消除石灰爆裂的主要措施有以下幾個(gè)方面。
(1)盡量不采用含有石灰石的原料22
新建磚瓦廠時(shí),事先必須作可行性研究,弄清原料的成分,確保原料中不含石灰石。上海地區(qū)有些廠用江河泥制磚,凡貝殼多的水域均被丟棄不挖,因貝殼的主要成分為碳酸鈣,會(huì)使制品爆裂。
(2)剔除原料中的塊狀石灰石
一般用人工手選的方法,將原料中的塊狀石灰石選出去。
河北省獲鹿磚瓦廠的黏土原料中夾雜著大量塊狀石灰質(zhì)礓石,采
用過(guò)篩的方法剔除,這樣做的不足之處是同時(shí)也篩出了部分黏土原料。
上海地區(qū)某磚廠曾將黏土用水浸泡成泥漿,使礓石等各種雜質(zhì)均沉于池底,定期清除,泥漿經(jīng)泵打入壓濾機(jī)壓成泥餅,經(jīng)這樣處理后的泥料成型性能較好,但成本較高。
(3)提高原料細(xì)度和制品強(qiáng)度
將原料盡量粉碎細(xì)一些,以分散因生石灰消解而產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力;與此同時(shí)要提高制品的強(qiáng)度,以便能抵抗得住這種脹應(yīng)力,以上兩種做法兼用之,是防止石灰爆裂的有效措施之一。如重慶綦江某頁(yè)巖磚廠原料中含有石灰石夾層,用于成型的原料顆粒較粗(大于3mm的量占9.4%),且擠出機(jī)擠壓力不大,即使是燒得較好的正火磚,在外界放置一段時(shí)間也要出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋,甚至徹底散碎:湖南省晨溪縣某頁(yè)巖磚廠的軟質(zhì)頁(yè)巖原料中含有石灰石,該廠用Ф650×650mm對(duì)輥機(jī)作為粉碎碾練設(shè)備,常因輥面磨損未能及時(shí)檢修,成型原料顆粒變粗,導(dǎo)致成品磚石灰爆裂。有一次下雨使成品堆場(chǎng)中的93萬(wàn)塊磚毀于一旦。磚廠領(lǐng)導(dǎo)見(jiàn)此情況,立即通知使用方停止將這類(lèi)磚砌筑墻體,已使用上墻的立即拆除,磚廠承擔(dān)由此而產(chǎn)生的損失,給該廠的教訓(xùn)極為沉痛。又如重慶云陽(yáng)某頁(yè)巖磚廠,采用經(jīng)粉碎后過(guò)8目篩的含有石灰石原料生產(chǎn)磚,爆裂現(xiàn)象較普遍。如將原料粉碎得更細(xì),粉碎設(shè)備滿(mǎn)足不了產(chǎn)量要求,十分為難;重慶梁家巷頁(yè)巖磚瓦廠的原料中含有石灰石,經(jīng)粉碎后過(guò)10目篩(孔徑為2mm),凡是欠火磚(標(biāo)號(hào)在MU15以下 )出窯后放置在潮濕空氣中,一般均龜裂成廢品。凡是正火磚(標(biāo)號(hào)在MU15以上)一般均不爆裂。凡是過(guò)火磚(標(biāo)號(hào)在MU20以上)更不會(huì)爆裂。該廠在投產(chǎn)的3年時(shí)間內(nèi),由于欠火磚石灰爆裂報(bào)廢了200余萬(wàn)塊磚,堆了3000余m3。重慶青年頁(yè)巖磚瓦廠的原料中亦含有石灰石(石灰石的化學(xué)成分與梁家巷磚廠相近),該廠原料經(jīng)粉碎后過(guò)12目篩(孔徑為1.6mm,比梁家巷磚廠的細(xì)),凡制品標(biāo)號(hào)在MU10以上的均無(wú)爆裂現(xiàn)象。四川渠縣某頁(yè)巖磚廠的原料中亦含有石灰石,該廠原料用錘式破碎機(jī)粉碎,經(jīng)粉碎后不再過(guò)篩,以破碎機(jī)篦板孔控制出料粒度,篦板孔徑為6mm,凡欠火磚均龜裂,正火磚亦有爆裂的;四川夾江某頁(yè)巖磚廠的頁(yè)巖原料中夾雜一些石灰石,但該廠嚴(yán)格控制用于成型原料的顆粒度不大于2mm,且采用擠壓力較大的擠出機(jī)成型,故從未出現(xiàn)因石灰爆裂而影響成品質(zhì)量的情況。
試驗(yàn)證明,如原料經(jīng)粉碎后過(guò)18目或更細(xì)的篩(孔徑為1mm以下),只要制品標(biāo)號(hào)達(dá)MU10以上,就不會(huì)出現(xiàn)石灰爆裂現(xiàn)象(國(guó)外的研究文獻(xiàn)聲稱(chēng)要完全消除泛霜,石灰石的顆粒最大直徑必須小于0.5mm)。
(4)使出窯制品置于過(guò)量水的環(huán)境下消解
出窯后的制品不要置于潮濕的空氣中,而是立即浸入水中或讓水淋透,石灰爆裂現(xiàn)象可大大減少或基本消除。其主要原因是:如生石灰在潮濕的空氣中消解(水化)時(shí),產(chǎn)生結(jié)晶的氧化鈣含水化合物,形成較大的結(jié)晶體,幾乎沒(méi)有遷移地停留在原處,體積大幅度膨脹。而如生石灰泡于水中(在水分充足的情況下),快速消解(水化)為粉狀氫氧化鈣,形成的結(jié)晶體非常微小,(其中的一部分遷移至毛細(xì)微孔中)膨脹較前者小得多(其水化速度由生石灰的活性和水化條件所決定)。另外,在過(guò)量水的環(huán)境下氧化鈣水化為氫氧化鈣,體積雖然有膨脹,但由于氫氧化鈣又吸收多余的水(一種物理過(guò)程),使得氫氧化鈣結(jié)晶體逐漸聚合增大,比表面積逐漸減小,因而出現(xiàn)收縮。故可以得出以下結(jié)論:在少量水分作用下,氧化鈣的水化導(dǎo)致膨脹;而在有多余水分作用下,既有膨脹又有收縮,兩者相抵消,減少了膨脹程度,即使還有膨脹,因生成物已成膏狀,擠入周?chē)闹破访?xì)微孔中,產(chǎn)生的脹應(yīng)力也不大。
(5)適當(dāng)延長(zhǎng)焙燒時(shí)間
當(dāng)原料中含有石灰石時(shí),不宜采用快速焙燒。因?yàn)榭焖俦簾龝r(shí)生石灰來(lái)不及同其它成分(如二氧化硅)化合。另外,經(jīng)快速焙燒出來(lái)的磚一般較脆,往往因抵抗不住生石灰消解所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力,而導(dǎo)致制品的裂紋和崩解。
(6)適當(dāng)提高焙燒溫度
提高焙燒溫度應(yīng)以制品不過(guò)燒為前提,一般提高50℃左右。這樣做能使較多的生石灰化合成較穩(wěn)定的硅酸三鈣(3CaO . SiO2,簡(jiǎn)寫(xiě)為C3S)化合物。眾所周知,硅酸三鈣(C3S)是硅酸鹽水泥的主要成分,它水化后體積有較小的收縮,并形成一定的強(qiáng)度。采取此項(xiàng)措施的先決條件是將原料粉碎至一定細(xì)度,因?yàn)橹挥凶銐蚣?xì)的顆粒才能保證這個(gè)固相反應(yīng)的進(jìn)行。即使有些較大顆粒未能化合成硅酸三鈣,也因溫度較高而被燒成過(guò)燒生石灰,過(guò)燒生石灰的氧化鈣與二氧化硅、三氧化二鋁及三氧化二鐵等在高溫下熔化而形成表面渣化層,或氧化鈣自身緊結(jié),遇水后消解速度極為緩慢,其破壞作用甚微。
某磚廠曾用石灰石含量高達(dá)25%的煤矸石做試驗(yàn),將石灰石顆??刂圃?.5mm以下,并使其均勻分布于磚坯中,同時(shí)適當(dāng)提高焙燒溫度(約為1080℃),生產(chǎn)出的磚完全符合國(guó)家有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(7)向原料中加入微量(0.2% — 0.5%)的食鹽溶液
這樣做可加速硅酸三鈣(C3S)的生成,減輕石灰爆裂危害。但如提高食鹽(NaCl)的摻量,會(huì)給制品帶來(lái)另一危害:可溶性食鹽(NaCl)在干燥期間的泛霜。
(8)將整體性能差、強(qiáng)度低的欠火制品回窯重?zé)?/div>
重慶市梁家巷頁(yè)巖磚廠曾將欠火磚和經(jīng)干燥后的坯體搭配裝入窯進(jìn)行再次焙燒,由于干坯中含有較多的殘余水分,回窯重?zé)那坊鸫u在預(yù)熱帶遇到水蒸汽全部龜裂報(bào)廢;而四川省渠縣頁(yè)巖磚廠將尚未在外界大氣中吸潮的出窯欠火磚,立即回窯與非常干的坯體搭裝再次焙燒,由于窯內(nèi)預(yù)熱帶的濕含量很低,故經(jīng)再次焙燒后制品一般均較好,未出現(xiàn)石灰爆裂現(xiàn)象。所以要求:①回窯欠火磚未在潮濕的空氣中放置過(guò),以免其中的生石灰消解;②窯中預(yù)熱帶的濕含量越低越好,以防回窯欠火磚在進(jìn)入燒成帶以前的預(yù)熱帶就吸收水蒸氣消解,導(dǎo)致爆裂。