​烧结砖瓦原材料颗粒偏析现象浅析

生产烧结砖瓦原材料一经确定，那么它的矿物组成、化学成分就不会变化了，因此而决定的制砖工艺、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，最终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内容很多，比如颗粒的形状、颗粒的质量、颗粒的大小、临界颗粒的控制、颗粒的粒度级配、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。其中原材料颗粒度尺寸的分布，即原材料临界颗粒和颗粒级配的合理控制尤能表现出每种制品坯体的特征，对确定生产什么品种、规格的砖瓦产品和制定相应合理的生产工艺技术，选用适用的设备，以及对提高产品的性能、质量有极为重要的作用。因此，实际生产中一定要确定并控制好原材料的临界颗粒与颗粒级配。更重要的是要保证各生产环节对原材料的加工制备过程中，不能破坏原材料颗粒级配正常良好的状态，不能出现颗粒混合不均匀现象，也就是说要防止和消除颗粒偏析现象，确保生产运行正常和产品质量优良。

1、什么是颗粒偏析

颗粒偏析又称颗粒离析、粒度偏析，简称离析或偏析，是指原材料中颗粒粒径组成符合工艺规定，并且混合良好均匀的颗粒发生一定程度的分离，按颗粒的大小（或轻重）各自聚集的现象，形成按颗粒的大、中、小（或轻、重）分层、分聚结构：颗粒偏析现象可能发生在原材料加工制备的各生产环节，极易发生在坯体的挤出成型过程中，特别是那些硬质原材料粉碎较粗、细小粉料较少的生产线和两种以上不同原材料混合的生产线更容易发生一原材料发生颗粒偏析破坏了原材料的混合均匀度，可严重影响坯体成型和坯体的结构，降低制品的质量，是砖瓦生产应该重视和防范的问题。

2、颗粒产生偏析的原因

生产砖瓦的原材料为细小散状粉体物料，它的物态特征除了具有与气态物质相类似的可压缩性、与固态物质相类似的抗变形能力外，同时还具有与液态物质相类似的流动性。它的流动性和颗粒的形状、大小、密度、表面状态、空隙率等有关。根据在生产各环节所受外力不同，它的流动形式可分为重力流动、压缩流动、离心力流动、液态化流动等形式，实际生产中多是两种以上的流动形式混合共存。在这些不同形式的流动过程中，粉体物料会因颗粒不一致、不均匀而各自流动运行的方式和路线不同，最终形成颗粒偏析、分层。砖瓦生产过程形成颗粒偏析的原因很多，并且往往是在多种原因的同时作用下形成的，十分复杂。具体颗粒偏析产生的机理，尚有待于更多的深刻研究，特别是砖瓦行业对原材料颗粒偏析的评价标准，更有待大量研究、试验后得出科学的结论。如果不考虑其他原因，单纯从颗粒组成状况分析原材料颗粒偏析现象，那么砖瓦生产中原材料形成颗粒偏析的情况有两种。

2.1  颗粒大小差异相对悬殊造成的颗粒偏析

原材料中的大粒径颗粒较大并且较多，小颗粒太小并且较少时极易造成颗粒偏析现象，或者较大和较小的颗粒含量都适当，但中等粒径的颗粒含量较少，也就是说当颗粒级配不当时容易造成颗粒偏析现象。这种细小颗粒含量较多的原材料往往塑性指数不低，使我们误认为其成型没有问题。但这种原材料在生产线各环节的运行过程中，大颗粒和小颗粒受到重力（或挤压力、离心力等）作用的大小差异较大时，会因缺少中等粒径颗粒的过渡、衔接作用，很容易分别离散而各自聚集到一起，破坏了原材料颗粒混合的均匀程度，造成颗粒偏析现象。

2.2 颗粒密度差异相对悬殊造成的颗粒偏析

这种情况多在两种以上不同原材料混合时发生。既便混合料的颗粒粒径级配良好，也有可能发生颗粒偏析现象。因为颗粒级配是按颗粒的粒径尺寸大小确定的，相同粒径的颗粒分属于不同种类的原材料时，它们颗粒的尺寸大小一样时但质量可能相差很大，比如粉煤灰类（密度700 kg/m3左右）和页岩、煤矸石类（密度1 300 kg/m3左右）的混合料，这两类原材料的密度相差约1.5~ 2.0倍。即便把这两类原料按良好的粒径级配混合拌合的很均匀，但在生产线各生产环节运行过程中，粒径相同的颗粒会因轻的轻、重的重而受到的重力（或挤压力、离心力等）作用不同，使轻颗粒和重颗粒分别离散各自聚集到一起，破坏了混合料颗粒混合的均匀程度，造成颗粒偏析现象。因而另一种不明显，不是主要原因。特别是颗粒粒径比越大，或质量比、密度比越大的粉体混合料，就越容易发生较严重的颗粒偏析。