内燃砖因焙烧速度快,国内烧结砖普遍采用全内燃或超内燃工艺,但黑心砖问题长期存在。本文从成因分类与解决措施两方面进行分析。
黑心砖的成因分类
未烧透型黑心砖
主要因窑温不足或预热带、焙烧带过短所致。此类砖强度偏低,剖开后中心呈黑色,擦拭可留下碳黑痕迹。解决方法为提高烧成温度,延长预热带与焙烧带长度。
缺氧还原型黑心砖
虽已烧透,但因内部缺氧形成还原气氛,导致铁氧化物转化变色。常见原因包括:
- 内燃掺配过高,尤其全内燃或超内燃工艺更易发生;
- 原料过细,阻碍氧气向坯体内部渗透;
- 预热带升温过快,表面提前烧结,封闭内部气体通道;
- 原料中黄铁矿(FeS₂)含量高,其分解耗氧量为碳燃烧的10~20倍,加剧内部缺氧;
- 焙烧操作不当。
此类砖强度较高,剖面呈浅黑或蓝灰色,擦拭不掉色。根本原因是砖坯内部处于还原气氛,使三氧化二铁(Fe₂O₃,红色)转化为氧化亚铁(FeO)或四氧化三铁(Fe₃O₄),呈现灰黑色。
减少黑心砖的有效措施
核心原则是确保砖坯内部供氧充足,避免还原气氛生成。
- 优化颗粒级配:在保证坯体强度前提下,适当增加粗颗粒比例(如硬质页岩),提升透气性。但需避免粗颗粒过多导致强度下降。
- 控制内燃热值:将内燃配比控制在85%以下,剩余热量通过外燃补充,减少坯体内部残留燃料。
- 延长预热带:使内燃在高温预热带充分燃烧,防止进入焙烧带后表面烧结、内部碳残留。
- 加强通风供氧:焙烧时加大风量,实行低温长烧,提升氧气穿透能力。
- 改进产品结构:生产空心砖时减薄外壁与内筋,缩短氧气扩散路径。
- 优化码坯方式:空心砖宜水平孔排列,实心砖采用“边密中稀”码放,保障坯垛中部通风顺畅。
- 剔除黄铁矿成分:减少FeS₂含量,降低焙烧过程中的额外耗氧需求。
其他辅助手段包括在预热带700℃区域注入蒸汽(需评估对窑炉及干燥系统影响),或添加氢氧化铵、吹入氧气等,但需综合考虑成本因素。

