Как решить проблемы растрескивания извести (CaO) на производственной линии по изготовлению глиняного кирпича 

Для решения проблем растрескивания извести на производственной линии по изготовлению глиняного кирпича, вызванных содержанием оксида кальция (CaO) 10-15% в глиняном сырье, существует несколько методов, которые могут эффективно решить эту проблему при производстве глиняного кирпича.

В реальных условиях производства рекомендуется сочетать модификацию сырья, высокотемпературное спекание и последующую обработку, чтобы снизить риск разрыва до <0,5%.

1.Предварительная обработка сырья

A.Старение и гомогенизация:

Хранение глин на открытом воздухе в течение длительного периода (более 3 месяцев), что позволяет естественным образом вымывать дождевой водой свободный CaO и способствует гомогенизации сырья.

B.Добавление ингибитора:

Добавление 2–5 % кремниевого материала (например, порошкообразного кварца, золы рисовой шелухи) или пуццоланового материала (например, метакаолина) вступает в реакцию с CaO с образованием стабильного силиката кальция, уменьшая количество свободного CaO, остающегося после прокаливания.

2.Оптимизация процесса спекания при производстве

A.Увеличение времени предварительного нагрева:

Медленное повышение температуры от 400 °C до 600 °C (со скоростью ≤2 °C/мин) позволяет CaCO₃ полностью разложиться на CaO и выделить CO₂, что предотвращает растрескивание в последующий период.

B.Повышение температуры спекания при обжиге глиняных кирпичей:

Повышение температуры обжига с обычных 950–1050 °C до 1100–1150 °C способствует реакции CaO с SiO₂ в глине с образованием фазы силиката кальция.

C.Увеличение времени выдержки:

Удержание обожженных кирпичей при максимальной температуре в течение 1-2 часов обеспечивает достаточную реакцию в твердой фазе.

3.Корректировка формулы

A.Добавление флюса:

Добавление 3–5 % полевого шпата или Fe₂O₃ снижает температуру ликвидуса и способствует реакции плавления CaO при высоких температурах.

B.Контроль мелкозернистости частиц:

Измельчение глины до размера частиц менее 0,1 мм увеличивает площадь контакта между CaO и матрицей и ускоряет реакцию.

4.Меры после обработки после обжига

A.Паровое отверждение:

После того, как обожженные кирпичи покидают печь, они подвергаются обработке насыщенным паром (100 °C в течение 6-8 часов) для немедленной гидратации остаточного CaO до Ca(OH)₂ и его карбонизации и стабилизации.

B.Карбонизация путем замачивания:

Обжигаемые кирпичи погружают в 3% водный раствор CO₂ на 24 часа, чтобы ускорить превращение Ca(OH)₂ в CaCO₃..

5.Контроль качества

A.Бесплатное тестирование CaO:

Содержание свободного CaO в спеченных кирпичах определяется с помощью метода этиленгликоль-этанол, что обеспечивает его уровень ≤1%.

Планетарная верификация:

Проводится обжиг лабораторных образцов кирпича (с имитацией реальных условий эксплуатации) и испытания кипячением (5-часовое испытание кипячением не выявляет видимых трещин).

B.Анализ механизмов

Взрыв извести вызван расширением объема (примерно на 148%) CaO до Ca(OH)₂. Вышеуказанный метод позволяет:

① Уменьшить количество остаточного свободного CaO (высокотемпературная твердофазная реакция);

② Замедлить скорость гидратации (уплотнить спеченные кирпичи, чтобы затруднить проникновение воды);

③ Предварительное снятие напряжений (предварительная обработка позволяет осуществлять расширение на контролируемом этапе).