【正文】 為此其生產(chǎn)流程的選擇主要取決于原料的性質(zhì)及成品的質(zhì)量要求，各道工序根據(jù)其要求有不同的加工方法。因?yàn)?，成型坯體中水份太多，干燥時(shí)消耗熱量多，且干燥收縮率大，也易產(chǎn)生裂紋和變形。第三節(jié) 粘土質(zhì)制品的生產(chǎn)工藝粘土質(zhì)制品的主要生產(chǎn)過(guò)程有下列步驟：原料加工、成型、干燥、燒成。粘土的燒結(jié)性能主要取決于其中所含易熔物質(zhì)的含量和易熔物質(zhì)與粘土礦物的分散混合情況，一般易熔物質(zhì)含量為4～6%，而且均勻分散在粘土中，其燒結(jié)溫度范圍約為100～150℃，至于由何溫度開(kāi)始燒結(jié)則由粘土不同而異。粘土的燒結(jié)性通常用體積密度、氣孔率、吸水率加熱收縮率等數(shù)據(jù)作為衡量指標(biāo)。耐火粘土的加熱收縮平常波動(dòng)為2～8%范圍內(nèi)，其總收縮波動(dòng)為5～20%范圍內(nèi)。另一方面是由于易熔雜質(zhì)形成熔液，熔液充填著顆粒間的孔隙。反之，也可以根據(jù)結(jié)合性來(lái)判斷可塑性的強(qiáng)弱。結(jié)合性與可塑性是兩種不相同的工藝性質(zhì)，在多數(shù)情況下，可塑性強(qiáng)時(shí)結(jié)合性也強(qiáng)。這是因?yàn)檎惩令w粒的表面積增大，顆粒間的接觸面積增加了。結(jié)合性粘土具有粘結(jié)非可塑材料的能力，已成型的粘土在干燥后能保持所給予的形狀，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，這種性能稱(chēng)為結(jié)合性。（5）摻入塑性好的粘土。（2）濕潤(rùn)后長(zhǎng)期存放（睏泥）（3）加入適當(dāng)?shù)乃苄晕镔|(zhì)結(jié)合劑如一些膠體物質(zhì)和紙漿廢液等。在生產(chǎn)中，我們通常采用如下措施來(lái)增強(qiáng)粘土可塑性。粘土可塑性的產(chǎn)生是由于粘土礦物的顆粒很細(xì)，成魚(yú)鱗中片狀，遇水后能在表面形成表面張力和粘度很大的水化膜，這使粘土顆粒在不大的外力作用下，容易引起相對(duì)滑動(dòng)而不脫離，因而具有可塑性。在粘土中這部份顆粒含量越多，其結(jié)合性和燒結(jié)性也就越強(qiáng)。我們希望它們總和含量不多于5%，當(dāng)總和含量超過(guò)5%時(shí)，就不是耐火粘土，通常根據(jù)AI2O3+TiO2的含量、SiOFe2O3的含量、耐火度及灼燒減量幾項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定耐火粘土的質(zhì)量。另外，耐火粘土的化學(xué)組成取決于它的礦物組成。除此之外，有機(jī)物也可以是未腐化的草，植物和煤等。有機(jī)物粘土中可能存在大量的有機(jī)物，它使粘土的顏色呈白灰色至黑色。鈣鎂碳酸鹽和硫酸鹽它們呈白色或被污染成灰色、淡黃色、分散狀態(tài)或結(jié)核狀，一般數(shù)量較少（不超過(guò)2%），熔劑作用較氧化鐵為強(qiáng)。它們硬度大，難以粉碎，雖經(jīng)研磨也難以均勻分布在粘土中。鐵化合物鐵化合物是粘土中普通存在的雜質(zhì)，也是有害的雜質(zhì)之一，且很難將它們分離。石英（SiO2）石英是粘土中最普通，含量最多的，分布均勻的雜質(zhì)，它在大多數(shù)情況下呈大小不一的圓粒狀，蘭顏色，有時(shí)被染色，硬度7，熔融溫度1713 ℃。2H2O，%、%、%及一定量的雜質(zhì)。二、粘土的化學(xué)—礦物組成及其礦物影響耐火粘土主要由硅酸鹽礦物組成，其主要成份是高嶺石，微晶高嶺石，水等，高嶺石其化學(xué)分子式為AI2O3主要用于耐火材料和陶瓷工業(yè)。硬質(zhì)粘土外觀呈淺灰，灰白或灰色，表面稍有滑膩感，煅燒后呈白色或似白色，～。AI2O3含量低（35%以下）故此，在耐火材料生產(chǎn)中通常作為結(jié)合劑使用。軟質(zhì)粘土顆粒細(xì)，可塑性強(qiáng)，狀態(tài)呈土狀，顏色變化大。軟質(zhì)粘土通常呈灰、深灰，黑、紫、淡紅、白等色。經(jīng)煅燒后其中AI2OTiO2含量為30～50%，F(xiàn)e2O3含量為1～3%的耐火制品，其耐火度不低于1580℃,故此，可以說(shuō)凡化學(xué)組成適當(dāng)、雜質(zhì)量含量少的各種耐火粘土和高嶺土都可用來(lái)制造粘土制品。按磚型的復(fù)雜程度，可分為標(biāo)、普、異、特四種制品，其根據(jù)制品的外形尺寸、比例、凹角、溝槽、孔眼個(gè)數(shù)、及銳角個(gè)數(shù)和角度大小來(lái)劃分。另外根據(jù)粘土質(zhì)制品的生產(chǎn)工藝和磚型的復(fù)雜程度，又可分類(lèi)如下：按熟料配料量可分為熟料制品（熟料80%以上）普通熟料制品（熟料70～80%），及無(wú)熟料制品（不用熟料）。第一節(jié) 粘土質(zhì)制品的分類(lèi)粘土質(zhì)制品的種類(lèi)很多，由于使用條件不同，對(duì)各種磚國(guó)家制定出了不同性質(zhì)的指標(biāo)。耐火粘土制品具有較好的物理化學(xué)性質(zhì)，適應(yīng)各種不同的使用條件，其主要理化性能指標(biāo)能滿足一般工業(yè)窯爐，熱工設(shè)備的使用要求，原料來(lái)源豐富，分布廣泛，易于獲得，且制造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)費(fèi)用低，價(jià)格便宜。第三章 粘土質(zhì)耐火材料粘土質(zhì)耐火材料是指AI2O3含量為30～48%的硅酸鋁質(zhì)耐火材料。另外，除上述幾種外，還有降塵室，泡沫除塵器；電除塵器等。這種除塵設(shè)備通常采用電磁閥控制和機(jī)械控制。袋式除塵器袋式除塵器是目前耐火材料生產(chǎn)中比較理想的大型除塵設(shè)備。耐火材料生產(chǎn)中，常用的除塵設(shè)備有如下幾種：旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是一種利用離心力作用的除塵器。二、除塵除塵是從密閉罩內(nèi)抽出含塵氣體和將含塵氣體分離成灰塵和潔凈氣體的過(guò)程。灑水清掃和濕抹設(shè)備采用灑水清掃和濕抹設(shè)備，可以防止它們?cè)俅芜M(jìn)入空氣中，避免粉塵的二次飛揚(yáng)。設(shè)備密閉是將粉塵限制在局部范圍內(nèi)，并為負(fù)壓除塵創(chuàng)造條件。另外，硅石，粘土質(zhì)和高鋁質(zhì)熟料，以及廢磚等可以加濕，但燒結(jié)鎂砂和燒結(jié)白云石等會(huì)引起水化作用的物料不能加濕。一、防塵在耐火材料工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的防塵方法有以下幾種：物料加濕是指在耐火物料粉碎過(guò)程中加入一定量的水份，使物料處于一定的潤(rùn)濕狀態(tài)。進(jìn)行定期測(cè)定空氣中粉塵濃度和對(duì)職工進(jìn)行健康檢查，有效地保護(hù)了廣大耐火材料生產(chǎn)職工的身體健康。反之，則小些。耐火材料生產(chǎn)車(chē)間這些細(xì)小的粉塵，長(zhǎng)期處于懸浮狀態(tài)停留在空氣中，被人吸入呼吸道的可能性最大。標(biāo)明牌號(hào)，磚號(hào)，批號(hào)，日期及其他應(yīng)記事項(xiàng)。以上是一般制品的堆放方法。漏斗磚堆放時(shí)，大口朝下，小口朝上重疊套放。每層12，16或20塊。為了保證質(zhì)量，平穩(wěn)安全，便于清點(diǎn)和運(yùn)輸，按部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不同形狀和單重的耐火制品，按以下方法堆放。其檢驗(yàn)的要求應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。以上外觀檢驗(yàn)在實(shí)際工作中主要還是憑肉眼觀察和逐塊檢選。依此類(lèi)推。裂紋裂紋是制品的某一部分的組織結(jié)構(gòu)分裂，而從制品表面可以看出來(lái)的縫隙。渣蝕渣蝕是因燒成時(shí)燃料的灰分與制品表面結(jié)合在一起而呈玻璃狀的堆積物，因其他雜質(zhì)與制品表面起化學(xué)變化，使制品表面被侵蝕而產(chǎn)生的熔化變色物。注意生產(chǎn)安全和勞動(dòng)保護(hù)，并做好工具的管理熔洞由于操作不嚴(yán)雜質(zhì)或低熔物混入泥料內(nèi)，以及原料內(nèi)鐵質(zhì)或其他雜質(zhì)分布不均，使制品燒成后在其表面造成不同深度和直徑的空洞，稱(chēng)之為：熔洞。缺角、缺棱不同品種的耐火制品，根據(jù)它們的使用條件，外形質(zhì)量要求和等級(jí)不同，在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)缺棱、缺角的深度有明確的規(guī)定，少數(shù)品種（如塞頭磚）還對(duì)缺棱長(zhǎng)度進(jìn)行限制，它們可以使用專(zhuān)門(mén)制造的測(cè)角器進(jìn)行檢驗(yàn)，它可緊密套在制品棱角上、并帶有沿規(guī)定方向滑動(dòng)的刻度尺；當(dāng)在測(cè)量制品缺角深度時(shí)，對(duì)于直角形制品，使用立方體測(cè)角器，沿立方體中心對(duì)角進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于非直角形制品，使用三棱體形測(cè)角器沿三棱體中心線方向進(jìn)行測(cè)量。將制品的被檢驗(yàn)面放在平板上，保持自然平行。耐火材料成品檢驗(yàn)項(xiàng)目如下：外形尺寸用鋼尺按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同制品和不同級(jí)別尺寸允許偏差的要求，對(duì)制品各部位（如磚的長(zhǎng)寬、厚度或其他部位）進(jìn)行測(cè)量，正確判斷合格與否。成品檢驗(yàn)工作是檢選工按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同耐火制品的外形要求規(guī)定的項(xiàng)目逐塊檢選，剔出不合格產(chǎn)品，以保證生產(chǎn)產(chǎn)品（出廠）符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。注意生產(chǎn)安全和勞動(dòng)保護(hù)，并做好工具的管理。為此出窯時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：制品在取出和堆放時(shí)，都要注意做到輕拿輕放。通常采用還原氣氛燒成。燒成時(shí)的窯內(nèi)氣氛根據(jù)其制品的不同也不同，粘土磚希望制品內(nèi)FeO轉(zhuǎn)變成為Fe2O3有利于提高粘土制品的耐火度，應(yīng)需要在氧化氣氛下燒成。為了讓制品冷卻到安全出窯溫度（30～50℃）,還需要掌握好此階段的溫度變化速度。高火保溫階段在此階段溫度達(dá)到制品燒成溫度，為了使制品燒熟、燒透和克服窯內(nèi)各部位的溫度不均勻性帶來(lái)的缺陷，就需要進(jìn)行一定時(shí)間的保溫。加熱升溫階段在此階段坯體從殘余水份排除開(kāi)始，直到經(jīng)過(guò)多種內(nèi)部變化達(dá)到燒結(jié)為止。但兩種燒成過(guò)程一般都要經(jīng)過(guò)三個(gè)階段。二、焙燒焙燒過(guò)程中，磚坯進(jìn)行一系列物理——化學(xué)反應(yīng)，使磚坯變致密，強(qiáng)度增加，體積穩(wěn)定，并保持有準(zhǔn)確的外形尺寸。不同性質(zhì)的制品，對(duì)裝窯填砂的要求也不同。10mm，中心線偏差小于15mm，垂直偏斜小于10mm，但兩道磚垛，不準(zhǔn)向外傾斜。但生產(chǎn)必須控制一定的火道總面積，以保證窯的工作空間有較小的流體阻力，使壓降不大，以免吸入窯外冷空氣。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于異型磚必須碼在上部，則上部的實(shí)際空間常不很大，因此，上部火道的大小，應(yīng)根據(jù)磚的品種及實(shí)際情況決定，少留或不留火道。這樣，在窯車(chē)移動(dòng)時(shí)，就不會(huì)因搖動(dòng)而倒塌。裝窯操作一般要求平、穩(wěn)、直。一、裝窯裝窯是指按窯爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制品燒成時(shí)熱工制度的要求，在窯內(nèi)將符合半成品技術(shù)條件的磚坯合理碼放操作過(guò)程。燒成是耐火制品制造過(guò)程中最后一道加工工序，也是最重要的一道工序，耐火材料的成品質(zhì)量、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益在很大程度上都取決于燒成。燒成的目的在于使磚坯在高溫作用下，經(jīng)過(guò)一系列物理——化學(xué)作用，達(dá)到一定的燒結(jié)程度，獲得在使用溫度下體積穩(wěn)定的制品。力求在半成品中消除隱患。配料時(shí)放入水份不合適，操作不當(dāng)造成坯體層裂和規(guī)格尺寸不符，手工脫膜不當(dāng)造成變形或掉邊缺角。經(jīng)過(guò)干燥后的磚坯稱(chēng)之為半成品。三、半成品檢驗(yàn)干燥階段造成的廢品主要有開(kāi)裂和變形。隨著耐火材料工藝的發(fā)展，大量用高壓成型，成型后的磚坯水份含量低，干燥過(guò)程中收縮水大，易于干燥?；鹂痈稍锸遥贁?shù)中、小型工廠采用，隨著生產(chǎn)機(jī)械化程度不斷提高和工藝技術(shù)發(fā)展。如表（２－２）表22磚種送入風(fēng)溫度℃排出風(fēng)溫度℃干坯殘余水份%粘土制品120～20030～902～1硅質(zhì)制品8～12050～801～鎂質(zhì)制品110～13050～70小于1２、室式干燥器（格子干燥器），為間歇式干燥設(shè)備。對(duì)難以干燥的大、特異型制品要先室溫干燥２４～４８小時(shí)，再進(jìn)入隧道干燥器，以防止干燥時(shí)收縮過(guò)快而開(kāi)裂。二、干燥方法及干燥設(shè)備目前各廠所用的干燥方法有以下幾種：１、在大中型企業(yè)應(yīng)用得最普遍是逆流式均衡通風(fēng)干燥器，它是屬于連續(xù)式生產(chǎn)的干燥設(shè)備，通常由若干條隧道并聯(lián)組成的，（～），（～）長(zhǎng)度２５～３６米左右，熱源來(lái)自于經(jīng)預(yù)熱后的空氣。在這兩個(gè)干燥階段中其干燥速度的快慢都要認(rèn)真控制，干燥階段的緩慢升溫對(duì)含水份高、大、特異型制品尤為重要。干燥過(guò)程一般分為兩個(gè)階段：等速干燥階段和減速干燥階段。另外，磚坯經(jīng)干燥后，半成品的機(jī)械強(qiáng)度可以有較大提高，能夠減少裝窯搬運(yùn)碼磚時(shí)的破損。第四節(jié) 磚坯的干燥成型后的半成品一般都要經(jīng)過(guò)干燥工序。８、根據(jù)成型方法不同，選用不同的材質(zhì)。６、模型中的溝棱處要制成孤度，模板死角處可帶１～３毫米圓孤。４、選最大面積作為受壓面。模型應(yīng)以千分之五的錐度安裝，形成下口小，上口大，對(duì)稱(chēng)，并要保證尺寸合格。在生產(chǎn)中選用何種設(shè)備對(duì)磚模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模板的材質(zhì)都是很關(guān)鍵的問(wèn)題。另外，必須做到三勤二輕（勤量尺，勤稱(chēng)單重，勤查裂紋，輕拿輕放）。通常成型壓力低，磚料水份可控制在9～10%；壓機(jī)成型時(shí)壓力高，水份可控制在4～6%，并隨季節(jié)變化而有所增減。壓力和水份間必須相適應(yīng)壓力大，磚壞密度大，但也不能超過(guò)臨界壓力，否則引起層裂。五、提高成型質(zhì)量的三個(gè)問(wèn)題磚料要求有適當(dāng)而穩(wěn)定的顆粒組成磚料過(guò)粗，易使坯體表面粗糙，邊角不嚴(yán)，顆粒脫落。試驗(yàn)結(jié)果證明，粘土具有最大的彈性膨脹，有一定顆粒組成的熟料，彈性膨脹比粘土低，多熟料的坯料較完全熟料的坯體彈性膨脹低，實(shí)踐還證明，當(dāng)泥料中細(xì)粉過(guò)多時(shí)，彈性后效增大，造成成型的困難。產(chǎn)生坯體的彈性后效由于顆粒本身的彈性變形，坯體內(nèi)未排出的空氣被壓縮，水膜被壓縮等三個(gè)主要原因引起的。我們通常采用對(duì)大厚制品進(jìn)行兩面加壓，模壁上涂潤(rùn)滑油，泥料中加入活性劑（如紙漿廢液）等方法。正因?yàn)閴褐茣r(shí)存在著這種壓力分布不均勻性，而造成了成型后磚坯密度的不均勻，沿加壓方向距受壓面距離的增加磚坯密度逐漸減少，而在平行于受壓面的同一平面上，靠近模壁的地方磚坯密度較低，靠近中心的地方密度較高。在成型磚坯時(shí)，所施加的壓力在傳遞過(guò)程中損失于內(nèi)外摩擦及被壓物料的變形，因而在加壓方向上壓力的分布是不均勻的。這是由于其層密度不同所造成的。三、壓制的不均勻性（層密度現(xiàn)象）層密度現(xiàn)象指的是成型后磚坯的密度沿加壓主向遞變的現(xiàn)象。坯料顆粒間的摩擦力愈小，受單位壓力作用時(shí)壓縮量就愈大。生產(chǎn)中的壓力主要用來(lái)克服泥料顆粒間的內(nèi)摩擦力、泥料與外壁間的外摩擦力及克服壓力不均勻分布時(shí)所需的過(guò)剩壓力。第三階段：壓力超過(guò)臨界壓力，即使壓力再升高，坯體的致密程度也不再增加。第一階段：在壓力作用下，坯體顆粒發(fā)生移動(dòng)，形成坯體?？捎谩皦毫Α湛s曲線”表示。目前，常用耐火材料的生產(chǎn)，主要是采用半干法成型。（5）熔鑄成型指將物料在高溫下熔融后鑄造成型，此方法用于高級(jí)耐火材料生產(chǎn)，如電熔剛玉、電熔莫來(lái)石和電熔鎂石等。（4）手工成型手工成型是借助于簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工具用手工制坯的方法。它具有坯體密度高，強(qiáng)度大，干燥和燒成收縮小，制品尺寸容易控制等優(yōu)點(diǎn)。它可制成各種復(fù)雜形狀的制品，但因生產(chǎn)周期長(zhǎng)，收縮大，燃料消耗大，成品不夠致密等缺點(diǎn)，已逐步被淘汰。此法多為手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，石膏模消耗大。一、成型方法耐火材料生產(chǎn)中的成型方法常用以下幾種：（1）注漿成型將水份為35～45%的泥漿注入石膏模中，根據(jù)制品所需壁厚放置一定時(shí)間，然后將多佘泥漿倒出。當(dāng)泥料性質(zhì)保持基本穩(wěn)定的條件下，坯體的密實(shí)程度取決于壓制過(guò)程的幾個(gè)條件。成型時(shí)，磚坯的外形尺寸非常重要，所制磚坯的尺寸和質(zhì)量決定著燒成制品的尺寸和致密度。第三節(jié) 成型成型是將泥料加工成具有一定形狀的坯體或制品的過(guò)程。磷酸或硫酸鋁作膠結(jié)劑的耐火混泥土散裝結(jié)合料，是為了除去磚料內(nèi)因化學(xué)原因產(chǎn)生的氣體。睏料時(shí)間的長(zhǎng)短主要取決于工藝要求和泥料的性質(zhì)，但一般都控制在在8～48小時(shí)之內(nèi)。四、睏料睏料就是把初混后的泥料在適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸认沦A放一定的時(shí)間。如果混合不好用手抓料有松散感。加料順序目前普遍采用（1）顆粒和細(xì)粉料→干混1～2分鐘→結(jié)合劑；（2）部分顆粒料→結(jié)合劑→細(xì)粉→剩余顆粒料；混合后的磚料質(zhì)量對(duì)成型和制品性能影響很大