Технический анализ и решение проблемы поверхностных трещин в глиняном обожженном кирпиче

Технический анализ и решение проблемы поверхностных трещин в обожженном глиняном кирпиче

I. Обзор проблемы
На фотографии показаны обожженные глиняные кирпичи с видимыми поверхностными трещинами после обжига. Эти трещины обычно указывают на дисбаланс внутренних напряжений или неправильный контроль при подготовке сырья и обжиге в печи. Хотя кирпичи могут выглядеть структурно целыми, такие трещины серьезно влияют на механическую прочность, стабильность водопоглощения и морозостойкость продукта, что делает их непригодными для инженерных применений.

II. Причины с точки зрения сырья
1. Дисбаланс пластичности и усадки глины
Если глина обладает чрезмерно высокой пластичностью или содержит большую долю мелких частиц (<0,005 мм), усадка при сушке становится значительной. Во время сушки и обжига неравномерная усадка между слоями приводит к образованию поверхностных трещин.
Решение:
(1) Отрегулировать показатель пластичности глины (обычно подходит 16–25).
(2) Добавить тощие материалы, такие как песок, порошок сланца или зола-унос, для уменьшения усадки.
(3) Обеспечить разумное распределение частиц сырья — надлежащий баланс между крупными и мелкими фракциями.
2. Неправильная влажность при формовании
Когда влажность сырца слишком высока (>20%), напряжение при сушке резко возрастает, что делает поверхность склонной к растрескиванию до обжига.
Решение:
(1) Контролировать содержание влаги при экструзии в пределах 16–18%.
(2) Использовать вакуумную экструзию для удаления пузырьков воздуха и достижения равномерной плотности.
3. Недостаточное старение или смешивание
Недостаточное смешивание или старение приводят к неравномерной влажности и пластичности глиняной массы, что приводит к концентрации внутренних напряжений во время сушки и обжига.
Решение:
(1) Увеличить время смешивания и старения (не менее 48 часов для новой глины).
(2) Обеспечить однородное смешивание всех добавок и переработанных материалов.

III. Причины с точки зрения обжига и контроля печи
1. Быстрая сушка или нагрев
Если начальная температура сушки или предварительного нагрева поднимается слишком быстро, поверхность сырца высыхает и быстро затвердевает, образуя «корку», в то время как внутри еще содержится влага. Образующееся внутри давление пара вызывает растрескивание поверхности.
Решение:
(1) Замедлить кривую сушки; контролировать начальную скорость нагрева в пределах 20–30°C/ч.
(2) Увеличить период выдержки в зоне сушки для обеспечения равномерного удаления влаги.
2. Слишком быстрое повышение температуры в зоне спекания
Когда температура в зоне обжига резко повышается, особенно между 600–900°C (стадии дегидроксилирования и фазового перехода кварца), тело кирпича расширяется неравномерно и трескается.
Решение:
(1) Оптимизировать кривую обжига и сгладить повышение температуры.
(2) Поддерживать повышение температуры в зоне спекания ниже 40°C/ч через фазу инверсии кварца.
3. Неправильная скорость охлаждения
Если охлаждение после спекания слишком быстрое, термический удар вызывает трещины, особенно для толстых или плотных изделий.
Решение:
(1) Контролировать скорость охлаждения ниже 40°C/ч от 900°C до 600°C.
(2) Обеспечить равномерный поток охлаждающего воздуха, чтобы избежать локальных термических напряжений.

IV. Рекомендации по оптимизации процесса и контролю качества
1. Испытание сырья: регулярно проверять показатель пластичности, усадку при сушке и минеральный состав глины.
2. Процесс формования: обеспечить равномерное давление экструзии и избегать дефектов расслоения.
3. Контроль сушки: использовать поэтапную сушку с автоматической регулировкой температуры и влажности.
4. Работа печи: контролировать температурные кривые и распределение воздуха в режиме реального времени; использовать инфракрасные или термопарные датчики.
5. Послеобжиговый контроль: наблюдать за характером трещин — сетчатые трещины обычно указывают на дисбаланс усадки, в то время как одиночные длинные трещины часто указывают на термическое напряжение.

V. Заключение Brictec
1. Поверхностное растрескивание обожженного глиняного кирпича является результатом совокупного воздействия состава сырья, влажности при формовании и режима обжига.
2. Оптимизируя смешивание глины, строго контролируя кривые сушки и обжига и улучшая равномерность температуры в туннельной печи, можно эффективно предотвратить такие дефекты.
3. Благодаря систематическому контролю процесса Brictec гарантирует, что обожженные глиняные кирпичи достигают плотной текстуры, однородного цвета и превосходных механических свойств, соответствующих высоким архитектурным и строительным стандартам.

Редактор: JF & Lou