成品磚裂紋是影響產品質量的一個關鍵因素,輕者影響產品質量等級的評定,重者給用戶帶來無法挽回的經濟損失。
有的磚廠投產多年一直受成品磚裂紋的困擾,究其原因,主要是沒有找準裂紋的成因,無法對癥下藥,所以問題也得不到根治。
成品磚裂紋按生產工序劃分,主要有四大成因:1、原料原因造成的產品裂紋;2、成型原因造成的產品裂紋;3、干燥原因造成的產品裂紋;4、焙燒原因造成的產品裂紋;下面逐項剖析。
1、 原料原因造成的產品裂紋
1.1、 原料本身特性造成的產品裂紋
1.1.1、 干燥敏感性系數過高
干燥敏感性系數可用來衡量產品裂紋傾向性的大小,干敏系數越高,產品形成裂紋的傾向性越大,反之越小。當干敏系數大于2時,裂紋幾乎不可避免;當干敏系數小于1時,產品一般不不易發生裂紋。同樣地干敏系數,自然干燥不容易產生裂紋,而人工干燥卻很難控制。主要原因是人工干燥時間短,自然干燥時間長。所以,有些磚廠自然干燥很正常,而改為人工干燥后裂紋卻難以控制。
這種類型的裂紋在一些粘土磚廠和一些粘土摻量高的磚廠最為常見。
防治措施:1、建廠前必須事先對準備使用的原料進行化驗,慎用干敏系數高的原料;2、適量摻加瘠化劑,爐渣、煤矸石、粉煤灰、鐵礦渣等都是很好的瘠化劑。
1.1.2、 塑性太差
原料塑性太差會造成成型困難,成型時裂紋嚴重,即便勉強成型,因坯體質量差、機械強度低,抵抗裂紋的能力就差,在干燥、焙燒過程中就容易產生裂紋。
防治措施:1、砂性粘土可摻加增塑劑,如膨潤土、高塑性粘土、造紙黑液等;2、可降低煤矸石、頁巖等的粒度來增加塑性,也可采用摻加增塑劑的方法。
1.1.3、 泥料的顆粒級配不合理
所謂顆粒級配,即指泥料中各種粒徑顆粒所占的比例。一般要求有三種粒徑:細粉料、填充性顆粒、粗骨料。細粉料的含量決定了泥料的塑性,一般應占35%-50%;填充性顆粒應占20%-65%,這部分顆粒的作用是限制坯體產生過渡的收縮、裂紋、變形;粗骨料應占0%-30%,不做粗骨料飾紋時可不用。
我們生產內墻磚時一般只要求前兩種顆粒的比例,若這一比例失調,生產出的磚可能會產生裂紋。使用河、湖淤泥時經常會遇到這樣的問題。
防止措施:使用兩種以上的原料,調整粒徑組成,確保顆粒級配合理。
1.2管理原因造成的產品裂紋
1.2.2、生產工藝不合理
兩種或兩種以上的原料用來造磚時,如果摻混不均勻會造成產品的裂紋。因為兩種原料的干燥和焙燒收縮不可能一樣,很容易形成內應力,干燥和焙燒后產生裂紋就不可避免。
繁殖措施:改進工藝,設法摻混均勻,最好在進破碎機之前按比例摻混好,這樣在通過破碎機、篩分、攪拌三道工序摻混后,原料的摻混效果會更佳。兩種以上的而原料單獨破碎、篩分,再到攪拌機后摻混,很難達到理想的效果。而且原料的質量密度差別越大,其摻混效果越差,產品產生裂紋的可能性就越大。
1.2.2、陳化條件不充分
陳化條件不充分即陳化效果不好,也會造成產品的裂紋。
陳化,也叫悶料困存,目的是使水分充分滲透、泥料疏解、松散勻化。陳化必須具備四個條件:粒度、水分、時間、溫度,這四個條件缺一不可。粒度越小,陳化效果會越好;進陳化庫時的原料水分已達到成型水分為最佳;時間必須保證72小時以上;陳華庫環境溫度也應該盡量保持在10℃以上。
我們在生產中都有這樣的經驗:停產檢修前存下的泥料,下次再生產時特別好用,這是因為陳化時間延長的原因;同樣的泥料,夏天比冬天好用,這是因為夏季氣溫比冬季高的原因。
2、 成型原因造成的產品裂紋
2.1.設備原因
2.1.1設備本身缺陷
由于設備本身某些參數設計不合理會造成產品裂紋,如攪拌機設計或制作不合理造成攪拌不勻、攪拌強度不夠、攪拌時間短等。比如:同樣的泥料攪拌2分鐘,擠出磚坯的干燥裂紋為4%,而攪拌到3分鐘以上,在同樣的干燥條件下,干燥裂紋只有1%。
擠出機絞龍、機頭、機口等如設計不合理或加工不合格也會造成產品的裂紋。
2.1.2模具不合格
生產空心磚時由于模具不合格會造成磚坯裂紋,輕者形成隱形裂紋,到干燥或焙燒后才會顯現,嚴重時直接影響成型。
防治措施:選購合格的模具。空心磚的模具最好不要自己加工。個別磚廠為圖省錢,自己加工空心磚模具,看似省錢,其實得不償失。因為自己加工的模具運行阻力大、調試時間長、磚坯廢品率高、產量低,綜合算起來還是買專業制造廠家的模具省錢。
2.2真空度太低
根據實驗測試結果,成型前泥料中空氣的含量一般10%-12%,成型時要用真空泵把這些空氣盡量抽出來。因為不可能達到絕對的真空,所以總有一部分空氣滯留在磚坯中。實驗證明:真空度在50%-85%時磚坯最容易分層,而且真空度低的磚坯密實度差,這樣的磚坯干燥過程最容易產生裂紋。
生產過程中真空度應該越高越好,目前國外設備的真空度已經達到了96%-98%。真空度越高,磚坯密實度越好,機械強度越高,抵抗裂紋的能力也就越強。
有的專家說,真空度不能太高了,太高了影響干燥,實際上這是不切實際的。這種說法和“原料不是越細越好”的觀點是出于一個理由,那就是:過分密實的坯體,原料顆粒會堵塞水分子的通道,造成干燥困難。
當然,泥料粒度越小,其比表面積越大,和水結合的能力越強,成型含水率越高,干燥難度會有所增加。
防治措施:合理選擇真空泵,加強管理,防止擠出機漏氣,確保真空度在85%以上。
2.3潤滑不正常
擠出機機口處的潤滑非常重要,潤滑不好會使泥流速度不一致,造成磚坯裂紋。生產空心磚時尤為明顯。