隨著墻體材料行業(yè)墻改力度的深入和建筑節(jié)能要求的提高，為墻體材料開拓了廣闊的發(fā)展前景。作為墻體材料的主導(dǎo)產(chǎn)品燒結(jié)磚得到了快速的發(fā)展。但目前也出現(xiàn)了一些問題：首先不重視技術(shù)的應(yīng)用，造成建設(shè)工程的浪費、生產(chǎn)線不能達(dá)產(chǎn)、達(dá)標(biāo)，能耗高以及生產(chǎn)控制無參數(shù)遵循；其次生產(chǎn)過程管理不嚴(yán)，工藝參數(shù)控制管理無法落實等。本文就生產(chǎn)工藝參數(shù)設(shè)定及控制予以論述。

　　?工藝參數(shù)設(shè)定的重要性

　　燒結(jié)磚工廠生產(chǎn)工藝參數(shù)的設(shè)定是一項嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、全面的工作。它涉及到生產(chǎn)的全過程，從原料的自然含水率、發(fā)熱量、配料、破碎方式、粒度控制、加水量、陳化時間、成型水分、成型壓力到干燥周期、干燥殘余水分、燒成周期、燒成溫度和成品揀選等等，各個方面缺一不可。任意一個環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或缺失，就會出現(xiàn)質(zhì)量問題，影響成品率甚至造成生產(chǎn)不能持續(xù)正常進(jìn)行。

    ?工藝參數(shù)的設(shè)定

　　工藝參數(shù)的設(shè)定必須具有針對性，也就是說所有工藝參數(shù)必須是針對某個生產(chǎn)線的具體特點而設(shè)定的。不同的原料有著不同的特性，混合料摻配比的不同也會有著不一樣的工藝參數(shù)。不可能對于多個工廠采用同一套參數(shù)，要根據(jù)每一個生產(chǎn)線的特性確定完整的工藝參數(shù)，再根據(jù)自己生產(chǎn)線各個階段的參數(shù)分別進(jìn)行控制。目前許多生產(chǎn)管理者不重視技術(shù)投入，考察幾家工廠了解幾個數(shù)據(jù)后就用于本廠管理，往往達(dá)不到理想的效果。

　　對于一條生產(chǎn)線，要設(shè)置完整的工藝參數(shù)，需要對以下幾個環(huán)節(jié)加以重視。

　　?建設(shè)前需要一個很好的技術(shù)籌劃

　　首先，必須了解原料的性能是否符合制磚的要求。這一過程有必要通過有專業(yè)資質(zhì)及經(jīng)驗的單位進(jìn)行原料制磚的可行性試驗分析來完成。在原料制磚的可行性試驗中，針對原料做如下幾方面的研究測定：①原料基本性能測定；②配合比研究；③確定配合比后工藝性能的研究；④小型試樣性能測試等，特殊性能的原料在完成原料試驗后還要進(jìn)行半工業(yè)性試驗，為設(shè)計和生產(chǎn)提供相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　其次，要對生產(chǎn)線理順一個全面的設(shè)計思路和輪廓，要考慮原料的自然狀態(tài)及性能，考慮生產(chǎn)的產(chǎn)品性能，并結(jié)合可用場地的地形地貌，做到合理利用，同時也要考慮生產(chǎn)及輔助及配套的各個方面。設(shè)計工作最重要的內(nèi)容之一就是根據(jù)原料和即將生產(chǎn)的產(chǎn)品確定合理的工藝路線。在原料的選擇和甄別上同樣要考慮它的適應(yīng)性，因為普通磚、空心磚及保溫砌塊三種類型的產(chǎn)品對于原料的基本性能要求不同，對于原料的處理方式、粉碎粒度要求也不同，尤其采用的工藝方案更是不同。因此，在確定各參數(shù)之前要根據(jù)原料性能及產(chǎn)品特性來籌劃并確定一個整體方案路線——一次碼燒還是二次碼燒。近些年，由于磚瓦行業(yè)廢渣利用項目的增多，工藝路線普遍采用一次碼燒工藝，造成許多人認(rèn)為一次碼燒是先進(jìn)的、具有代表性的、最好的工藝方案。在選擇工藝方案時盲目地套用，導(dǎo)致實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了許多無法克服的困難并對產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量造成不同程度的影響。其實。原料干燥、成型性能不太好或者生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量高的道路磚、保溫砌塊等產(chǎn)品時，考慮到半成品的廢品率及產(chǎn)品質(zhì)量等因素采用二次碼燒是明智的選擇。工藝路線選用的適宜與否，是生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的基本要素。

　　?工藝參數(shù)的設(shè)定

　　工藝方案確定后就要考慮各個工段的工藝參數(shù)，整套工藝參數(shù)是相輔相成、環(huán)環(huán)相扣的，不是一個個簡單的疊加，一個參數(shù)的變化，其他各個參數(shù)也要做出相應(yīng)的調(diào)整才能順利完成整個生產(chǎn)過程。如何設(shè)置工藝參數(shù)，設(shè)置的工藝參數(shù)主要有哪些，設(shè)置工藝參數(shù)考慮哪些因素？可以根據(jù)工藝流程從以下幾個方面著手。

　  ?原料處理工段

　　首先要了解原料自然狀態(tài)、硬度、自然含水率、發(fā)熱量、化學(xué)成分、礦物成分及物理性能參數(shù)等。了解了這些參數(shù)后，在原料處理工段再設(shè)定以下工藝參數(shù)：配料、破碎方式及粒度控制。

　　確定原料配比時同時要注意以下兩點：

　　根據(jù)原料的化學(xué)成分、礦物組成以及物理性參數(shù)如塑性指數(shù)、干燥敏感系數(shù)等來確定原料配比；

　　熱量摻配：目前工業(yè)廢渣產(chǎn)量大，污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡。為保護(hù)資源限制黏土磚生產(chǎn)，生產(chǎn)企業(yè)積極利用廢渣生產(chǎn)磚瓦，達(dá)到節(jié)土、節(jié)能、利廢的目的。國務(wù)院和有關(guān)部門陸續(xù)出臺了利廢減免增值稅、所得稅等有關(guān)優(yōu)惠政策，促進(jìn)了大家利用廢渣節(jié)約能源的積極性。利用有一定發(fā)熱量的廢渣（如煤矸石）來制磚可根據(jù)制品燒成、干燥（余熱利用）所需的熱量確定摻配比，同時還要考慮原料的塑性、工藝要求等因素。確定內(nèi)燃所需熱量時，不同的產(chǎn)品，內(nèi)燃程度不同則所需熱量也不一樣，空洞率高的燒結(jié)磚相比普通磚每公斤制品所需的熱量就偏低一些。

　　確定原料破碎方式及粒度的控制方法首先要掌握原料的自然狀態(tài)、礦物成分和團(tuán)粒硬度以及所生產(chǎn)產(chǎn)品的性能要求。目前，部分制磚原料塑性指數(shù)不太高，通常經(jīng)過粉碎來改變顆粒分布、顆粒狀態(tài)及表面反應(yīng)能力，從而提高物料的塑性，如果破碎不夠充分，則原料不能達(dá)到最佳塑性狀態(tài)。對一些普通磚及空心磚的產(chǎn)品，出于投資及日常運營成本考慮，破碎粒度要求相對粗些就可以滿足實際生產(chǎn)的需要；對外觀質(zhì)量要求高的產(chǎn)品如清水墻磚、道路磚及需打磨的保溫砌塊等，在破碎的過程中要求原料粒度比較細(xì)。總之，要根據(jù)不同的具體情況選擇不同的破碎方式及粒度范圍。另外，對含石灰石雜質(zhì)的原料則必須經(jīng)過充分破碎，以免成品發(fā)生石灰爆裂現(xiàn)象。

　　?原料陳化

　　原料經(jīng)過配料、破碎、加水處理后，必須充分混合原料，使物料水分均化，利于一些硅酸鹽礦物與水分接觸水解成為膠結(jié)物質(zhì)，從而提高原料的塑性和成型性能。

　　有些生產(chǎn)線由于場地限制或建設(shè)投資的原因沒建設(shè)陳化庫，生產(chǎn)中造成隱患。

　　在設(shè)定陳化工藝參數(shù)前，首先要了解原料的自然含水率及成型水分，根據(jù)這兩個參數(shù)來確定一攪的加水量。同時，陳化庫內(nèi)的溫度及濕度也要進(jìn)行嚴(yán)格控制，溫度不低于5°，濕度不低于70%，如果滿足不了這些條件易造成原料上凍或表面結(jié)塊，結(jié)塊后對成型造成不同程度的影響，特別是生產(chǎn)密孔的產(chǎn)品，這一點要特別注意。溫度過低，原料的塑性就相應(yīng)降低。陳化時間也要滿足一定的要求，一般不低于3d，這就要求陳化庫布料與取料有相應(yīng)的措施。

　  ?成型

　　燒結(jié)磚的成型主要為擠出成型，擠出成型分為塑性擠出成型、半硬塑擠出成型及硬塑擠出成型。

　　成型跟原料的塑性有很大關(guān)系，應(yīng)根據(jù)原料的性能來選擇不同的成型方式。在成型過程中這股要控制的是成型水分的大小、擠出壓力及真空度等，成型水分及擠出壓力大小直接影響到濕坯的質(zhì)量及碼坯高度。

　　?干燥

　　坯體干燥分為人工干燥與自然干燥兩種方式。人工干燥類型有隧道干燥室和室式干燥室。本文主要分析一下人工干燥（以下簡稱干燥）。干燥過程是在干燥介質(zhì)（熱空氣）中進(jìn)行的，是一個表面水分蒸發(fā)，內(nèi)部水分向外傳遞的過程，也就是一個水分慢慢釋放的過程。因此，在此工段要控制以下參數(shù)：干燥周期、干燥室進(jìn)風(fēng)溫度、干燥室內(nèi)濕度及殘余水分。干燥周期的設(shè)定與干燥敏感系數(shù)有關(guān)，一般干燥敏感系數(shù)越高，干燥周期越長，反之，干燥周期則越短。干燥敏感系數(shù)的分界為1，大于1是難干燥物料，小于1是易干燥物料。干燥周期的確定需要看系數(shù)的具體值，一旦干燥周期確定，整個生產(chǎn)中一般不做改變，除非摻加其他物料改變了原料的性能等。

　  ?焙燒

　　焙燒燒結(jié)磚的窯主要有輪窯與隧道窯。窯型結(jié)構(gòu)、通風(fēng)設(shè)備和碼窯形式?jīng)Q定窯內(nèi)通風(fēng)的大小及燃料的燃燒速度、焙燒的火行速度或窯車運行的速度，同時決定了成品的焙燒效果。當(dāng)窯型結(jié)構(gòu)合理、通風(fēng)大小適當(dāng)、碼窯形式合理、焙燒操作適當(dāng)時，就可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低能耗的焙燒目的。因此就需要依據(jù)原料性能設(shè)計出合理的窯型及門數(shù)（或長度），選擇合適的通風(fēng)設(shè)備，確定適合的碼坯方式，結(jié)合燒結(jié)溫度及燒成周期制定出切實可行的燒結(jié)溫度曲線，作為實際生產(chǎn)中的溫控依據(jù)。

　　?工藝參數(shù)的控制方法

　　上面論述了生產(chǎn)過程中應(yīng)該控制的工藝參數(shù)，下面就生產(chǎn)中具體如何控制、運用工藝參數(shù)進(jìn)行交流和討論。

　　?配比

　　依據(jù)原料顆粒狀態(tài)選擇不同的供料設(shè)備，配料可以按容積加料或按質(zhì)量來配料。很多生產(chǎn)線中按容積來配料，配料設(shè)備比較簡單，有的用鏟車或裝載機(jī)就能實現(xiàn)，還有一些用圓盤給料機(jī)按容積給料，這種上配料方式的缺點是誤差大。現(xiàn)在越來越多的生產(chǎn)線為滿足工藝生產(chǎn)的需求，采用按質(zhì)量來配料，也就是在供料設(shè)備銜接處加皮帶秤及配套設(shè)施，其具有計量偏差小、實用、效率高、工作穩(wěn)定、維護(hù)量小、操作方便、節(jié)能、環(huán)保等特點，同時減少勞動力，也為后面工段正常運行提供了保障。

　　熱量的配制也是配料的關(guān)鍵，主要控制以下兩個方面：①先測定內(nèi)摻量的發(fā)熱量，確定摻配比；②混合料的測定，校正配比，一般在兩個位置測定：一是陳化庫前；二是成型時，在這兩點同時測定水分和發(fā)熱量兩個參數(shù)，一班四次，做好記錄，將信息及時反饋給管理人員。

　　?物料粒度

　　對于硬質(zhì)物料，一般普遍采用錘破+篩分的工藝。以煤矸石為例，初期采用錘破帶篦子板，產(chǎn)量低易堵塞，通過更換不同孔徑的篩網(wǎng)控制產(chǎn)量，通過巡檢及時發(fā)現(xiàn)并更換。粒度的大小主要靠篩來控制，煤矸石破碎時篩孔的大小為2mm，篩上料再回到錘破進(jìn)一步破碎，達(dá)到粒度要求的篩下料進(jìn)入下一工段。

　　對于軟質(zhì)物料，一般采用對輥（輪碾）+攪拌+對輥工藝，通過控制對輥間隙來控制粒度，定期或及時對輥皮的磨損部分進(jìn)行修復(fù)。由于某種原因不能及時更換時，要通過交接班制度予以落實，或反映給相關(guān)部門盡早解決，以免顆粒過大，影響到產(chǎn)品質(zhì)量。

　　目前，燒結(jié)磚的品質(zhì)越來越高，高品質(zhì)產(chǎn)品對破碎粒度要求較細(xì)，因此，原料粗碎后，采用雷蒙磨或立式磨進(jìn)行細(xì)破，這兩設(shè)備均是采用氣流風(fēng)選收集細(xì)顆粒，細(xì)碎后的顆粒均在1mm以下。經(jīng)過處理的細(xì)顆粒成型水分相對高些，不利于干燥，一般用在二次碼燒工藝方案中的原料處理。

　  ?成型水分

　　作為生產(chǎn)考核參數(shù)，不同的工藝方案成型水分要求也不同。二次碼燒方案采用塑性成型，成型水分在20%左右，擠出壓力低，坯體強(qiáng)度小，適合于單層干燥或2~3層干燥碼放，碼放高度再增加會造成下層磚坯出現(xiàn)變型或裂紋，影響半成品率；硬塑擠出成型的含水率較低（12%~16%），高擠出壓力（22kg/cm2~45kg/cm2），坯體的抗壓強(qiáng)度為20kg/cm2以上，常與一次碼燒工藝配套使用，有效地控制成型水分，保證足夠的擠出壓力，才能使擠出坯體的強(qiáng)度達(dá)到要求。

　　成型水分的控制主要是通過測定陳化后的原料含水率來實現(xiàn)。陳化前加水到成型水分的80%左右，調(diào)整水分是磚機(jī)前或磚機(jī)上來完成。很多生產(chǎn)線的水分控制是人工取樣、測量，每班要保證4次檢測，發(fā)現(xiàn)水分變化異常及時調(diào)整。整套加水設(shè)施也可結(jié)合配料采用工業(yè)計算機(jī)高速取樣，進(jìn)行計量加水。自動加水系統(tǒng)實現(xiàn)水自動跟蹤，在停料的情況下自動停水，可控制磚機(jī)、皮帶輸送機(jī)、攪拌機(jī)等多路電器設(shè)備，除微機(jī)鍵盤啟停外，并支持遠(yuǎn)程現(xiàn)場一鍵啟停。

　　成型水分控制不理想，水分過高的話會造成殘余水分的提高，進(jìn)而影響干燥焙燒效果。

　　?殘余水分

　　每種原料干燥、焙燒周期設(shè)定好后，對坯體殘余水分也有要求，每班都應(yīng)對殘余水分進(jìn)行測定，如果忽略會造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，每班至少測定1次。二次碼燒中磚坯干燥后要再次碼到窯車上，因而在室內(nèi)擱置時間間隔相對長些，容易再次吸潮，造成半成品的抗彎強(qiáng)度大大降低，影響到磚坯，因而在這種情況下要做好殘余水分控制，同時還要保持好半成品含水量，盡量避免吸水回潮。

　　?溫度、壓力控制

　　人工干燥及焙燒兩個工段均有溫度及壓力的控制問題。對隧道干燥室而言，隧道干燥室的生產(chǎn)方式是連續(xù)的，干燥室內(nèi)沿長度方向有不同的溫度、濕度。通常送風(fēng)溫度、干燥周期及濕度是這個工段比較重要的控制參數(shù)。另外，對于干燥系數(shù)低的原料，采用大斷面單層干燥室時，干燥室內(nèi)各分區(qū)濕度指標(biāo)是一個極為重要的控制參數(shù)。

　　焙燒制度包括溫度制度和壓力 制度。溫度制度是由升溫速度、最高溫度及保溫時間、冷卻速度組成；壓力制度是用沿焙燒長度方向各點氣體壓力與大氣壓力差值來表示的。傳統(tǒng)窯爐焙燒及溫度控制軍事由有豐富經(jīng)驗的燒窯工不停看火巡視，完全靠人工掌握火行速度（或進(jìn)車速度）及燒結(jié)溫度。現(xiàn)在越來越多的窯爐使用自動溫控系統(tǒng)來實現(xiàn)這一過程，采用的熱電偶作為測量儀器探測隧道窯（或干燥室）內(nèi)、窯側(cè)、窯底的溫度，使用壓力采集變送器來測定壓力，所有信號與數(shù)據(jù)傳送到中央工控機(jī)，通過中央工控機(jī)對整個焙燒窯的排煙系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、抽余熱系統(tǒng)、窯底壓力平衡系統(tǒng)、窯車運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)（或投煤系統(tǒng)）進(jìn)行集中管理，隨時巡檢，顯示各測點工作狀況和發(fā)展趨勢，可在線修改各種參數(shù)，對溫度、壓力等信號進(jìn)行相應(yīng)組態(tài)，發(fā)現(xiàn)壓力、溫度有異常波動時報警等。這些數(shù)據(jù)要及時反饋給管理人員，同時該系統(tǒng)能降低勞動強(qiáng)度，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境，減少能源消耗和人力資源的浪費，這也是生產(chǎn)管理先進(jìn)性的標(biāo)志。

　　生產(chǎn)線的整套工藝參數(shù)不是一成不變的，相互之間是動態(tài)平衡，如果個別參數(shù)發(fā)生改變，其他參數(shù)也要做出相應(yīng)調(diào)整來保證整個生產(chǎn)線的正常運行。在實際生產(chǎn)中，由于參數(shù)設(shè)定或控制不當(dāng)造成損失的現(xiàn)象屢見不鮮，最常見的有干燥室倒坯、隧道窯中爆磚、出過火磚或生磚等等。為了不影響到正常生產(chǎn)，希望大家對這點加強(qiáng)重視。