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李西利
粉煤灰烧结砖在干燥过程中易出现质量较差的问题就是：①回潮坍塌；②早期开裂；③干燥过快产生开裂；④坯体不干。如何解决上述问题呢?只有分析清楚产生这些问题的原因，抓住主要矛盾，对症下药，有的放矢就能使质量较差的问题得到解决。
1、如何解决烧结粉煤灰砖干燥过程中的回潮坍塌问题
要解决这一问题，首先应从粉煤灰烧结砖的人工干燥过程人手，找出干燥时对坯体回潮影响最大的因素，并处理好各个参数之间的关系，就能解决回潮坍塌的问题。
我们知道，坯体在干燥室中的干燥分为三个阶段进行，分别是预热阶段、排水阶段、冷却阶段。不管采用的是室式干燥室，还是隧道干燥室，它们干燥的原理都是一样的，都要经过这几个关键的步骤。干燥过程是一个热湿交换的过程，温度较高、湿度较低的热介质将自身的热量传给温度较低、湿度较大的坯体，从而增加了坯体的温度，促进了坯体中的水分向热介质中扩散，降低了坯体的含水率，达到了干燥的目的。另一方面，热介质将热量传给坯体后，自身温度下降，同时，它吸收了坯体向其中蒸发的水分，湿度不断升高，逐渐向饱和状态转变，当相对湿度增大到100％时，就达到了饱和状态，如再稍微冷却，水蒸气即从热介质中以水的形式冷凝，由汽态变为液态，出现冷凝水。如果湿粉煤灰砖坯遇见冷凝水就会将这一部分水吸收，坯体含水率不但不降低，而是急剧升高，导致坯体强度下降，尤其是粉煤灰砖坯会发软，严重时，使坯垛倒塌。在干燥过程中，热介质吸收坯体排出的水分主要有两部分，一部分是坯体在干燥升温阶段排出的表面水分，另一部分是排水阶段坯体排出内部的大量水分，这一部分在热介质吸收的水分中占较大比例。热介质吸收了大量的水分后，如果仍能维持在较高温度，那么，介质中的水仍以气态的形式存在，如果热介质的温度不能维持在较高温度，温度不断下降，则其中的水分有可能重新以液态的形式出现，液态水被坯体重新吸收后，就造成了坯体回潮。
在粉煤灰砖坯的干燥过程中，干燥室加热阶段热介质的湿度最大，大部分都是排水阶段扩散到热介质中的水分，同时，它吸收了加热阶段坯体扩散的部分水分。与此同时，热介质又把大部分热量传给了坯体，致使自己的温度不断下降，迅速向饱和状态发展，很容易出现冷凝现象，也就很容易使坯体产生回潮现象。
对于不同的原料，回潮现象出现后的后果是不一样的。有些原料，坯体回潮后，对其强度不会产生较大影响，但对于粉煤灰砖来说，回潮产生后的后果是致命的，轻则使部分坯体软化变形遭到破坏，重则使整个坯垛倒塌，使生产过程不能进行。所以，对粉煤灰砖坯的干燥，绝对不能使坯体产生回潮现象。
要避免坯体产生回潮现象，有两种方法可以实现，一是保证热介质处于不使其中的湿度达到饱和程度的温度状态，也就是使热介质的温度始终维持在冷凝温度以上，使其中的水分总是以气态形态存在，且不被坯体吸收。但这种方法需要大量的热量支撑，且排出干燥室外的废气温度过高，不利于坯体的初期加热过程，使坯体在干燥初期就会出现裂纹。二是能及时地将干燥室中的高湿气体排出干燥室，使介质中的含水率下降，湿度不要增加的太快，保证坯体进人干燥室后，不会与高湿的介质相遇，不会将介质中的冷凝水吸人坯体中。这样不但能够降低干燥过程的能耗，而且能够保证坯体的干燥质量。所以，在防止坯体回潮方面；采用及时将干燥室内的高湿废气排出干燥室的方法就是防止回潮坍塌现象发生。
2、如何解决粉煤灰砖坯干燥过程的早期开裂
在粉煤灰烧结砖生产过程中，坯体在干燥早期开裂是比较常见的一种影响干燥质量的现象，也是生产中较难控制不易解决的问题，产生这种情况的原因实际上还是在于对干燥速度的控制上。
成型的湿坯体被送入干燥室后，坯体与室内的热介质接触时，坯体表面的水分吸收了热介质中的热量，蒸发后由液态变为气态，并借助扩散作用进入周围的热介质中。水分外扩散的动力是坯体表面的水蒸气压与周围空气的水蒸气分压的差值，只有当坯体表面的水蒸气压力大于周围热介质的水蒸气分压时，坯体表面的水分才能扩散到周围的热介质中去，干燥才能进行。外扩散速度与坯体水分的表面蒸发系数、水蒸气分压差等有关。干燥介质流动速度越大，或者是水蒸气分压差值越大，则外扩散速度越快。
同时，坯体内部的水分也存在着移动，称为内扩散。内扩散的动力是靠扩散渗透力和毛细管力，湿扩散是内扩散的一种方式，另一种方式是热湿扩散。坯体内部存在的水分差即湿度梯度是水分由坯体内水分高的地方向水分低的地方移动的根本原因。
在粉煤灰砖坯的干燥过程中，坯体与热介质接触时，坯体表面水分由液态转化为气态，并被流动着的热介质带走。由于坯体表面的水分蒸发，使坯体表面的含水率小于内部的含水率，产生了湿度梯度，于是水分就从较湿的内层向较干的表层移动。
在此过程中，出于坯体表面脱去了水分，排去了自由水，坯体表面就会产生收缩，而这时，坯体内部还没有脱去多少水分，不会产生收缩。这样，由于坯体表面和内部的收缩不一样，就使坯体内部产生一定的应力，当内应力小于坯体内部原料颗粒之间的结合力时，坯体表面不会产生裂纹，而当内应力大于颗粒之间的结合力时，坯体表面就会产生裂纹。要控制坯体的内应力，就要降低坯体表面的收缩率，或者就要尽量降低坯体表面的收缩速度，让表面的收缩在较长时间完成，让坯体内部的收缩速度尽量跟上或接近表面的收缩速度，但是，坯体表面的收缩速度与表面脱水速度有密切关系，而坯体的脱水速度的快慢取决于热介质的温度、湿度、流速等。所以，只要热介质的温度不是太高，湿度不是太低，流速慢时，就不会使坯体表面脱水速度太快，使坯体内部具有较小的内应力。故在粉煤灰砖坯和干燥过程中，只要控制好干燥初期与坯体接触的热介质温度、湿度和流速。就能解决坯体干燥初期出现裂纹的问题。
3、如何解决坯体干燥过快产生裂纹的问题
坯体在干燥过程中因干燥速度过快产生开裂的原因主要有两方面：一方面是干燥过程中干燥速度有突然的变化，温度、湿度曲线有突然的较大变动；另一方面是坯体的干燥在没有经过临界点前的干燥速度过快。
我们知道，干燥介质的温度是表示干燥介质带走水分能力标志之一，介质温度越高，带走水分的能力越强，坯体脱水速度越快。但如果温度过高，会造成坯体表面水分蒸发太快，而内部水分移动速度小于表面水分蒸发速度，坯体表面收缩大，而内部收缩小，造成内部对表面产生应力，当表面强度小于此值时，坯体表面就产生裂纹。在干燥时，如果介质温度突然升高，这时表面脱水速度急剧增加，表面收缩太快，内部收缩赶不上表面的收缩速度，内部对表面产生的应力大于表面速度，使坯体产生裂纹。
介质湿度对坯体干燥过程的影响也是巨大的，如果湿度太高，则坯体脱水速度缓慢，若处理不当，就可能出现凝露现象，使坯体回潮。如果介质湿度太低，则脱水能力很强，易使坯体表面干燥过快，表面与内部有较大的应力新式，从而导致坯体产生开裂。如果干燥时介质的湿度变得很低或很高，就会出现回潮或开裂现象。
临界点是坯体干燥收缩停止的一个很重要的工艺点，在临界点以前，随着干燥过程的进行，坯体会一直有体积收缩现象，这时如果干燥过快，就很容易使坯体产生裂纹。而在临界点以后由于坯体停止了收缩，就是再快的干燥速度，脱去再多的水分，也只是增加了坯体中的孔隙率，不会产生内应力，对坯体开裂与否没有任何影响。所以，通常说的干燥速度太快就是指临界点前的干燥速度太快，导致坯体开裂。
故在坯体干燥过程中，只要控制好介质的温度、湿度及临界点前的干燥速度，就能防止干燥速度过快而导致的坯体开裂。
4、如何解决坯体不干的问题
干燥过程中坯体不干分两种情况，一种情况是整垛坯子都不干，另一种情况是坯垛中有部分坯体不干。
整个坯垛的坯子都不干，表明干燥室内的热量不够，没有达到坯体脱去其中水分的热量要求。应适当地提高介质的温度、降低其湿度，或根据实际情况，调整干燥周期就能解决整个坯垛坯体不干的问题。
坯垛中有部分坯体不干，说明整个坯垛上的通风量、热量分布不均匀，有的地方脱水速度快，有的地方脱水速度慢，脱水快的地方都干燥好了，而脱水慢的地方，坯子就不会干。另一个可能影响的因素就是坯垛中的码坯密度太高，导致坯垛中央的坯子不干，而边部、顶部或有通风道的地方都干燥好了。遇到这种情况时，首先调整干燥室内的通风量，均匀地将热量分配到干燥室断面上，使各处干燥速度一致，或者降低码坯密度增加室内通风量，增加坯体与介质的接触面积，提高干燥效率，就能解决部分坯体不干的问题了。
粉煤灰砖在生产的过程申最容易出现的问题就是干燥产量或质量达不到设计要求，干燥成品率低的问题。
应采取的措施就是：
1、合理加水、控制原料成型含水率
如果原料含水率不处于较合理的状态，无论原料成型含水率过高，还是原料含水率过低，都不能生产出质量较好的湿坯，也不能使生产过程正常地进行。一般情况下，必须根据成型所使用的挤出机的性能控制成型水分，如果生产中采用高真空度、高挤出压力的硬塑真空挤出机，则成型时原料的含水率必须控制在13％-15％，采用半硬塑挤出机时，成型含水率控制在15％—17％，采用一般挤出机成型时，原料成型含水率控制在18％左右。同时，还要根据原料塑性高低控制成型水分，原料塑性高时，可适当降低成型含水率；原料塑性低时，可适当增加成型含水率。从湿坯干燥的角度来说，原料的成型含水率越低，越利于干燥过程的进行，干燥后坯体收缩小，不易产生干燥裂纹。在生产过程中，调节原料成型水分的高低，也要根据原料自然含水率高低确定加水量多少，原料自然含水率高时，少加水，原料自然含水率低时，多加水。
2、加强原料处理、改善原料成型性能
当原料成型性能均匀时，成型出的泥条各处的含水率、密实度、收缩性能等才能一致，只有这样，成型出的泥条才不会有内伤，切成湿坯后每一块坯体都有良好的整体性能，坯体内外、左右、上下的干燥性能均匀一致。干燥脱水时，每一局部的脱水条件及脱水能力都差不多，坯体在干燥过程中的收缩基本相当，不会出现一部分收缩很大，而另一部分收缩很少、收缩不均匀而导致坯体产生收缩裂纹的情况发生。泥条出现内伤而造成坯体干燥后有裂纹的现象，绝大部分是由于原料处理工作不到位，或是由于原料破碎的粒度没有达到生产要求，或是由于两种及两种以上原料的混合不均匀，或是加水后泥流中各处的含水率不均匀，有的地方含水率高，有的地方含水率低，从而使原料中一部分的颗粒粗，而另一部分颗粒细，一部分甲种原料含量高，另一部分乙种原料含量低，含水率高的地方原料塑性较高，含水率很低的地方原料塑性较差所致，这样就使得同一泥条的各个部位性能相差较大，干燥时各处的脱水速度不一样，干燥收缩也有较大差异，很容易使坯体在干燥时产生裂纹。解决上述的方法，首先要将原料破碎至要求的粒度。其次，对两种或两种以上原料的生产，要加强原料的混合，使每一种原料充分地渗透到对方中去，使各组分都能均匀地分布于原料中。再之，根据原料的自然含水率情况，确定向原料中的加水量，自然含水率越高，加水越少；自然含水率越低，加水越多。
3、调整原料级配，增加坯体密度
原料颗粒大小，原料颗粒级配是否合理，不但关系到成型时泥条的内在质量，而且关系到坯体的干燥质量和烧成质量。颗粒级配合理的原料，成型后坯体各处密实度均匀，收缩率基本一样，干燥后各部位变化情况大体相当，不容易产生干燥裂纹。怎样才能做到原料级配合理呢?首先。先对原料成型有充分的认识，不管是硬塑挤出，半硬塑挤出，还是塑性成型，成型时原料中颗粒的堆积还是依相同的原理进行的，堆积时，大颗粒的原料首先整齐地排列，形成大的骨架结构；其次，中等颗粒的原料填充于大颗粒之间的较大空隙之中，最后细粉原料占据大颗粒和中等颗粒余下的空位，起到连结作用，这就是原料最紧密堆积的原理。在原料最紧密堆积的过程中，粗、中、细各种原料缺一不可，如果全部为粗颗粒，则颗粒间空隙较大，粘结不好，坯体密度较低，如果全部为细颗粒，虽然颗粒间空隙较小粘结牢固，密实度较高但由于没有粗颗粒的骨架作用存在，坯体的强度也不高。坯体中某一种粒径的原料比例占有绝对的份额时，可能造成生产出的半成品及成品砖发脆。原料中粗、中、细3种颗粒在其中的分配比例是多少呢?根据理论计算和实验结果可以得出，各组分的百分比应为粗：中：细二大：小：大，即通常所说的两头大、中间小。也就是说，在原料最紧密堆积的过程中，粗颗粒料和细颗粒料的百分比要大于中颗粒料的百分比。具体到生产实际中时，如果原料颗粒过细，就必须向原料中添加一定量的粗颗粒原料，常常给原料中加入一定量的熟性瘠化料颗粒，有条件的可给原料中加进煤矸石颗粒。有些厂家在原料里加入少许细砂也能起到改变原料颗粒级配的作用。如果原料中细粉不够，一种方法是加强原料的破粉碎，生产出一定量的细粉，另一种方法是在原料巾掺人一定量的粉煤灰或者膨润土、粘土等其他细颗粒料。
4、掌握原料性能、合理控制干燥室工作制度
对每一种原料来说，干燥收缩率大小、干燥临界点位置这两个指标，是隧道干燥室生产中必须掌握的技术参数。原料干燥收缩率较大时，干燥速度应该较慢，以消除由于收缩过快导致坯体内部应力集中而造成干燥裂纹，干燥收缩率较小时，就是在较快的干燥速度下，坯体内部的应力集中也较小，不易造成坯体的干燥裂纹，干燥临界点是坯体干燥过程的分水岭，在干燥临界点以前，坯体脱去每一滴水，都会造成收缩，有可能引起坯体产生裂纹，如果送风热量过大，干燥速度过快，就一定会使坯体产生裂纹。在临界点以后，坯体已经不再收缩，就是使用大风量、高温的热介质，坯体脱水速度再快，也不会产生干燥裂纹，所以，在隧道窑干燥室操作中，一定要找准临界点在干燥室中所处的位置，在临界点以前，要严格控制送入干燥室的热风温度和热风量，在保证坯体不产生裂纹的情况下，提高干燥速度。在临界点以后，由于干燥过程已不会对坯体造成破坏，应用最大的通风量和最高的介质温度，快速地脱去坯体中的水分，提高干燥室的干燥速度，坯体在干燥过程中，依次经过了加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段，这三阶段是由隧道干燥室中的各种工作系统作保证的，坯体加热和等速阶段靠系统中的排潮系统、供风系统控制；降速干燥阶段靠推车速度控制。在一般的隧道干燥室中，不论是底送风、顶排潮，还是顶送风、顶排潮或是顶送风、底排潮，系统设置都是要保证干燥三阶段在正常的情况下平稳运行。
5、运用干燥原理对干燥过程进行正确操作
干燥过程就是坯体与干燥介质在隧道干燥室中进行热交换和湿交换的过程，热介质将自身的热量传递坯体。吸收由湿坯中扩散出来的水分，本身温度下降，湿度增加，由较高温度、低含湿量的气体变成温度较低、含湿量较大的低温高湿气体。坯体吸收由热介质传来的热量温度升高，而排出其中的水分，重量降低，从低温、高湿、较重的湿坯慢慢变成温度较高，含水率较低、重量较轻的高温低含水坯体。在干燥的加热阶段，热介质传递给坯体的热量除用于蒸发坯体中的水分外，还有一定量的热量富余出来，由于坯体温度较低，热介质温度较高，在温度梯度的作用下，富余出来的热量用来加热坯体，使坯体温度升高。在等速干燥阶段，热介质传给坯体的热量全部用来进行坯内水分的扩散和蒸发，无富余热量能够再用其他用途。同时，由于坯体温度与热介质温度相同，没有温度梯度存在，不可能使坯温再升高。在降速干燥阶段，由于坯体中的水分大部分已被排出。含水量较少，同时由于这时供热量的下降，干燥速度比等速阶段有明显下降。在干燥室中加热阶段和等速干燥阶段是干燥脱水最快的阶段，也是干燥收缩最大的阶段，最容易出现干燥裂纹的阶段，如何实现这一阶段的操作，对降低隧道干燥室的干燥废品率，提高干燥成品率非常关键，具体操作中应十分注意及时排出隧道干燥室进车端的潮气，防止坯体回潮。当坯体回潮后，再干燥时废品率会很高。严格控制干燥初期的干燥速度，送人干燥室的风量和温度必须准确检测，严格控制，一旦送入的热量和风量过大，就会使坯体快速脱水，收缩加大，造成大量裂纹产生。在等速干燥过程中，虽然坯体温并不升高，但如果干燥速度太快，仍然使坯体有较大的体积收缩，如果收缩速度超过了坯体消除自身内应力的能力，坯体也容易产生裂纹，降低干燥成品率。所以，在干燥的这两个阶段，应严格地控制进入干燥室的热介质的温度和送风量。送风温度和送风量的大小要以理论计算的结果为依据。干燥室中临界点以后的干燥操作，尽量使用高温、大风量的方式进行，使干燥过程在高速情况下进行，这样不但可以提高干燥产量，还可以降低干燥废品率。