對(duì)于不同的原料，燒成速度是有差異的。有的原料含有較多的礦化劑成分，易使各主要組分之間的礦化反應(yīng)快速的完成，使制品很快燒結(jié)，形成堅(jiān)固礦化物，達(dá)到燒成的目的。而有些原料，由于其中含有的礦化劑成分較少，很難使主要成分間的礦化反應(yīng)進(jìn)行，需要充分的創(chuàng)造燒成條件，才能使坯體中的化學(xué)反應(yīng)、物理變化、物理化學(xué)變化、礦化學(xué)變化得以順利的進(jìn)行。
對(duì)于生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，由于其使用的原料基本固定，原料的物理性能、化學(xué)性能穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)大的變化。窯的燒成速度、燒成溫度與原料燒成溫度范圍吻合時(shí)，就能生產(chǎn)出高質(zhì)量的符合國(guó)標(biāo)要求的制品，如果某一條件達(dá)不到原料對(duì)燒成的要求，就會(huì)出現(xiàn)次品磚或等外品磚。或者是制品質(zhì)量仍能滿足國(guó)標(biāo)要求，但造成燒成速度很低，產(chǎn)量小、煤耗高，生產(chǎn)成本大大增加。
所以，可以這樣說(shuō)，影響窯爐燒成速度的因素是很多的，對(duì)于不同的原料，不同的窯爐，其影響因素也不相同。
1、原料對(duì)燒成速度的影響
原料燒成過(guò)程中含有許多變化，如物理變化、化學(xué)變化、物理化學(xué)變化、礦化學(xué)變化、晶型轉(zhuǎn)化等，其中的很多變化是很復(fù)雜的，是需要花大力氣去研究，認(rèn)為燒成過(guò)程很簡(jiǎn)單，采取輕視生產(chǎn)困難的態(tài)度是萬(wàn)萬(wàn)要不得的，生產(chǎn)出燒結(jié)磚簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)高質(zhì)量的制品比較困難，這是大家共同的認(rèn)識(shí)。
雖然生產(chǎn)燒結(jié)磚對(duì)原料的要求不是太嚴(yán)格，只要原料的化學(xué)組成在某一個(gè)范圍內(nèi)就可以了。但正是對(duì)原料組成要求的不嚴(yán)格，造成了生產(chǎn)中各種問(wèn)題的出現(xiàn)，尤其對(duì)燒成增加了許多困難，制磚時(shí)要求原料中SiO2的含量為55%—70%，Al2o3的含量為15%～20%，F(xiàn)e203的含量為4%-10%，CaO含量<10%，MgO含量3<%，SO3含量越小越好，K+、Na+等低熔點(diǎn)含量要適量。
對(duì)于生產(chǎn)廠家的原料來(lái)說(shuō)，如果主要成分在制磚要求含量的范圍以內(nèi)，則會(huì)使生產(chǎn)較順利地進(jìn)行，如果某種成分超出了原料的要求范圍，就要對(duì)燒成過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。如原料中大顆粒SiO2含量多時(shí)，一方面將增加制品的耐火度，提高制品的燒成溫度，干燥收縮小、干燥敏感性低起到瘠化劑的作用。另一方面，由于SiO2在燒成過(guò)程中要進(jìn)行晶型轉(zhuǎn)換，使其體積發(fā)生變化，如果控制不好，會(huì)造成制品缺陷，降低制品的力學(xué)強(qiáng)度，特別是抗折強(qiáng)度�？墒切☆w粒的SiO2：易于熔融，使制品結(jié)構(gòu)均勻、密實(shí)，當(dāng)原料中SiO2含量大于75%時(shí)，對(duì)制品的燒成過(guò)程是不利的。如果含量超過(guò)80%，燒成后制品的體積不但不收縮，反而發(fā)生膨脹，使抗折強(qiáng)度大大降低。與此相反，當(dāng)原料中SiO2含量小于50%時(shí)，則制品抗凍性能很差。同時(shí)，SiO2含量高低，也是影響窯爐燒成速度的主要因素。
雖然Al2O3是耐火度很高的氧化物，它是磚瓦產(chǎn)品中必不可少的組分，它賦予制品一定的力學(xué)強(qiáng)度。當(dāng)原料中Al2O3，，的含量小于10%時(shí)，燒成制品的力學(xué)強(qiáng)度較低，提高原料中Al2O3的含量，可使制品的力學(xué)強(qiáng)度增加，但燒成溫度也將隨之升高，燃料消耗量增大，也會(huì)影響到窯爐的燒成速度。
原料中的Fe203，在燒成過(guò)程中起到幾方面的作用：①它是一種著色劑，能使制品顏色發(fā)生變化，當(dāng)窯內(nèi)為氧化氣氛時(shí)，鐵是以高價(jià)形式存在，制品呈紅色，當(dāng)窯內(nèi)為還原性氣氛時(shí)，鐵是以低價(jià)形式存在的，制品呈黑色或青藍(lán)色；②大顆粒的鐵氧化物在制品燒成中會(huì)出現(xiàn)褐色或黑色斑點(diǎn)。Fe203在燒成過(guò)程這幾方面的作用，表明Fe203對(duì)制品在窯爐中的燒成速度具有一定的影響。
原料中的CaO雖然是一種助熔劑，但它不利于制品燒成，表現(xiàn)在：①含量過(guò)高時(shí)會(huì)縮小原料的燒成溫度范圍，給燒成帶來(lái)困難；②會(huì)與含鐵的礦物化合，使制品的紅色得到漂白，而變?yōu)辄S色或者淺黃色；③大顆粒的CaO存在于燒成后的制品中，會(huì)產(chǎn)生石灰“爆裂”，影響制品強(qiáng)度，甚至使制品失去使用功能。所以，原料中CaO含量越低越好，如果含量高，則應(yīng)將其破碎551mm以下。燒成時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高燒成溫度，讓CaO與其他組分充分結(jié)合，達(dá)到“死”燒的目的。這也充分說(shuō)明了其對(duì)窯爐燒成速度的影響。
原料中的Sio2顆料較大、含量較高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高燒成溫度，當(dāng)原料中SiO2顆粒較小、含量較低時(shí)，可適當(dāng)降低燒成溫度。根據(jù)原料中Al2o3與其他組分的結(jié)合，提供必要的充分的燒成條件，當(dāng)原料中Al2O3含量較高時(shí)，采用較高的燒成溫度，當(dāng)Al2O3含量較低時(shí)，采用適宜的燒成溫度，按照CaO含量的多少，制定制品的燒成溫度范圍。當(dāng)CaO含量高時(shí)，燒成溫度范圍要小一些，應(yīng)注意燒成溫度的被動(dòng)范圍不要太大，否則會(huì)出現(xiàn)欠火磚或者過(guò)火磚。
所以，只有當(dāng)對(duì)生產(chǎn)所用的原料有了全面、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)后，就可根據(jù)各組分含量的多少，對(duì)窯爐燒成速度才有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。可根據(jù)SiO2晶型轉(zhuǎn)化、發(fā)生體積膨脹的規(guī)律，控制窯爐燒成的升溫速度和冷卻的降溫速度。
2、燒成過(guò)程的變化對(duì)燒成速度的溫度
干坯人窯水分的高低，也是影響燒成速度的重要環(huán)節(jié)，坯體中的水分在燒成過(guò)程中是要被排出窯外的，坯體中含水率的變化會(huì)影響窯內(nèi)預(yù)熱速度的變化，當(dāng)坯體中含水率高時(shí)，預(yù)熱就必須在一定的速度下進(jìn)行，不能太快，太快就會(huì)導(dǎo)致坯體開裂。同時(shí)，坯體中殘余含水率高時(shí)，也會(huì)增加預(yù)熱熱耗，提高了窯燒成的能耗。所以，為了提高窯爐的燒成產(chǎn)量，在干坯進(jìn)窯時(shí)，要準(zhǔn)確掌握坯體的含水率，以便于控制預(yù)熱速度，進(jìn)窯坯體的殘余含水率不應(yīng)超過(guò)6%，而且含水率越低越好。
坯體在燒成時(shí)，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱、燒成、冷卻這三個(gè)階段，燒成速度的快慢是受這三個(gè)階段‘陜慢的影響。
①在預(yù)熱階段，坯體先要吸收大量的熱量，用于排出其中的干燥殘余含水量，坯體吸收熱量越多，排出的水量越大，排水速度越快。在這一階段，由于坯體的干燥收縮已經(jīng)停止，排水再快，也不會(huì)使坯體產(chǎn)生開裂。所以，可以加快排水速度，采用較快的升溫速度。其次，坯體吸收的熱量用于本身的加熱，使自身的溫度逐步升高，慢慢地接近燒成溫度。在這一升溫過(guò)程中，由于有SiO2的晶型轉(zhuǎn)化，必須給原料中SiO2組分晶型轉(zhuǎn)化一定的時(shí)間，故在180℃～270℃、573℃、870℃、1000℃時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制升溫速度，使晶型轉(zhuǎn)化在乎隱的過(guò)程中進(jìn)行，特別是在180～170℃、870℃、1000℃時(shí)，晶型轉(zhuǎn)化的體積膨脹率分別為2．8%、16%、15%，控制不好時(shí)，很容易使坯體產(chǎn)生開裂。在其他溫度區(qū)間，可以快速升溫，而不會(huì)影響制品質(zhì)量。因此，只要注意控制幾個(gè)溫度點(diǎn)的升溫速度，而加快其余溫度段的升溫速度。
這是影響坯體在窯爐中燒成速度的第一個(gè)因素。
②燒成階段是坯體中各化學(xué)組分在高溫下進(jìn)行激烈的化學(xué)反應(yīng)、礦化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，從600℃開始、各礦物成分間的反應(yīng)就比較激烈地進(jìn)行了。在600℃，MgO+Fe203=MgFe204。生成鎂鐵礦；在700℃反應(yīng)，F(xiàn)e2o3+Sio2→FeO•Si03生成鐵橄欖石；在740℃反應(yīng)，Na2O+Al2o3+Sio2→Na2o•Al2o3•Sio2生成共熔化合物；在800℃反應(yīng)，Al2o3+Fe2o3→Fe2o3•Al2o3發(fā)生反應(yīng)生成混晶；在900℃下，K20+Fe20+Sio2→K20•Fe2o3io2反應(yīng)生成共熔化合物。各種反應(yīng)在進(jìn)行中需要大量的能量，所以，必須有充分的熱能作保證。這時(shí)窯爐燒成速度的控制以保證各種化學(xué)反應(yīng)完全進(jìn)行，生成堅(jiān)固的共熔物作為控制速度快慢的依據(jù)。如果窯爐燒成速度太快，其中的變化沒有完全進(jìn)行，則坯體強(qiáng)度就會(huì)較低，質(zhì)量不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。如果窯爐燒成速度太慢，雖然燒成的制品強(qiáng)度高、質(zhì)優(yōu)，但產(chǎn)量太低，能耗高，企業(yè)沒有效益，也就達(dá)不到燒成的目的。只有盡量的為各組分及時(shí)地提供反應(yīng)所需的條件，達(dá)到快速、完全的反應(yīng)，這是影響坯體在窯爐中燒成速度的第二個(gè)因素。
③冷卻階段是燒成過(guò)程的最后一個(gè)階段，它的速度控制的成功與否，不但關(guān)系到窯爐燒成速度的快慢，也關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。經(jīng)過(guò)高溫?zé)傻呐黧w，里面有許多高溫共熔物，在冷卻階段的逐步冷卸過(guò)程中，熔融物重新結(jié)晶變成堅(jiān)硬如石的新物質(zhì)。由于磚體中含有未參與反應(yīng)的游離的SiO2，故在制品冷卻過(guò)程中，SiO2的品型轉(zhuǎn)化帶來(lái)的體積變化仍然是控制窯爐燒成速度必須考慮的問(wèn)題。在晶型轉(zhuǎn)化的溫度區(qū)間和溫度點(diǎn)，應(yīng)嚴(yán)格控制降溫速度，以消除晶型轉(zhuǎn)化產(chǎn)生體積變化對(duì)制品的影響，其他溫度區(qū)間實(shí)行快速冷卻的方法，加快制品的冷卻速度，為快速燒成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這就是影響坯全在窯爐中燒成速度的第三個(gè)因索。
通過(guò)以上分析，可以肯定地說(shuō)，只要抓住了窯爐燒成過(guò)程中預(yù)熱、燒成、冷卻這三階段燒成速度的問(wèn)題，就能很好地實(shí)現(xiàn)窯爐燒成速度的控制。3、隧道窯燒成速度的控制
在隧道窯的操作中，主要控制的就是三個(gè)方面的工作：一是控制窯內(nèi)的通風(fēng)量，包括冷卻帶的冷卻風(fēng)量，燒成帶的通風(fēng)量，預(yù)熱帶的通風(fēng)量及排煙量。二是控制好窯內(nèi)溫度，包括燒成帶的最高溫度，預(yù)熱帶、冷卻帶各點(diǎn)的溫度。三是控制好進(jìn)車速度。
控制了窯內(nèi)的通風(fēng)量大小，就是控制了預(yù)熱帶的升溫速度、冷卻帶的降溫速度
及維持了燒成帶的溫度。制品的燒成過(guò)程實(shí)際上一個(gè)坯體與氣體之間的熱交換過(guò)程，在預(yù)熱帶，熱氣體將熱量傳遞給坯體，自身溫度下降，而坯體被加熱，溫度升高，窯內(nèi)通風(fēng)量越大，流速越高，綜合換熱系數(shù)越大，單位時(shí)間換熱量越多，坯體升溫越快，反之，則坯體升溫速度變慢。在冷卻帶高溫制品與進(jìn)入窯內(nèi)的冷空氣相遇，制品將熱量傳遞給氣體，制品被冷卻，而冷空氣吸收制品傳遞的熱量后，自身被加熱，溫度不斷上升，窯內(nèi)通風(fēng)量越大，制品傳遞給空氣的熱量越多，制品被冷卻的速度越快。在燒成帶，燃料與空氣中的氧結(jié)合后，發(fā)生氧化反應(yīng)，并放出大量的熱量。供氧量愈充足，燃料燃燒愈快，但燃料燃燒放出的熱量要維持燒成帶的高溫，仍然需要控制通過(guò)燒成帶的風(fēng)量，如果風(fēng)量太大，就會(huì)將熱量全部或大部分帶往預(yù)熱帶，而對(duì)穩(wěn)定燒成帶溫度沒有意義。如果風(fēng)量太小，則燃料燃燒不完全，熱量不夠，而使溫度達(dá)不到燒成溫度或者是燒成帶熱量過(guò)剩，不能及時(shí)排走，而導(dǎo)致燒成帶溫度急劇上升。所以�？刂茻蓭У耐L(fēng)量時(shí)，要注意熱量平衡，讓燃料燃燒存余在燒成帶的熱量與維護(hù)燒成溫度所需的熱量相等，這時(shí)的通風(fēng)量，就是窯爐內(nèi)燒成帶所需要達(dá)到的風(fēng)量。
控制窯內(nèi)溫度就是要控制各溫度控制點(diǎn)的溫度及各溫度控制區(qū)間的溫度，讓預(yù)熱帶的坯體在加熱過(guò)程中不至于由于Sio2的晶型轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生升溫裂紋。冷卻帶的制品不會(huì)因?yàn)槔鋮s速度太快，降溫過(guò)急而引起SiO2體積發(fā)生較大變化，產(chǎn)生冷卻裂紋。燒成帶溫度控制的要點(diǎn)，就是要保持燒成帶的溫度始終處于原料燒成溫度范圍內(nèi)，使制品中的化學(xué)反應(yīng)一直具有強(qiáng)勁的反應(yīng)動(dòng)力。窯內(nèi)溫度與通風(fēng)量是有密切關(guān)系的，通過(guò)調(diào)整通風(fēng)量，可以控制窯內(nèi)溫度，通過(guò)窯內(nèi)溫度的高低，可以反應(yīng)通風(fēng)量是否適合。
控制進(jìn)車速度是穩(wěn)定隧道窯各帶位置的重要手段，通過(guò)進(jìn)車速度快慢的調(diào)節(jié)，可以使三帶始終處于均衡平衡的應(yīng)用狀態(tài)。如果燒成帶后移，那么可以通過(guò)減慢進(jìn)車速度的方法，使燒成帶向前移，如果燒成帶前移，則應(yīng)加‘陜進(jìn)車速度，使燒成帶向后移動(dòng)，回到它應(yīng)該處于的位置。在用進(jìn)車速度控制燒成速度的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)窯內(nèi)溫度，配以適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量調(diào)節(jié)手段，這樣就能達(dá)到控制窯爐燒成速度的目的。
4、輪窯燒成速度的控制
輪窯燒成速度的控制，在原理上與隧道窯一點(diǎn)差別都沒有，不同的是兩種燒成設(shè)備的形式相差較大，一種是被燒物體不動(dòng)，燒成曲線在隨時(shí)移動(dòng)、而另一種則是被燒物體在移動(dòng)，而燒成曲線始終處于同一位置不發(fā)生移動(dòng)。表現(xiàn)在控制方面的就是要采取不同的操作手段。在輪窯的燒成速度控制中，就是要控制好提閘進(jìn)度、提閘高度和數(shù)量、紙擋處理的速度和方式，冷卻帶打門的速度和方式。
控制提閘進(jìn)度就能控制燒成曲線向前移動(dòng)的進(jìn)度，當(dāng)提閘進(jìn)度快時(shí)，預(yù)熱帶向前移動(dòng)快，帶動(dòng)燒成帶和冷卻帶電快速地向前移動(dòng)。當(dāng)提閘進(jìn)度慢時(shí)，預(yù)熱帶向前移動(dòng)緩慢，致使燒成帶和冷卻帶向前移動(dòng)的速度也緩慢，從而影響燒成曲線向前移動(dòng)。
控制提閘高度和數(shù)量，就是控制窯內(nèi)通風(fēng)量劃、，當(dāng)提閘高度高、提閘數(shù)量多時(shí)，窯內(nèi)通風(fēng)量就大。當(dāng)提閘高度低，提閘數(shù)量少時(shí)，窯內(nèi)通風(fēng)量就小。提閘高度和數(shù)量多少，要根據(jù)原料燒成性能確定。
紙擋處理的速度要與提閘相配合才能達(dá)到處理的目的，只提閘不處理紙擋，等于沒有提閘，沒有明確的控制目的。紙擋處理宜采用提紙擋的處理方法。如果采用燃紙擋或自然紙擋的方法，同樣達(dá)不到處理紙擋的目的。冷卻帶打窯門速度的快慢也決定了窯燒成速度的快慢，以及燒成曲線向前移動(dòng)的快慢。窯門多打或大開度增大時(shí)，窯冷卻帶進(jìn)風(fēng)量也增大，冷卻速度快，反之，則冷卻速度慢，燒成速度也慢。
總之，原料的各種性能、正確的控制方法，是影響窯爐燒成速度的主要因素，只要熟悉掌握了原料的各種性能，采用正確的控制方法，就能順利地進(jìn)行窯爐燒成速度的控制。
