Контроль напряжений и системный подход в технологии производства обожжённого кирпича
Время публикации:2025-07-09
Сжатие и напряжения на стадии спекания
1. Во время высокотемпературного обжига мелкие частицы частично расплавляются, образуя жидкую фазу, что приводит к усадке при спекании. В совокупности с усадкой на этапе сушки это составляет общий показатель усадки изделия. В отличие от усадки при сушке, усадка при обжиге менее выражена, а жидкая фаза частично компенсирует напряжения, снижая риск повреждений структуры.
2. Появление жидкой фазы придает изделию пластичность на высоких температурах, что снижает локальные концентрации напряжений.

Быстрое охлаждение: плюсы и риски
1. В керамике применяется принцип: «охлаждаем, пока изделие красное, но не черное». При температуре поверхности выше 800°C можно использовать быстрое охлаждение для улучшения внешнего вида и плотности. При температуре ниже 800°C быстрое охлаждение вызывает сильные напряжения, что приводит к трещинам и разрушению.
2. В декоративной керамике, например, в Цзюньской глазури, быстрое охлаждение используется для создания характерных трещинок. Однако для строительного кирпича подобные дефекты недопустимы, особенно в туннельных печах, где сложно обеспечить равномерность температуры и потоков воздуха.
3. Кроме того, чрезмерное охлаждение снижает эффективность использования остаточного тепла для процессов сушки и энергобаланса печи.

Физические и химические напряжения при обжиге
До обжига доминируют физические напряжения — усадка при сушке, напряжения при штабелировании. В процессе обжига ключевую роль играют химические реакции:
1. Образование жидкой фазы и фазовые превращения
2. Сжатие межчастичных зазоров и развитие пористости
3. Контроль открытых и закрытых пор
Оптимальное содержание жидкой фазы (2-3%) необходимо для достижения прочности. Избыток вызывает пережог, недостаток — недожог. Повышение доли закрытых пор улучшает прочность, снижает водопоглощение и повышает теплоизоляционные свойства.
Управление напряжениями и согласованность процессов
1. Эффективное спекание требует научно обоснованных кривых обжига для регулирования образования жидкой фазы и снятия напряжений. Часто дефекты формируются ещё на этапах подготовки сырья, формовки или сушки.
2. Известное в отрасли выражение: «Кто контролирует сушку — тот контролирует качество» — подчёркивает необходимость системного подхода. Особенно это актуально при использовании вторичных или сложных сырьевых компонентов.
3. Попытки устранить проблемы исключительно через настройку печи без устранения причин на предыдущих этапах приводят к постоянным сбоям и недостижению стабильного качества.

Заключение
Качественное производство кирпича возможно только при комплексном управлении всеми стадиями — от сырья до финального обжига. Любое слабое звено в цепочке приводит к потере прочности и стабильности продукции. Сведение проблем исключительно к обжигу — это искажение сути производственного процесса.





Карта

