Für die Probleme des Kalkplatzens in der Produktionslinie der Tonziegelherstellung, verursacht durch
CalciumOxid(CaO)-Gehalt von 10-15% in den Tonrohmaterialien, gibt es einige Methoden, die effektiv
angegangen werden können, wenn die Tonziegel in der Produktion sind;
In der tatsächlichen Produktion wird eine Kombination aus Rohstoffmodifizierung, Hochtemperatur-Sintern und
Nachbehandlung empfohlen, um das Berstungsrisiko auf<0,5% zu reduzieren.
1. Rohstoffvorbehandlung
A. Alterung und Homogenisierung:
Die Lagerung der Tone im Freien über einen längeren Zeitraum (über 3 Monate), wodurch eine natürliche Auswaschung durch
Regenwasser ermöglicht wird, um den freien CaO-Gehalt zu reduzieren und die Homogenisierung der Rohstoffe zu fördern.
B. Zugabe eines Inhibitors:
Zugabe von 2%-5% eines kieselsäurehaltigen Materials (wie Quarzpulver, Reishülsenasche) oder eines puzzolanischen Materials (wie
Metakaolin) reagiert mit CaO unter Bildung von stabilem Calciumsilikat, wodurch die Menge an freiem CaO reduziert wird,
die nach der Kalzinierung verbleibt.
2. Optimierung des Sinterprozesses bei der Produktion
A. Verlängerung der Vorheizzeit:
Das langsame Erhöhen der Temperatur zwischen 400°C und 600°C (mit einer Rate von ≤2°C/min) ermöglicht die vollständige
Zersetzung von CaCO₃ in CaO und die Freisetzung von CO₂, wodurch Risse in der späteren Phase verhindert werden.
B. Erhöhung der Sintertemperatur beim Brennen der Tonziegel:
Die Erhöhung der Brenntemperatur von den herkömmlichen 950-1.050°C auf 1.100-1.150°C fördert die Reaktion von
CaO mit SiO₂ im Ton zur Bildung einer Calciumsilikatglasphase.
C. Verlängerung der Haltezeit:
Das Halten der gebrannten Ziegel bei der höchsten Temperatur für 1-2 Stunden gewährleistet eine ausreichende Festphasenreaktion.
3. Formeländerung
A. Zugabe eines Flussmittels:
Die Zugabe von 3%-5% Feldspat oder Fe₂O₃ senkt die Liquidustemperatur und fördert die Schmelzreaktion von CaO
bei hohen Temperaturen.
B. Kontrolle der Partikelfeinheit:
Das Mahlen des Tons auf eine Partikelgröße von <0,1 mm erhöht die Kontaktfläche zwischen CaO und der Matrix und
beschleunigt die Reaktion.
4. Nachbehandlungsmaßnahmen nach dem Brennen
A. Dampfhärtung:
Nachdem die gebrannten Ziegel den Ofen verlassen haben, werden sie einer Behandlung mit gesättigtem Dampf (100°C für 6-8
Stunden) unterzogen, um das restliche CaO sofort zu Ca(OH)₂ zu hydratisieren und zu karbonisieren und zu stabilisieren.
B. Karbonisierung durch Einweichen:
Die gebrannten Ziegel werden 24 Stunden lang in eine 3%ige CO₂-Wässrige Lösung getaucht, um die Umwandlung von
Ca(OH)₂ in CaCO₃ zu fördern.
5. Qualitätskontrolle
A. Prüfung auf freies CaO:
Der freie CaO-Gehalt in den gesinterten Ziegeln wird mit der Ethylenglykol-Ethanol-Methode bestimmt,
sicherstellen, dass er ≤1% beträgt.
Planetarische Verifizierung:
Es werden Laborziegelproben gebrannt (unter Nachbildung der tatsächlichen Betriebsbedingungen) und Kochtests durchgeführt (ein
5-stündiger Kochtest zeigt keine sichtbaren Risse).
B. Mechanismus-Analyse
Kalkplatzen wird durch die Volumenausdehnung (ca. 148%) von CaO zu Ca(OH)₂ verursacht. Die obige
Methode kann:
① Freien CaO-Rückstand reduzieren (Festphasenreaktion bei hoher Temperatur);
② Die Hydratationsrate verlangsamen (Verdichtung der gesinterten Ziegel, um das Eindringen von Wasser zu verhindern);
③ Vorläufige Spannungsentlastung (Vorbehandlung ermöglicht die Ausdehnung in einem kontrollierten Stadium).
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