常用的內(nèi)燃料有煤炭，粉煤灰，爐渣，煤矸石，稻殼，鋸末，污水處理廠污泥等。煤炭分優(yōu)質(zhì)煤與劣質(zhì)煤等多種類型。用優(yōu)質(zhì)煤炭作為內(nèi)燃時，要選用那些長火焰，低溫下（470℃)易燃的材料，這樣可以加快行火速度，自然提高了產(chǎn)量。如果使用高溫下（650℃）才能燃燒的材料，不但火行速度偏慢，而且坯體進(jìn)入高溫段，坯體表面已形成液相時，內(nèi)部的燃料才開始燃燒，產(chǎn)生的氣體被包裹在坯體里面不斷膨脹，會形成面包磚。遇到這種現(xiàn)象時要加強預(yù)熱操作，慢慢的升溫，就可以減少面包磚的形成。用劣質(zhì)煤炭作內(nèi)燃可以降低生產(chǎn)成本，是多數(shù)企業(yè)采用的內(nèi)摻原料之一。
粉煤灰的來源渠道有電力行業(yè)，化肥行業(yè)，選煤行業(yè)等。它的熱值高低不等。在使用低熱量（800kcal/kg以下）的內(nèi)燃料且摻配量較大時，內(nèi)燃會對坯體的抗壓，抗折強度產(chǎn)生一定的影響。碼坯層數(shù)較高時，干燥時的斷坯，塌坯率會較高。如果采用的是二次碼燒工藝，則坯塊在翻倒過程中的破損率也較高。當(dāng)焙燒溫度超溫時，摻粉煤灰的坯體自身的抗軟化性較差，制品出窯后變形率相對較高。另外，焙燒過程中這些粉煤灰完全燃燒后進(jìn)一步灰化，使坯體的孔隙率增加，從而降低了磚坯的抗壓強度，下部位的磚在上部磚塊的重壓下會彎曲變形。但是，高摻量的粉煤灰可以緩解有些制坯原料的干燥敏感性，減少坯體干燥裂紋，對加快干燥速度，縮短干燥周期有利。通過適量的摻配，均勻的攪拌，陳化，合理的焙燒，這種粉煤灰磚的抗壓抗折強度都能達(dá)標(biāo)，并且重量較小，對運輸及施工時減少車輛及地基的壓力是有益的。
煤矸石是近十年來被用作內(nèi)燃料或全部制坯原料使用的，它是煤炭開采過程中產(chǎn)生的廢棄物。其用作制磚原料跟粉煤灰一樣可以化廢為寶，響應(yīng)了國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的號召。
爐渣是工業(yè)生產(chǎn)中的爐類垃圾物，其經(jīng)過粉碎后就可以使用，適量的摻配可以增加坯體的骨料比例，對增加坯塊自身的抗壓，抗折性能，減少斷磚，塌坯及裂紋的發(fā)生等均有利。
稻殼和鋸末可以根據(jù)實際情況使用，有的企業(yè)距碾米廠或木料加工廠較近時可以就地取材，適量的摻配可以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。
污水處理排放出的污泥作內(nèi)摻燃料可使其變廢為寶，并提高環(huán)保質(zhì)量，降低經(jīng)營成本，一舉多得。
不管采用何種內(nèi)燃料，都要考慮以下幾點注意事項：①制坯時確保能夠順利的擠出成型，對可塑性較好的，物塊較大的內(nèi)燃料要經(jīng)過破碎，陳化處理方可使用；②燒制后不能影響到制品的外觀與內(nèi)在質(zhì)量，如有些劣質(zhì)煤里面含硫化物較多，經(jīng)過高溫焙燒后變成了硫磺類的東西，熏白了大多數(shù)的磚塊；或制品經(jīng)過一段時間的放置表面會泛出白霜；低熱量的粉煤灰摻配量大時，制品表現(xiàn)為聲響變啞，抗壓，抗折強度變小；有些內(nèi)燃料中含有一些石灰石，制品出窯后經(jīng)過潮氣或雨淋會引起爆裂，輕則影響外觀，含量較大時一塊磚可酥化成許多小塊；③在調(diào)換使用新的內(nèi)燃料時，為了避免出現(xiàn)意想不到的品質(zhì)問題，可以先制作幾千塊或2~3窯車的坯塊做焙燒實驗，做到有的放矢，從而減少因盲目批量生產(chǎn)而帶來的損失；④在炎熱的夏季，易自燃的煤矸石作為內(nèi)燃料使用時，它的使用量要比其他內(nèi)燃料大。
2、影響內(nèi)燃摻量的因素
焙燒制品時每千克坯塊需要內(nèi)摻多少熱量合適呢？這要看具體的制坯原料，窯爐，窯爐坯垛坯塊的干濕狀況，碼坯垛形結(jié)構(gòu)與密度，窯工的操作狀況，企業(yè)管理水平等，這些因素都會影響到內(nèi)燃摻量的高低。制磚原料不同對焙燒溫度的需求也會不同，有些原料燒成溫度只有860~920℃。保溫時間2~3小時就不會出生磚，如粘土，河道淤泥類，那么它的內(nèi)燃摻配量需求就小。有些原料，如頁巖，煤矸石，瓷土(高嶺土)，其燒成溫度達(dá)到950~1120℃之間，并且需要較長的保溫時間來完成液相反應(yīng)，那么它的內(nèi)燃摻配量需求就大。
2.1窯爐類型對內(nèi)燃摻量的影響
窯爐類型的不同對熱量的需求也會不同，它們的依次順序是：一次碼燒輪窯需用熱量最高，傳統(tǒng)輪窯次之，隧道窯需要熱量較低。為了干燥坯塊的需要，一次碼燒輪窯的各種風(fēng)道，抽風(fēng)口，送熱風(fēng)口遍布窯內(nèi)的上下左右空間，時刻吸收著預(yù)熱帶，焙燒帶，保溫帶的熱量，各閘門出現(xiàn)的輕微漏氣都會改變各帶的氣流運動方向及力度。因此，如果沒有高出其他窯爐60~300kcal/kg的熱量，就不能保障正常的行火速度及焙燒溫度。
傳統(tǒng)輪窯需要的內(nèi)燃熱量相對少一些，焙燒過程中每部火沿窯道內(nèi)部循環(huán)運行，窯墻，窯頂在每次的熱熱涼涼中也吸收了一些熱量，加上窯室高于2.5米，預(yù)熱時造成氣流及溫度向上漂浮較多，或擋風(fēng)紙沒有粘貼嚴(yán)實及碼窯工人不經(jīng)意的破壞，或沒有及時消除，或窯底呈緩慢的高低不平，或火眼窯門漏氣等都可造成行火速度緩慢，使坯垛中上部位的內(nèi)燃在預(yù)熱帶時就大量燃盡，從而增加了對熱量的需求。為了產(chǎn)量與質(zhì)量，傳統(tǒng)的輪窯是不能用100％的全內(nèi)燃來燒成的，合適的內(nèi)燃熱量應(yīng)在90％以下。因為全內(nèi)燃焙燒時對坯垛的結(jié)構(gòu)形態(tài)是有一定要求的，碼坯時依靠大量的中部減頭、脫空、拉逢才能確保窯斷面焙燒溫度均勻，減少磚垛斷面溫層，這樣才能保證制品出窯成品率高。但在窯室高度2.5～3.0米的前提條件下，碼窯工人的操作難度大，即使勉強碼坯到位，在焙燒時產(chǎn)生的高溫（膨脹）及在保溫帶末端的降溫（收縮），讓磚垛的穩(wěn)定性變得極差，出窯時塌磚現(xiàn)象比比皆是，不但砸壞了一些制品，而且增加了出窯工人的工作難度。再加上碼坯層數(shù)太高，焙燒時的窯斷面上下溫差過大是難免的，磚垛中下部位的坯體在高溫、重壓下會生成過火磚。近兩年來，有些新建窯爐在降低窯室的高度（2.2M～2.5M）、提高窯爐保溫性能方面進(jìn)行了改進(jìn)，讓內(nèi)燃的使用率提高至90％～100％。
隧道窯的熱量需求比以上兩種窯爐相對要小，與輪窯相比較，隧道窯在窯墻、窯頂?shù)臒崃繐p失方面較小。碼坯層數(shù)在14層（普通磚）以下的，一般都可以用100％全內(nèi)燃制磚。隧道窯窯內(nèi)高度低，氣流及溫度分層現(xiàn)象較小，預(yù)熱的速率明顯優(yōu)于輪窯，加上預(yù)熱帶距離一般都長于輪窯，推進(jìn)窯內(nèi)的坯塊又是剛從干燥室內(nèi)拉出來的熱坯，起到了一個提前預(yù)熱的作用，所以它的行火速度是輪窯的2倍或更快。行火速度越快，熱量損失就越小，各磚塊之間依靠自身內(nèi)燃的作用，相互釋放的熱能就營造了一個磚燒磚的氛圍。二次碼燒或一次半碼燒的隧道窯，窯內(nèi)高度較高，碼坯層數(shù)超過14層以上時，它的內(nèi)燃摻配量要參考輪窯的使用量，大體上在80％～100％之間。大斷面的窯爐比小斷面的窯爐內(nèi)燃需要量要小些，它的窯墻、窯頂、窯車表面所吸收的熱量與較多數(shù)量的坯塊所產(chǎn)生的熱能兩者之間的抵消率要比小斷面的窯爐小。當(dāng)然，并不是所有隧道窯的內(nèi)燃需求量都小于輪窯。那些設(shè)計不科學(xué)、施工質(zhì)量不規(guī)范、管理和操作不合理的窯爐就另當(dāng)別論了。
無論何種窯爐，內(nèi)燃使用量都會因季節(jié)溫度變化而變化，嚴(yán)冬時內(nèi)燃使用量要比炎熱的夏天大些。這是因為當(dāng)窯外氣溫太低時，所吸入窯內(nèi)的冷空氣對窯溫的抵消率是較高的。
2.2坯垛的碼坯形式對內(nèi)燃摻量的影響
坯垛的結(jié)構(gòu)形式也會影響到內(nèi)摻熱量的需求大小。輪窯與隧道窯在碼坯方面有著共同的特性，那就是上密下稀，邊密中稀。在這樣的碼坯條件下，什么樣的碼坯密度才算合理，才能保證窯內(nèi)溫差小，火行速度快，這要根據(jù)各自企業(yè)的制磚原料性能、窯爐情況來決定，如果碼坯過密，則行火速度緩慢，斷面溫差較大，制品出窯后顏色老嫩不一，尤其是以高熱值煤矸石為原料的坯塊，火溫超高而無法控制，產(chǎn)生了大量的過火磚。如果碼坯過稀，不但產(chǎn)量太小，而且坯垛之間通風(fēng)量太大，造成火溫難以提高而浪費了熱能，又易產(chǎn)生生磚。
燒窯工人能否規(guī)范、認(rèn)真負(fù)責(zé)的操作對內(nèi)燃料的需求量也是有影響的。許多企業(yè)負(fù)責(zé)人的感受是：同樣的生產(chǎn)條件下，當(dāng)新?lián)Q了一組燒窯工人時，窯爐的產(chǎn)量、質(zhì)量、煤耗等就會有所變化。提閘用風(fēng)時，哈風(fēng)閘開啟的數(shù)量與閘形決定著火行速度，假如閘形不當(dāng)，較慢的火行速度耗費的內(nèi)燃量就大。首閘要距焙燒帶8～10m以外，并且不能提得過高，否則許多熱能就會從近閘被抽走而未能充分的利用，從而減緩了行火的速度，消耗了磚垛上部的內(nèi)燃，讓本來充足的內(nèi)燃量反而需要外投煤才能保證火溫的正；Ｋ淼栏G要做好定位焙燒工作，高溫帶不能今天前移，明天后推。砂封槽缺砂時要及時補加，要處理好窯內(nèi)窯下的壓力平衡，減少或者杜絕窯內(nèi)和窯下的氣流互串。當(dāng)火溫欠缺時，要在最佳時機(jī)投煤，而不是待內(nèi)燃燃盡后才去投煤。以上幾種情況處理不好就會不同程度的浪費熱能，不能讓已有的內(nèi)燃發(fā)揮較好作用。
內(nèi)燃摻配量的大小及攪拌均勻是關(guān)系到窯爐能否高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)節(jié)能的必備條件之一。只有內(nèi)摻量穩(wěn)定的坯塊才能讓溫度曲線處于較佳狀態(tài)，行火速度及焙燒溫度穩(wěn)定而合理，每塊磚在預(yù)熱帶、焙燒帶、保溫帶所處的溫度及保溫時間就形成了規(guī)律，制品品質(zhì)良好，節(jié)能效果也較好。有些內(nèi)摻均勻的企業(yè)每年除了在點火時使用一些煤炭外，其余大多時間幾乎是不需要投煤的。只要存在外投煤的行為，就會造成煤炭的不充分燃燒，從而增加了生產(chǎn)成本。全內(nèi)燃的焙燒模式降低了燒窯工人的勞動強度，減少了用工數(shù)量，緩解了粉塵（煤渣灰）對出窯卸磚工人的傷害。內(nèi)燃摻配均勻后，由于行火速度比較穩(wěn)定，在干燥室內(nèi)拉出的坯車數(shù)量也是有節(jié)奏的運行，所以干燥周期、干燥效果也相應(yīng)的穩(wěn)定。有了良好的干坯來源，就為燒出好磚打下了基礎(chǔ)，這樣窯爐的運作就處于一個良性循環(huán)的狀態(tài)下。
內(nèi)燃的均勻化摻配要靠完善的管理措施和先進(jìn)的化驗及摻配設(shè)備來完成。比如，內(nèi)燃原料要長期使用1～2種，這樣使用起來熱量的大小就有經(jīng)驗可依。同時要加強對配料、供料、攪拌、量熱儀操作人員的管理，選用責(zé)任心強的操作員工，購置先進(jìn)的精確的全自動內(nèi)燃配料機(jī)、多斗挖土機(jī)、量熱儀等設(shè)備。
以上工作做好后，就掌握了窯爐生產(chǎn)的主動性，為營造一個良好的焙燒氛圍奠定了基礎(chǔ)，企業(yè)管理更進(jìn)一步邁向了正規(guī)化。
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