焙烧过程中砖制品出现质量缺陷的原因和消除方法(二)--焙烧温度达500℃~800℃过程中坯体内相关反应
重黏土产品焙烧中受到诸多因素如膨胀与收缩、吸热与放热反应及矿物相转化与新生矿物等的影响，这些因素都由焙烧过程中的加热速率决定。在焙烧过程中，升温速度不同时，则产品的膨胀与收缩不同，则在砖坯内产生机械应力也不同。当温度升到大约800℃（低于烧结点）以上时，由于黏土矿物晶格已被破坏，产品的机械强度降低了，这些应力易使产品碎裂。这种情况更多地发生在由膨胀引发反应的低温膨胀(500℃～600℃)阶段，或者从低温膨胀状态到收缩诱导反应(800℃～950℃)阶段。此过程会发生产品爆裂与结构的破坏，即使在产品内外温差相对较低的前提下，其损坏程度取决于原料热膨胀系数增加导致的应力变化情况。如果是由于高的温度梯度引发的机械应力对产品造成了损害，则必须调整隧道窑的控制系统，使受影响区域有较低的加热速率。如果产品产生损害的主要原因是强度降低。那么，就应给砖体原料中掺入合适的黏土矿物和强化强度的添加剂，以制约诱发强度降低的固态反应（晶格结构分解）的进行。为此，至关重要的先决条件是要清楚了解焙烧过程中，各种黏土矿物是如何分解与转化进而如何影响强度。对于增强强度的添加剂，了解粘结剂技术的相关知识是很有必要的。粘结剂的添加源于耐火材料的生产，其中有多种粘合剂体系应用于制造含Al2O3的产品中。化学粘结剂，也指无机聚合物，其用于稳定耐火砖的成分。优先采用的这些应急添加剂主要基于磷酸盐和硅酸盐原料，以磷酸铝、碱性磷酸盐和水玻璃的形式被应用。在化学反应和粘结发生前，粘结剂必须在水中离解，当温度升高一定程度时，水玻璃、磷酸铝或碱形成了聚合物，在此聚合物网格中，固体颗粒被嵌入。反应物之间的化学反应将砖体内的阳离子注入聚合物网中，通过粘附力粘结原料中的颗粒。黏土产品强度提高程度主要依赖于从反应物中获取大量的阳离子。然而，由于砖体成分的复杂性，不可能更精确地描述其反应过程。当使用水玻璃时，其粘结性在20℃～l00℃的温度范围内生效。当存在有酸性化学物质时，碱性硅酸盐分解，形成活性的硅酸并浓缩成聚合硅酸。关于与CO2的反应，砖体坚固过程中水玻璃会分解。上面所述的关系表明了化学粘结剂可用于稳定典型重黏土原料及其砖坯，而且在高温时化学粘结剂保持活性。在重黏土原料的加热过程中，作为引起强度损失的因素——黏土矿物的分解遗留大量的由非晶型活跃化合物组成的分解产品。结合化学粘结剂的使用，对于砖产品获取高强度是有利的。通过联合采用不同的化学粘结剂，可扩大焙烧温度范围。现在，Essen Regd砖瓦研究所从事这个课题的研究，其结果将在后面的研究中呈现。
砖制品 缺陷分析 质量控制 焙烧过程
孙国凤
国内会议
绍兴
中文
117-121
2014-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）