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    古建磚瓦燒焙的原理

      古建磚瓦坯經乾燥後,再放入窯內,在加熱焙燒過程中會發生一系列物理化學轉變,這些轉變取決於坯體的礦物組成、化學成分、焙燒溫度、燒成時間、焙燒收縮、顆粒組成等,此外窯內氣氛對焙燒效果也是一個主要的影響因素。轉變的主要內容由:礦物結構的轉變,生成新礦物;各組成部分發生分解、化合、再結晶、擴散、熔融、顏色、密度、吸水率等一系列的轉變。最後變成具有一定顏色、緻密堅硬、機械強度高的製品。

      當坯體被加熱時,首先排除原料礦物中的水分。在200℃以前,殘餘的自由水及大氣吸附水被排除出去。在400~600℃時結構水自原料中分解,使坯體變得多孔、鬆弛,因而水分易於排除,加熱速度可以加快。此階段坯體強度有所下降。升溫至573℃時,β-石英轉化成-石英,體積增添0.82%,此時如升溫更快,就有產生裂紋和使結構鬆弛的危險。600℃以後固相反應開始進行。在650~800℃,如有易熔物存在,開始燒結,產生收縮。在600~900℃,假如原料中含有較多的可燃物質,這些物質需要較長的時間完成氧化過程。在930~970℃,碳酸鈣(CaCO3)分解成為氧化鈣(CaO)和二氧化碳(CO2)。

      焙燒使原料細顆粒透過矽酸鹽化合作用,形成不可逆的固體。

      冷空氣透過冷卻帶的磚瓦垛,因為熱交換過程製品被冷卻到20~40℃。冷卻的速率因原料而異,尤其冷至573℃,遊離石英由型轉變為β型,體積急劇收縮0.82%,使坯體中產生很大的內應力。此時應緩慢冷卻,否則易使製品開裂玻璃相(約為2%或更少)及少量莫來石的產生是磚瓦製品強度提高的主要原因。焙燒溫度為1000℃時,多孔磚的抗壓強度比900℃時約高50%;焙燒溫度950℃時多孔磚的抗壓強度比900℃約高25%。與磚比較雲主機,瓦通常需要再更高的溫度下焙燒。

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