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燒結(jié)磚的顏色是由原料中的鐵化合物引起的。原料中的鐵化合物在氧化煙中焙燒成高價氧化鐵。
也是說,它變成了三氧化二鐵,呈現(xiàn)出紅色?,F(xiàn)在磚廠一般生產(chǎn)紅磚。
青磚藍青色的主要原因是在焙燒還原階段,鐵被還原為氧化亞鐵,產(chǎn)品顆粒表面形成碳膜。飲用窯的過程與顏色無關(guān),其作用是加速窯的冷卻,在窯內(nèi)造成蒸汽壓力大于外部空氣壓力,防止空氣進入窯內(nèi),使低價鐵和碳膜不氧化燃燒。
在還原階段之前,窯內(nèi)處于氧化狀態(tài)。當溫度升高到looo℃左右時,氧化鐵和氧化鈣形成硅酸復(fù)鹽,但這種作用只能發(fā)生在顆粒表面,大多數(shù)鐵仍然存在于紅色Fe203中。
在恢復(fù)階段,F(xiàn)e203被恢復(fù)為Fe0,消失了紅色。由于窯處于恢復(fù)狀態(tài),缺乏空氣,燃料產(chǎn)生的碳氫化合物氣體在高溫下分解,產(chǎn)生炭黑,在產(chǎn)品顆粒表面形成碳膜(滲碳)。由于碳膜的存在,對水化作用的耐腐蝕性很強,提高了青磚的耐久性。
所謂炭黑是含碳燃料不完全燃燒而產(chǎn)生的微黑色石墨粉,不溶于水、酸、堿,其主要物質(zhì)是碳。
幾千年來,燒青磚一直在土窯(馬蹄窯)中進行。雖然這種窯容易密封,但由于間歇運行,不能使用余熱和煙熱(烘烤后期排放的煙氣約為900℃)。另外,燒一塊普通磚需要在窯內(nèi)喝一公斤左右的水。這些水變成水蒸氣,需要吸收2500~3000kJ/塊的熱量。因此,這種窯燒青磚的熱量是隧道窯燒紅磚的三倍以上。
據(jù)統(tǒng)計,燒一塊普通實心青磚的平均總熱耗約為13167kJ。其中:飲窯水加熱蒸發(fā)熱耗2671kJ,占總熱耗的20.3%;煙氣帶走的熱量為5810kJ,占總熱耗的44.1%,其余熱耗為4686kJ,占總熱耗的35.6%。