煤矸石烧结砖的烧结可以理解为：在高温作用下，高温稳定晶相形成并长大，新晶体形成和长大，以及液相形成、充填空隙、体积收缩、气孔率降低、密度和强度提高，从而坯体得到烧结。在烧结过程中所形成的液相量以2%左右为宜，过量的液相存在会使制品产生塑性变形，还会使制品强度降低、脆性增大，以及产生湿膨胀等缺陷。
烧结过程的必然条件：一是焙烧温度；二是焙烧时间；三是气氛性质。
1．观察分析与调控
煤矸石烧结砖隧道焙烧窑正常运行是连续的，在进车速度不变的情况下，要求三带的压力、温度、气氛都必须处于相对稳定的水平状态，其波动范围不允许超过热工制度的要求。
温度与压力是焙烧操作中应掌握的重要问题。温度制度是为焙烧制品的产量和质量要求服务的，而压力制度又是为温度制度服务的。
为了保证隧道窑焙烧的正常运行，烧成工必须做到勤观察、勤分析某些变化因素，以便做到及时进行调控。
2． 预热带与焙烧带的关系预热带与焙烧带不是截然分开的，两带具有预热、升温、烧成的连续性。从温度方面讲，预热带温度是焙烧带温度的基础温度，前一个车位的温度也是后一个车位的基础温度。基础温度的高低，直接关系到焙烧温度的高低。反过来，焙烧带的燃烧强度，又影响着预热带的基础温度。由此可见，两带的关系是极为密切、相互制约、相互影响的。所以，在操作中必须瞻前顾后，联系起来看其发展趋势，从而有的放矢地进行调节与控制。
预热带与焙烧带之间存在着相互依赖，又相互制约的关系。当进车速度较快时，预热带温度较低，预热带向后移动，因而，影响焙烧最高温度点向后移动，焙烧带也随之向后移动。当进车速度慢时，预热带前段升温，预热带温度较高，因而，影响焙烧最高温度点向前移动，焙烧带也随之向前移动。
3． 燃烧强度与供风量
烧成温度、高温车位数与高温点，都与砖坯在窑内的燃烧强度有直接关系。燃烧强度的强或弱，又与供风量密切相关。生产实践证明，供风量应能够满足砖坯的充分燃烧，并在高温区段还能保证一定的过剩空气量。这样，有利于焙烧带形成强的氧化气氛，提高燃烧强度。部分过剩空气量经焙烧带进入预热带，也有利于预热带后半部分分砖坯的缓慢升温与燃烧。
供风量过大，不利于窑内烧成状态，会造成冷却带温度急剧下降而使制品冷裂，同时，焙烧带和预热带温度也会降低。供风量过小，则冷却带降温慢，出砖温度过高，制品又易受到外界急冷而炸裂；同时，焙烧带形成还原气氛，影响烧成质量；焙烧带温度较低，又使预热带预热效果差。由此可见，供风量不合理会导致隧道焙烧窑的三带发生连锁反应，造成窑炉运行状态不稳定，甚至造成恶性循环而影响烧成产量与质量。供风量是否合适，在实际操作中可从加煤孔进行观测。打开加煤孔放入少量木柴后，盖上孔盖，当1min后再打开加煤孔盖时，如果看到木柴着火的火势很好，则说明该处有足够的供风量。如果打开加煤孔盖时木柴并未着火而稍待几秒钟之后才能看到木柴着火，这说明该处的供风量不足。打开加煤孔盖后木柴才着火孔进入窑内助燃的缘故。要避免焙烧带和预热带后半部分形成还原气氛。
4． 窑车码坯量
煤矸石烧结砖是内燃烧成，窑内温度的能量来源于砖坯本身所含的发热量。由于不同批量的煤矸石的发热量不同，以及实际配料（如煤矸石+页岩+烘矸的配比等）的比例波动，所以，不同批量的泥料的热值可能有较大的差异。一般用陈化池中的泥料测定其热值，这样，便于操作管理。因此，必须根据泥料的实际热值调整窑车的码坯量，以保证窑内温度不会因泥料值的高低而波动。
可以根据焙烧制度来确定一个标准的泥料热值，再以此计算出整车砖坯的总发热量，作为单位窑车的标准热量。为了使每车砖坯的发热量基本一致，就需要调整窑车码坯的装量。例如，以泥料的热值530kcal/g为标准热值码整车砖坯，而用其他热值的泥料砖坯码坯量详见窑车码坯表（见表1）。表 1 窑车码坯表
还应该注意，冬季与夏季环境温度对窑炉温度有一定影响，所以，冬季使用的泥料的热值应该比夏季使用的泥料的热值要适当高一些。
5． 进出车与进车制度
煤矸石烧结砖隧道焙烧窑的进出车，是采用液压顶车机按既定的进车制度，间隔一定的时间进车。进车时虽然只用几分钟的时间，但所装载的砖坯不仅在进车前后发生较大的温度梯度变化，而且，进车对窑内压力的变化影响也很大，破坏了窑内燃烧的正常状态。因此，进车后需要一定的恢复时间。由于生产中的具体情况，有时需要改变进车制度，即延长或缩短进车间隔时间，这必然会影响到窑内的温度。如果不进行相应调控，则延长了进车间隔时间，预热带温度上升，而冷却带温度下降；反之，预热带温度下降，而冷却带温度上升。因此，在改变进车制度之前，必须制定一个合理的调控方案，以尽量保持窑内温度的稳定。
利用改变进车制度，可以有效地调整预热带的温度及焙烧带高温点的分布位置。但必须是针对窑炉运行的实际情况，有计划有步骤地采取合理的措施。为了降低预热带前段车位的温度，而采取连续顶进2-3年或者顶进空车的救火式措施不可取。要知道，改变进车制度仅是调控窑内温度的措施之一。应该与压力制度等诸多因素一起综合考虑，制定一个比较合理安全的调控方案。这关系到窑炉操作工的知识面是否全面和处理问题的方式方法问题，只有全面掌握了焙烧工艺技术，才能灵活自如地进行操作。
6． 砂封
为避免或减少隧道焙烧窑窑车在运行中漏风，除要求窑车不变形和对接严密，以及压力平衡外，砂封是一个重要措施。砂封应注意的问题是对砂封用砂的选择与使用。根据耐火材料隧道焙烧窑的运行经验，砂封的用砂最好选取用从山东莱州海滩中筛选出的豆砂。所谓豆砂，即砂粒大小同黄豆或绿豆大小。这种砂的密封性能和流动性都很好，砂封严密，对窑车裙板的运动阻力小，因而进车时，液压顶车机的负荷也比较小。另外，这种砂在补充加砂时，不会堵塞加砂管，而且在窑车运行时，砂也不易翻出砂封槽。
出车端被窑车砂封裙板带出窑外的砂，应及时回收并将细筛出后待用。如果没有理想的豆砂，亦可以使用耐火材料厂生产的粒度为5mm~10mm的焦宝石料或3mm~5mm的石英砂来代替。严禁使用细粉河砂，细砂对运行中窑车裙板的阻力大，砂也易翻出砂封槽外，尤其是容易堵塞加砂管。也不能使用煤矸石块料作砂封用砂，更不能使用小粒石灰石石子。
7．压力调节
压力调节的原则是稳定窑内“0压”点的位置和窑内压力与窑车下的压力平衡。如果“0压”点不稳定，则窑内温度就波动。“0压”点移动越大，窑内温度的波动也就越大。切
忌“0压”点跑到冷却带抽热风点的后面，这样便会发生严重的气体倒流事故。便流后的高温干燥热风，可能烧坏抽热风机，也容易引起干燥窑内码坯起火而烧塌干燥窑顶。另外，产生窑内气体倒流，还会引起焙烧带供风不足，形成还原气氛，影响焙烧温度。
窑内压力与窑车下面压力的平衡很重要，但也很难调节。在实际生产操作时，原则上调节到窑内压力略大于窑车下面的压力，以避免窑底冷风侵入窑内，确保窑内温度的均匀与稳定。如果窑内压力比窑车下面压力过大，则会使窑内热风大量漏到窑底。这种情况发生后，不仅会降低窑内温度，还会烧坏窑车，使窑车车轮轴承化油，影响窑车的正常运转。如，某砖厂因操作不当，焙烧带高温热风窜入窑车下，导致角钢砂封槽变形，窑车无法运行而停产检修。
为了有效地监控因窑内与车下压力不平衡而引起窑内热风漏到窑底而使窑底风温太高，可在窑底抽风管的入口处安装一个测温点，监控抽出的热风温度不超过80℃，防止窑车车轮轴承化油或轨道弯曲变形。
8．窑体密封
窑体密封的好坏对窑内的压力、温度影响很大。使用时间不长的窑炉，窑体的密封性一般较好。应该经常注意的部位是进车端窑门的密封情况。一般窑体尽管彩双窑门，而一旦发生漏风，则对于1#、2#车位影响很大。这里负压最大，外面的冷空气很容易从窑门周边进入窑内，这不仅会降低1#、2#车位的温度，还会因窑外的潮湿空气（特别是雨季）进入窑内，使砖坯表面回潮，产生网状裂纹。要按双窑门的操作规程进车，以免大量漏风而影响窑内温度和排烟机的抽力。
9． 黑心砖
没有烧透的砖，内部有部分黑心，故称黑心砖。这部分没有烧结的黑心，严重影响砖的强度。砖坯中有机物较多，在中温阶段应保持较强的氧化气氛和较长的时间，使砖坯内的碳化物能够充分氧化烧掉。这是防止产生烧不透的黑心砖制品的最有效措施。
黑心砖的产生原料是由于中温阶段氧化气氛不足、氧化时间短、有机物质的碳化物未被完全烧掉的缘故。如果砖坯在中温阶段升温速度过快，特别是窑温很快升到800℃以上时，砖坯表面较厚的一层开始产生液相，当液相封闭了颗粒间的毛细孔隙时，就阻碍了高温下碳化物的充分烧掉，从而形成黑心。在生产中很容易发现，有时某辆窑车处于较低温度烧成，出窑的制品虽然有点欠火，但却没有黑心，这充分证明了黑心砖的产生并非焙烧带温度低所致。一旦制品在中温阶段形成了黑心，而到了高温阶段，即使焙烧温度高达1050℃，也难免出现黑心。这可从过火制品中发现有黑心砖得到证实。另外，也要注意砖坯操作，尽量扩大砖坯的通风面，这也是防止黑心砖的有效措施。煤矸石多孔砖必须彩平码方式，如果彩立码方式，则条面易出现黑心压花，不仅影响砌筑墙面的外观质量，而且因黑心压花部分未被烧结，其强度、冻融性能差，容易产生墙皮脱落现象。