直通型轮窑烧成与结构质量控制

直通型轮窑是当今焙烧烧结砖的一种较新型的窑型，比起传统的弯道轮窑来讲，它有它的独到之处，但也存在它的不利因素，笔者跟踪调查过某砖瓦企业的直通型轮窑的生产情况，为了更好的掌握烧结技术，提高产品质量，控制产品成本，节约资源，现就个人的浅薄认识谈两点看法，仅供行业人士参考。
一、 烧成中的质量问题分析：
　　根据国家标准，过火砖，欠火砖，黑头砖，酥砖，螺旋纹砖，尺寸超差过大，无完整面，杂质凸出，缺棱掉角等外观质量超标，都为不合格产品，其中过火、欠火、黑头砖，酥砖都是在烧制过程保证砖产品质量至关重要。特别是在粉煤灰与煤矸石烧结砖之中，烧成中存在的问题更为重要须进行处理。
1、 砖坯含水率对烧成的影响
入窑砖坯含水率一般为5～7%，这与砖坯成型燃料有关，如页岩、煤矸石为6%，粉煤灰为5%，粘土控制在7%以内，实践证明，砖坯经过干燥，在上述含水率之中入窑，可完全保证其烧成质量。相反砖坯干燥残余水份超出上述指标数，烧成质量便不能得到充分的保证。含水率过大的砖坯入窑后，容易增加窑内水蒸气含量，增加烧成煤耗，而且水蒸气容易随着坯体周围破坏坯垛稳固性，造成一系列危害，致使砖烧结后成哑音、酥裂，更容易使坯垛坍塌倒窑。
2、 坯内燃掺配不均对烧成的影响
砖坯掺配内燃条件各不相同：一是掺配量是否合适；二是掺配是否均匀，内烧料掺配不均匀，最容易产生温差出现，使得烧窑工无法操作，如以内燃掺量不足的砖坯为例，在烧成时必须要进行外投煤来提高窑内温度，一但内温上升，那么含高内燃的砖坯必然导致过火，同时在一窑室内会大量出现过火和欠火两种废品砖，严重的时候，会影响下段窑室，造成连续性倒窑事故。
3、 码坯对烧成质量的影响
码窑是烧成质量的关键所在，很多砖瓦烧窑工在实践中得出一句口头语"七分码，三分烧"，如果不按一定密度要求，压力制度无法控制，那么就无法烧成。特别是内燃烧结砖，砖坯中含有固定热量，外投煤较少，因而码窑更显得重要。对于码坯来说，应有一定的规律要求：则为横平竖直，坯垛稳固，火道畅通，砖坯头对头，缝对缝，火行方向上气流通畅，竖向从火眼能看到窑底。如果码坯未按规则码窑时，容易产生火道不畅，砖坯插空堵塞火道，坯垛歪斜看不到窑底，使烧窑工不知火底。
二、 窑体结构中的质量控制
窑体结构分为两大步骤控制：其一，设计结构；其二，施工结构。
2.1设计结构的控制
　　直通型轮窑与普通弯道轮窑有它不同之处，设计是先天性，如在先天性不能控制好它的结构质量，那么将会导致该窑是否能出合格产品，将起一个主导性的作用，笔者通过某生产厂家的跟踪调查，认为应注重处理好以下几种关系：窑门数量与火头数匹配的关系，窑室的高度与宽度的比例关系，通风系统与规格尺寸关系，烟囱排烟上下内径的比例关系，大火道与小过火道的断面尺寸关系，火眼排布的尺寸关系，窑道大拱与四角外墙接口关系；砖坯进行人工干燥时余热利用关系，南方与北方的地理环境关系，地下水位及膨胀缝与沉降缝的关系，煤矸石、页岩、粉煤灰、矿渣等各自烧结温度与选材的关系。
　　上述关系均是牵涉到窑炉先天性的质量因素，很多小型砖瓦生产企业为了减少设计环节，未按技术规律办事，最终生产出来的产品或产量均未达到理想效果，投资成本回收期较长，企业的经济效益上不去。
2.2 施工质量结构控制
　　可以说设计是先天性的质量因素，那么施工就是后天性的环节，如何去控制施工质量，根据笔者多年来的施工经验，关键处理好以下几道环节：
2.2.1 拱顶的砌筑：轮窑均属拱形结构，砌拱的工作量等同于全窑的2/3工作量，如窑室、窑门、总烟道、支烟道、过火道等均属拱形，且升温、降温频繁，那么该工作量必须由专业技术水平的技术工人来承担，如果完全套用建筑拱的结构形式砌筑技术，结果将会造成窑炉质量低劣，使用寿命时间较短。
2.2.2 拱券的砌筑必须使用异形砖（楔形砖）才能使拱的上下缝口一致，小而紧，受压均匀，坚固耐用。有很多生产厂家为了节约投资，不用异形砖，采用标准砖结果造成上口泥缝大，通常使缸片或锅铁楔缝，这种拱容易松动、变形和下沉，因为缸片和锅铁无论在焙烧前或后都不能与泥浆和砖块粘结为一体，因此在建窑时必须要准备两种异形砖，一种是240×115×53/43mm的斧头砖，另一种是240×53×115/43mm的刀口砖。拱砌筑质量的好坏基本上决定着窑炉的性能和使用寿命，必须精心施工，认真砌筑。
2.2.3 拱模的制作，无论是半圆拱、双心拱、三心拱均要按照图纸设计尺寸，画弧放出样板后进行拱胎制作，决不能随手画弧。架设拱胎时，胎底标高略高于设计标高1.5～2.5cm，这样有利于拆胎后的窑道尺寸标高点。
2.2.4 拱圈的砌筑，一般窑室拱都应砌筑三层，第一层为顶砖240mm，必须根据拱的弧度，适当使用斧头砖。第二层为一侧砖120mm，同样根据弧度使用刀口砖。第三层为一平砖60mm，为了使拱更加严密不漏气，每层拱的上面必须用砂性泥浆刮缝，涂层厚度为5~10mm。砌拱用的泥浆必须无粗颗粒，无杂质，并要调和稀稠适中，最好浸泡时间为24小时为宜。如有条件的地方，泥浆中可掺配1/5的粉煤灰，烧结后可增加粘结力。降低泥缝收缩率。砌筑拱圈时要用平而薄的满刀泥，错缝均匀，拱顶的下口最好紧配合。
2.2.5 支烟道砌筑要严密，支烟道直接影响到烟囱的抽力作用，在砌筑支烟道与基础护墙之间应有一定的距离，护墙与窑墙之间最好留存合适的回填土层，增加窑体的保温性能，烟道底面上层砖应与气流方向成90度平砌，以保证烟道的密实性。处理好地下水是支烟道的关键所在，地下水处理方式有多种多样，必须根据各地区的雨水量结合地下水位的高低进行一次性处理。
2.2.5 窑道内墙的砌筑方式，轮窑窑墙一般为50cm厚，有很多非专业建筑队习惯将50cm墙砌为一整体，在建筑上能体现他的坚固性，但是在窑炉热学原理上有能与此同等，因为轮窑要经过高温焙烧，在焙烧过程中内墙壁的温度约950~1050℃而由内向外随着墙壁体厚度的导热逐渐起变化，因温度不同而形成膨胀大小不同，墙体内产生较大的应力，当应力作用超过墙体所能承受的应力时就产生裂缝。之所以必须将50cm墙分为两层砌筑法。24cm双层墙。这样有利于窑道内的修补，同时要将长度方向顺时砌筑。
2.2.6 处理好伸缩缝与沉降缝的关系，在很多窑炉上非专业公司承建的窑炉将伸缩缝与沉降缝混为一体。伸缩缝是通过窑炉焙烧过程中，温度对材料物体产生内变，物体有伸出的地方尺寸，而沉降缝是物体所对地耐力承载的压力的地方尺寸，对物体整体性起着均匀的作用。在砌筑伸缩缝时一般为错口缝和企口缝，缝宽为15～20mm，缝口间填塞石棉绳或夹保温毡，以保证缝口封闭不漏气，如顺缝砌筑时必须砖靠砖，不留缝口也不夹带泥浆。
2.2.7 回填土与内外撑墙，撑墙一般说法叫压拱墙，它的作用是承受控拱的水平推力。因此窑拱砌好后，就要把撑墙砌到标准高度，并及时将回填土夯实，然后再拆除拱模。回填土时必须要按照设计规范进行夯实、过筛。
2.2.7 砌体泥浆使用不当会影响窑体结构的寿命，不同的部位应采用不同种类的泥浆，泥浆分为水泥砂浆，混合砂浆，粘土砂浆，粘土掺合料砂浆，根据实践证明，水泥砂浆最好在150℃以下的部位才能使用，混合砂浆最好在200℃以上的部位一般使用粘土砂浆或粘土掺合料砂浆，切勿使用水泥砂浆，因为在焙烧过程中温度过高，使砖缝里的水泥砂浆失去粘结性，容易造成砌体松动，在轮窑建造中，应尽量使用粘土泥浆，一能满足砌体结构要求；二能降低造价。