烧结砖瓦原料颗粒的粒度组成

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1、烧结砖瓦原料颗粒粒度的组成王晋麟李金霞摘要：烧结砖瓦原材料颗粒粒度组成的重要性仅次于该原材料的矿物成分组成，对确定生产产品的品种和制定合理生产工艺技术，以及对提高产品性能、质量都有极为重要的作用。良好的颗粒粒度组成，要求临界颗粒符合工艺规定，同时粒度级配要合理恰当。关键词：原材料；烧结砖瓦；粒度级配；1前言生产烧结砖瓦原材料的性能及其生产工艺、产品性能和质量，主要是由原材料的矿物成分决定。当矿物成分适合制砖的原材料（或混合料，下同）一经确定，那么它的矿物组成、化学成分就不会变化了，由矿物组成决定的制

2、砖工艺、产品性能也基本不变。这种原材料最终适合生产什么砖及如何生产制作，则由该原材料的颗粒状况决定。对原材料颗粒状况分析研究的项目很多，比如颗粒的形状、颗粒的质量、颗粒的大小、颗粒的级配、颗粒的分布、颗粒的亲水性能、颗粒的电磁性能、颗粒的热反应性能等。每项内容的细致研究对工装设备的设计制造和成型、干燥、焙烧的工艺参数确定，都具有重要的指导作用。其中原材料颗粒尺寸的分布尤能表现出每种制品坯体的特征，研究原材料中不同颗粒的尺寸分布组成，对确定生产什么品种、规格的砖瓦和制定相应合理的生产工艺技术，选用适用

3、的设备，以及对提高产品的性能、质量有极为重要的作用，甚至有决定一条生产线成功与失败的关键作用。在工厂实际生产管理中，企业对原材料颗粒状态分析研究的主要内容是颗粒尺寸的组成和分布，即颗粒的大小、颗粒的级配、颗粒的亲水性能（最佳成型水分）等。特别是将煤矸石、页岩等硬质物料粉碎后作为原材料的生产线，以及两种及两种以上不同物料混合后作为原材料的生产线，尤其需要注重分析研究原材料颗粒的粒度级配，合理调整和控制原材料颗粒尺寸的均匀分布，防止颗粒组成不当或颗粒混合不均匀形成影响生产和产品质量问题。2原材料颗粒组成

4、控制的技术指标2.1原材料颗粒粒径的测定烧结砖瓦生产的原材料都是分散细颗粒状，或者粉碎加工处理到一定细度的分散颗粒状。对分散集料颗粒的粒径大小是用等效粒径来表示的。因为分散颗粒的形状大多为非球形的，而且是各种各样的形状，有片状的、针状的、多棱状的等等，难以直接用球体直径表示其大小。等效粒径就是对各种非球形颗粒，用同质球形颗粒的直径代表和这个同质球形颗粒某些物理特性（例如尺寸、面积、比表面积、体积或质量等）相同或相近时的实际非球形颗粒的直径，也称球当量径。因此在颗粒粒度研究领域所测试的颗粒粒径都是用等

5、效粒径来表示的。这也是目前几乎所有粒度检测方法和测试仪器的基本原理。为了分析、叙述简便，本文涉及到原材料颗粒粒径和颗粒的性能、作用时，均视颗粒为球形，各种异形颗粒在实际生产中对坯体成型及制品性能的影响、作用则不多赘述。颗粒粒径的测定方法及仪器很多，目前基于不同工作原理的测量装置已研制并生产使用的就有200多种，并且还会不断有新的颗粒测量方法和仪器面世。我国砖瓦行业现在对颗粒粒径的测定方法及仪器还没有统一的标准和规定。行业内常用的有筛分法，测定的是等效尺寸的粒径；重力沉降法，测定的是等效质量径的粒径；

6、显微镜法，测定的是等效投影面积径；激光衍射光学法，测定的是等效体积径（即与所测颗粒具有相同体积的同质球形颗粒的直径）等。显然，以上几种基于不同物理原理的测试方法，相对等效粒径的意义不同，分别视同于各自物理意义的等效球体的直径尺寸。因此各种测试方法得到的测量结果之间无直接的对比性。实际生产应用应该统一采用同一种测试方法来测定原材料的颗粒组成。如果采用两种以上不同物理原理的测试方法，则需要对测定结果换算成统一的物理量。2.2临界颗粒临界颗粒是指原材料颗粒组成中生产工艺所允许的最大尺寸颗粒，也称极限粒度，

7、或极限最大颗粒。临界颗粒对原材料的组成和制备，对坯体的成型和焙烧，对制品的结构和外观及其他性能都有一定的影响，是根据原材料的特性、制品的品种与规格尺寸、对制品性能的要求以及选用的生产工艺与设备而合理确定。所有砖瓦生产企业都会自觉或不自觉重视和控制生产原材料的临界颗粒，都会根据自己原材料的特点选用破碎、粉碎，甚至磨机细磨等方式把原材料加工到需要的细度，然后通过筛选来保证原材料临界颗粒的粒径不超过工艺规定要求。一般生产普通砖或多孔砖要求原材料临界颗粒可略微大些，约2mm，至少粉碎后2mm筛上料不超过3%

8、。而生产大块、薄壁、高孔洞率、高强制品的原材料临界颗粒应小于1mm。具体的应该根据选用的成型设备及成型工艺不同来确定。如果不考虑粉碎处理费用的话，一般希望临界颗粒越小越好，这是因为：①.细小颗粒可提高原材料塑性指数，提高坯体成型性能同一种物料，颗粒愈细小其塑性指数就越高。对于一般普通制砖原材料（普通黏土），小于2μm的颗粒含量越多，就具有越高的可塑性，坯体成型容易，坯体缺陷少，相应的所需成型水分就越大。这是因为尺寸小于2μm的颗粒多为黏土矿物的组份，随着颗粒尺寸的减小