砖瓦行业“乱象”杂说

　　仔细审视国内烧结砖瓦行业当下发展现状，虽说大型的机械化自动化生产线日益增加，高档次产品也在逐渐增多，但是各种“乱象”也可谓不少，使人们困惑与彷徨，这就使得烧结砖瓦发展之路迷雾重重。这些浮躁的“乱象”在一定程度上已经完全颠覆了砖瓦行业过去半个多世纪以来总结的有效经验和规律，完全干扰了国内烧结砖瓦行业正确的技术进步方向和产业的转型升级。这些“乱象”的制造者们，往往是利用了投资者在对正确技术认识上的朦胧以及心理上“省钱的朦胧认同”（实际上花了更多的钱），使用一些似是而非、概念含糊不清的名称（如“几烘几烧”、“多联体烘烧”、“节能高产等等”），确实是迷惑了不少人及某些宣传机构，例如行业内近年来出现的为数不少的“山寨”窑炉建造公司(有的仅为几个人)，自己本身对烧砖隧道窑的基本原理都搞不清楚，却声称建的隧道窑“多么多么”省钱，产量“怎样怎样”的高，实际上坑害了不少人。从造势者的心态看，为了自身的一点蝇头小利（非理性的利益驱动），竟成为了一种理性的丧失，不能不说是一种人伦的败落。

　　科学技术的进步，不容亵渎。笔者根据多年从事烧结砖瓦行业技术工作的经历以及笔者近年到过的许多有问题的工厂，特对以下“乱象”提出评说，也请业内有识之士共同参与讨论，同时也对一些人们变异了的视觉进行矫正。

　　1、被“滥用”的一次码烧工艺

　　“一次码烧”工艺在国内最早出现于1906年（在唐山，原材料为页岩，使用的是半干法制备原料，半干压成型设备，轮窑烧成。唐山地震后改为隧道窑焙烧。该种生产工艺方式一直持续到了21世纪初，前后约有百年历史。该厂当年从德国购进两套生产设备，20世纪60年代，因河北邢台出现地震，将其中一套调给邢台，但因邢台所用原材料不是页岩而是黏土，该套设备在邢台报废。）然而，“轮窑的一次码烧”被滥用，如前几年，某些地方使用挤出成型方式愣是要建设轮窑的“一次码烧”，还把这种牺牲产品质量，高能耗的生产方式作为“先进”技术到处吹嘘。在业内众多有识之士的强烈质疑下，这一“乱象”2010年后基本上得到了遏制。

　　1961年，首先由天津市长征砖厂提出了“一次码烧”隧道窑的设想，并建成生产线。但当时生产的产品质量很差。经过多年的反复试验、改建，终于在1967年正式投产。1973年在山东潍坊召开了“全国砖瓦工业隧道窑一次码烧工业专题座谈会”。1974年，北京市窦店砖瓦厂建成一组小断面“一次码烧”隧道窑投产成功，此后，在全国大面积进行了推广。到1978年为止，全国已建成和正在建设的“一次码烧”隧道窑生产线共有136个砖瓦厂，489条隧道窑。此处暂且不论小断面、中断面、大断面“一次码烧”隧道窑的优与劣，但完全可以说这一时期是我国隧道窑普及和发展得第一个高峰期，在一定程度上推动了砖瓦行业的技术进步。但是由于当时多方面原因，这些“一次码烧”隧道窑所生产的产品普遍存在着质量差，能耗高的问题。20世纪80年代，这些“一次码烧”的隧道窑陆续停产或转型，其中最重要的原因就是选用的原材料有问题，产品质量差，煤耗高等，例如在陕西多处建设的这种“一次码烧”多通道小断面隧道窑都以失败而告终。但是20世纪70年代末和80年代初，“一次码烧”工艺也有获得了成功的范例，例如天津原东风砖厂。但是让人没想到的是在近30年后的今天，天津原东风砖厂的“一次码烧”隧道窑的各种变体在行业内几乎“泛滥”成灾。

　　然而，这些宝贵的历史经验在今天似乎被遗忘得一干二净，“一次码烧”工艺被“滥用”到了荒唐的地步，不管其原料的性能如何，生产的产品为何种类型，所采用的成型为何种方式，坯体自身的强度与干燥性能如何，更谈不上对原料的矿物、物理性能的综合分析，统统按照“一次码烧”工艺来建造，总以为只要把隧道窑建好了，其他都不重要，投产后却大呼“上当”。纵观整个行业5年来为数不少的新建“一次码烧”烧结砖生产线失败的案例，其中不乏大型生产线者，更多的则为某些地方的中型生产线。更有甚者，这种“滥用”也殃及到了某些由国人在国外建设的生产线上。

　　“一次码烧”或者“二次码烧”工艺，不仅要根据原料的特性还要结合所生产的品种来综合确定，而且“一次码烧”工艺更讲究对干燥方法的处理，绝不是多有原料和产品都能适应“一次码烧”工艺。然而有的人却无限放大“一次码烧”工序简单和用人少得优点，故意隐含“一次码烧”的缺点（例如可生产的品种有限、对原材料和产品有选择性、需要的挤出工作压力较高等），甚至给人造成“二次码烧”行将淘汰的错觉。然而许多业主并不完全清楚这其中的原由，单凭某些“窑炉”公司的宣传以及某些“游击队”设计者的误导，在没有对原料做科学、合理地有效分析的情况下，贸然选择“一次码烧”工艺，给日后的生产带来很多麻烦，甚至造成严重的损失。例如甘肃某地是属黄土高原地区的黏土质原材料，本该不能使用“一次码烧”工艺，但是这些“山寨”窑炉的建设者（也有“游击队”）不分青红皂白，在短期内一下子就建成了11条“一次码烧”隧道窑，使用的还是挤出压力不够高地普通挤出机，坯体码高16层（120方向），愣是瞎搞“一次码烧”，确实有悖常理，其结果是绝大多数将建成的隧道窑拆除了。更可怕的是这一地区的砖瓦行业中人，对“一次码烧”工艺已经到了谈虎变色的境遇；又如今年新疆建设的大发展，对烧结砖瓦的需求量激增，新建了大量的烧结砖厂，基本上都是“一次码烧”工艺。须知，新疆地区可是蒙脱石原材料广泛分布的地区。这些砖厂的投资者也许是忽略原材料的性能以及产品的种类。可以预知，这些在新疆建设的“一次码烧”生产方式，某些在投产后将会带来许多麻烦。例如笔者在新疆看到一家投资了上千万元新建的“一次码烧”工艺的砖厂，两条3.6m宽的隧道窑（长度仅为110m），号称年产1亿块。但是所用原料为当地红色和黄色黏土，原材料中均含有大于35%的蒙脱石，投产后一年的时间几乎没有生产出几块合格的砖产品，而且与号称的产量也相去甚远。

　　在江西某县，几个合资人述说他们的辛酸遭遇：看到日益兴旺的市场，决定拿出积攒的血汗钱办一个砖厂，并期望今后能有一个好的回报。结果经一家“山寨”窑炉公司游说，在没有对原料做出基本分析的情况下，贸然投资数百万元兴建了“一次码烧”（所谓的“一烘两烧”）的生产线。投产后才发现原料根本就不适应“一次码烧”工艺，结果是从投产之日起就麻烦不断，苦苦撑了2年之后，只好继续投入更多的钱来改造。这种教训在其他多雨潮湿的地方也很常见，其结果是看似省下了一点小钱，浪费的却是更大、更多的钱，耽误了商机。

　　在河南某地，笔者看到一家所用原材料为颗粒较细的高塑性黏土，直观的估计，其成型含水量20%以上，干燥收缩也较高。就是这样的情况下也贸然投资上千万元建起了“一次码烧”生产线，而且坯体的码放高度为14层（120mm方向）。询问后才知道，该生产线也是一个“山寨”窑炉公司承建的。

　　须知，在我国东北、内蒙古呼伦贝尔草原、河西走廊，新疆的戈壁滩等广大地区，许多页岩（包括煤矸石）中蒙脱石的含量大于20%以上，带来比较严重的干燥开裂问题，一定要谨慎采用“一次码烧”工艺，处理不当相当麻烦。值得提到的例子是，在四川省5.12汶川大地震后的灾后重建中，巨大的市场需求吸引了大批投资者前往灾区建设砖厂，然而“萝卜快了不洗泥”，大量的问题砖厂在灾区随处可见，产生的许多问题砖厂中，几乎全部是“一次码烧”工艺，引发的“官司”至今不断。

　　“一次码烧”工艺中想要得到高产量及高质量产品，达到节能降耗的目的，如果在焙烧之前坯体干燥效果不好时，要想实现这样的目标是不可能的。众所周知坯体在到达焙烧之前的残留含水量越高，产品的缺陷也就越大，产量也会受到显著地影响。而这些“山寨”窑炉公司所建的“一次码烧”隧道窑生产线上，几乎看到的全是不懂干燥基本原理，有的甚至就连热空气自然上浮的原理都不懂的人设计的，干燥的送排风口位置的设置也没有合理的规律，其随意性叫人目瞪口呆。如笔者在山西某地看到的所谓的“一次码烧”干燥窑，在窑车面上约1m处的两个侧墙山布置了多达近百个小方孔即所谓的送热风口，其干燥效果可想而知。烧成的速度不仅慢得让人着急，而且烧出产品的颜色让人看到犹如嚼蜡。笔者还在河南某地看到的所谓“两烘两烧”，在隧道窑上竟然没有余热抽取设施，而在隧道窑的冷却带上方安置了一个大型水箱，水箱中的水咕咕嘟嘟地翻滚着散发出浓烈的水蒸气，而可怜的干燥室中热风的温度还不到40℃.坯体根本就干不了，迫使投资者放弃了干燥室，转而使用自然干燥方式。更有甚者，干燥效果不理想，就码高窑车上的坯垛（如上文提到的码高16层，有的多于16层，根本就不知道合理码坯高度的概念），采取大量储存码上坯垛的窑车，建设一个大型的储存场地，是为了防止干燥室中的潮塌倒坯，还美其名曰：“静停预干燥”！须知，这不仅增大了窑车的需用量，也增大了厂房建设以及相关的投资。如到了冬季，这种“静停预干燥”形式，简直让人想不到该用何种方式去保温？“静停预干燥”方式表面上看，的确在脱去少部分水分后坯体强度有所增加（但是在很大程度上受制于气候条件），但是在进入干燥之后，坯体总是要在高湿度的环境下被加热，此时温度较低的坯体绝对会出现露吸潮，将脱去的水分再次吸入到坯体中，很有可能这种再次吸附的水分比“静停预干燥”脱去的水分还要多。这就是很多采用“静停预干燥”方式烧出的产品上出现大量微细裂纹、哑音、颜色不好的主要原因。大量微细裂纹、哑音的出现就很有可能造成产品的抗冻性不合格。再说这种“静停预干燥”在工艺上能够采用何种有效的方法去控制坯体脱水的量或者是坯体的强度呢？怎样才能做到能连续稳定的生产呢？也许只有“天”知道，因为只有“天”知道今天要下雨，明天会刮风。须知，现代无论生产何种产品，保证产品质量是第一要事。我们不能以牺牲产品的质量为代价而达到所谓的“省钱”。半个世纪以来，业内都倡导的是：坯体在成型之后，应尽快地进入到干燥室中，坯体保持的温度越高，越有利于干燥（国内外皆同）。国内有的地方，因原材料的干燥性能不好，有效的经验是热成型（加入蒸汽或热水），其目的之一就是为了使干燥过程容易进行。如果原材料的干燥性能很不好，就说明这类原材料并不适应于“一次码烧”工艺。有的为了减少投资，将干燥室顶设计成拱顶，这本该无可厚非，但须知窑车上码的坯垛与干燥室顶之间的间隙要保持在一定的范围，以便防止干燥时热空气从上部间隙中跑失太多，降低了干燥的效果和速度。但是有的“山寨版”干燥室坯垛与顶之间（特别是在两侧的弧形部分）的空隙可以钻过去1个人。试想这能有好的干燥效果吗？

　　拟建设“一次码烧”的厂家，在建设之初就应该对当前国内的生产工艺发展状况要做到心中有数，对不同的生产工艺形式有一个大致的了解，然后根据自己所适用的原材料性能以及拟要生产的产品来确定合理的工艺路线，如不适宜适用“一次码烧”工艺，就不要莽撞而糊里糊涂地楞上“一次码烧”工艺。完全可以这样说，上“一次码烧”工艺是有条件的（如原材料性能、产品种类、设备选用等），而“二次码烧”工艺可以说是适应于任何条件的（当然是在合理的条件下的）。例如在有关书籍文献中20年前就已经提出了“一次码烧”要求采用湿坯强度较高（按照贯入度仪测定的坯体硬度值至少应在2.0以上）坯体收缩率较低（线性收缩率在5%以下）的原材料。当然还有其他要求。不要听信“山寨”窑炉公司的花言巧语。最后吃亏的是自己。笔者最近到某地一个正在建设的“一次码烧”生产线参观，看了所用的原材料（高塑性黏土）以及选用的设备（普通的原材料处理设备、不符合设计原理的挤出机）后，问了一句生产何种产品，对方回答准备生产保温隔热砌块！这样的糊涂回答确实让人哑然失笑。

　　2、被“混淆”的挤出机性能

　　国内的挤出机生产厂家可谓之多，大大小小不少于百家。但是在挤出过程中的实际工作压力和设备本身最大允许挤出压力方面，有很多人还存在着模糊的认识，总以为将自己所生产的挤出机的挤出压力标注的越高越好。殊不知挤出机上标注的压力是最大允许挤出压力，是对设备本身的一种警示性保护，犹如压力容器上标注的最大允许压力一样，而实际挤出过程中的工作压力才是表述挤出机的本质属性；对自己制造的挤出机的属性定位还区分不清楚，甚至不知道用怎样的手段去评价（软塑挤出、半硬塑挤出、硬塑挤出）。当然，针对某一种材料或是产品，理想的挤出过程涉及的可变参数太多，其机理非常复杂，如坯体原材料的流变学特性与挤出机的运动参数（或部件）之间的关系以及相对应部件的几何形状等。概况说来，国内挤出机的性能和配置与国外发达国家比仍有很大差距，有待提高或优化的空间还很大。

　　根据所适用的原材料性能以及拟生产的产品范围、成型工艺按照国际惯例可被分为三种类型：软塑挤出、半硬塑挤出、硬塑挤出。该分类的依据是成型实际工作压力、成型含水量和湿坯体的强度。

　　根据实际成型工作压力，软塑挤出、半硬塑挤出、硬塑挤出的划分界限为：

　　1软塑挤出：实际成型工作压力0.4～1.8MPa（西欧bar来表示压力，1bar=1.02㎏/㎝2）；2半硬塑挤出：实际成型工作压力为1.8～2.5MPa；3硬塑挤出：实际成型工作压力2.5MPa以上，最高可达到8.0MPa（该段数据来自德国翰德尔公司）。

　　在美国按成型水分不同，又可将挤出成型划分为硬塑挤出和软塑挤出两种。区别依据主要是成型水分和成型后的砖坯码烧方法。

　　a．硬塑挤出

　　成型水分（湿基）为12%～20%；成型后的坯体有足够的强度，能将坯垛码2m高而不变形，可直接码在窑车上进行干燥和焙烧，即一次码烧。

　　b.软塑挤出

　　成型水分（湿基）为20%～30%；成型后的坯体强度低，必须先进行干燥，然后转码到窑车上送去焙烧，即二次码烧。

　　在西欧，根据成型水分、实际成型工作压力和坯体贯入仪强度值又可细分如下：

　　a.硬塑挤出

　　成型水分（干基）为19%～27%；实际成型工作压力为0.4～1.8MPa；坯体贯入仪强度为2㎏/㎝2。

　　b.半硬塑挤出

　　成型水分（干基）为15%～20%；实际成型工作压力为1.8～2.5MPa；坯体贯入仪强度为2～3㎏/㎝2。

　　c.硬塑挤出

　　成型水分（干基）为12%～16%；常用实际成型工作压力为2.5～4.5MPa；坯体贯入仪强度为≥3㎏/㎝2（该段数据来自德国翰德尔公司原总裁弗兰克·翰德尔所著《陶瓷成型技术》一书）。

　　近15年来我国越来越重视真空挤出机的挤出压力，但对挤出压力必须要有清楚的认识。例如挤出机的最大允许挤出压力与实际工作压力应分别对待，对特定的原材料和产品来说，并不是挤出压力越高越好。在一定程度上，最大允许挤出压力是对设备保护的限定数值；而工作压力则是根据实际生产的要求，合理选用的生产中的控制参数。在另外地意义上，最大允许挤出压力数值也表示对挤出压力可选用范围的大小。对真空挤出机的使用者来讲，根据自己所要生产的产品要求及所用原材料特点，合理选用挤出压力直接影响着产品的质量、电耗的高低、设备的维修量等，换句话说，直接影响着生产成本。根据国际上流行的讲法，实际挤出压力的范围和大小代表着一定的成型工艺方法。

　　使用硬挤出完全是为了得到高硬度的坯体，因此曾有一段时期，人们追求使用尽可能高的挤出压力。但是随着节能的呼声愈来愈高，加之人们对烧结砖瓦制品功能的认识逐渐清晰，对某些产品而言，如大型烧结砌块等宁愿采用较低的挤出压力，采用相对较低的码坯高度，所要求得贯入仪值常为2～2.5（即相应的湿坯强度为0.2～0.25N/mm2）。这不仅仅是出于经济利益考虑和因为动力消耗过大，也是充分考虑到了原材料的特性及产品用途。在原材料性能许可的情况下，对特定产品而言，硬挤出设备还是有着很多的优点。但绝对不是“一硬遮百丑”。软塑（半硬塑）挤出和硬挤出各有优缺点，现简述如下：

　　（1）硬塑（半硬塑）挤出的优点

　　1湿坯有足够的强度，可支撑较高的垛坯压力而不会损坏或变形。可直接码上窑车进行一次码烧，故搬运次数少，制品缺棱掉角少。

　　2湿坯在干燥过程中排除的水分少，故从成型到焙烧成产品，总得收缩小；

　　3制品具有较高的密实度、较高的强度和较低的吸水率。因此，在装卸、运输和砌筑过程中破损较少。

　　（2）硬塑（半硬塑）挤出的缺点

　　1功率消耗较高，尤其是生产高孔洞率的空心制品时，功率消耗更大，且绞刀磨损较快；

　　2生产高孔洞率空心制品时，芯具的强度要求高，芯杆不能太细，否则难以承受较高的压力；

　　3因多采用一次码烧工艺，干燥后的废坯不能挑选出来，只能将它烧成废成品。

　　（3）软塑（半硬塑）挤出的优点

　　1适应多种规格型号产品的成型；

　　2生产高孔洞率空心制品时，芯具较易设计；

　　3功率消耗较低，绞刀磨损较慢；

　　4由于坯体先经过干燥，然后再转码到窑车上送去焙烧。因而可剔除干燥后的废坯，避免用废坯烧废品的浪费；

　　5干燥室可起到调节生产的作用，故生产线需备用的窑车数量较少。

　　（4）软塑（半硬塑）挤出的缺点

　　1一般采用二次码烧工艺，需多码一次坯，不但增加了工作量，而且易碰坯坯体边角。

　　2由于成型水分较高，干燥收缩率大，在干燥过程中坯体较易变形、干裂。

　　上面的表述中将半硬塑挤出均放在硬塑挤出和半硬塑挤出之中，其含义就是半硬塑挤出时的实际工作压力接近上限时与硬塑挤出有着同样的优缺点；当实际工作压力接近下限时与软塑挤出有着同样地优缺点。当然这也与原材料特性有着直接的关系。实际上很多“一次码烧”生产线也使用着半硬塑挤出。

　　现行挤出机行业标准并没有对上述三种成型工艺作出区分。但是国内砖瓦行业确确实实地存在着这三种成型工艺。而这三种成型工艺对挤出机性能的要求也有很大差别。对于不同的成型工艺，所设计和制造的挤出机就应该不同，例如在设计选材、配用动力，甚至在某些结构（如螺旋绞刀、机头、计口等）都会有所不同。因此，对挤出机生产厂家而言，首先应该对自己所制造的挤出机做出正确定位，不能说自己的1台挤出机既可用于软塑挤出又可用于半硬塑和硬塑挤出。更不能说多加点水就是软塑，少加点水就是半硬或硬塑挤出了。

　　鉴于上述对挤出压力的认识，建议我国真空挤出机生产厂家应在挤出压力上给自己生产的真空挤出机定位，如：是用于软塑成型的设备还是半硬塑、硬塑的成型设备；同时建议将挤出压力的标识文字更改为“最大允许挤出压力”，这也是对自己所生产设备进行保护的一种说法，对用户来讲也是一种警示和提醒。并不是人为的将自己生产的挤出机压力标注的越高越好，这往往会给人们一种误解。须特别提醒的是设备制造厂家的销售人员在商谈业务或签订合同时应向用户合理、恰如其分地介绍自己的挤出机最大允许挤出压力和实际成型时的工作压力之间的关系。国内已经出现过的案例就是某一设备制造厂家在与客户签订的合同上写上了设备上标注的最大挤出压力，结果是拉裂了螺栓、挤掉了机头、挤爆了泥缸、弄弯了主轴，也没有达到这一压力，只有赔钱了事。

　　关于产量的表示方法：

　　多年来我国习惯于用每小时可挤出多少块普通标准实心砖来表示真空挤出机的产量。但是随着多孔砖和实心砖生产比例的不断增长，这种表示方式已不再适应。在一定程度上，这种表示方法没有把真空挤出机的优点体现出来。因为真空挤出机，特别是大型的双级真空挤出机，其进入下级螺旋绞刀或是说进入真空室的物料量是一定的，常发现生产中挤出实心砖时产量低（按块数说），有时还打不到规定的产量；而在挤出多孔砖时，产量就增加；挤出空心砖，特别是高孔率空心砖时，产量最高（比较而言，按体积计）。其实挤出的绝对吨位数量差不多是一样的，但按体积折合的数量相差很大。国外多年来一直是沿用每小时可挤出多少吨湿泥条来表示真空挤出机的产量。这一表示方法对真空挤出机来说比较合理，因现在的真空挤出机生产中产品规格的变化多，用吨位表示产量是较为合理的。所以建议我国的真空挤出机用挤出湿泥条的吨位来表示产量。国内有个别厂家已经开始这样做了。之所以用湿泥条的吨位表示，也排除了切坯机废泥头对挤出产量的影响（有的情况下废泥头占挤出泥条的1/10）。

　　近年来国内在挤出机的发展商，似乎还出现了一股盲目跟风的潮流，就是将挤出机的泥缸直径越做越大。但是却忘记了挤出机对特定原材料而言都有着一个合理的压缩比范围，例如泥缸直径为600mm的挤出机仅挤出一根截面为250mm×120mm的单泥条,而且也没有达到真正的硬挤出成型工作压力。像这样的挤出机有什么经济性可言？又怎能谈得上节能呢？国内现在生产的大型挤出机绝大多数应该定位在半硬塑挤出成型的范围内。在半硬塑挤出成型的范围内，德国挤出机的耗电量定位在4.5kWh/t（湿产品）以内。

　　国内由于挤出机生产厂家众多，市场竞争激烈，用“春秋无义战”来形容这种状态也不为过。因此，被“混淆”的性能还有多种表现。例如不同厂家同样型号的挤出机，其性能、结构包括用材却相去甚远。同样是660mm（挤出段泥缸直径）的挤出机，实际挤出工作压力、产量、坯体质量等有着数量级的差别。在同样型号的情况下，有的挤出机在实际工作中“发烧”严重，似乎患有“重感冒”；有的挤出机出的双泥条，其两根泥条的速度差竟然高达约30cm以上。有些挤出机的设计根本就不符合原理，如有的较大型挤出机的封闭段泥缸长度与敞开供料段（真空室下方）长度几乎为1:1，还美其名曰“节能”。除此之外，还有挤出机型号表述的真实泥缸直径之争；传动系统设计上的缺陷之辩；螺旋绞刀、主轴转速、机头以及机口模具合理性、加工精度的诟病等等。简而言之，挤出机的性能之所以被“混淆”，确实是因为国产挤出机性能良莠不齐、加工手段相去甚远、设计理念含混等原因而造成的。

　　3、被“妖魔化”的隧道窑

　　当前，我国烧结砖瓦行业，无论是新建还是改造扩建的砖厂，由于劳动力紧缺或是地方性政策规定，隧道窑成为了首选的砖瓦产品焙烧设备，并进入了前所未有的高速发展期。毫无疑问，这是我国砖瓦行业技术进步的重要标志。但存在的问题也日益增多。如有的新建隧道窑甚至达到了让人无法容忍的程度，完全可以用“惨不忍睹”来形容。这不是一般的低水平重复建设的问题，里面充斥着“欺诈、哄骗”的味道。新建烧结砖瓦生产厂管理者基本科技知识的匮乏，一味贪图花钱少（其实多花了数倍钱），或是缺乏行业内的正确引导，是导致这种现象出现的直接原因。这种现象应当引起行内人士和国家有关管理部门的高度重视，坚决制止这些不合格的、祸国殃民的隧道窑建设，以便引导隧道窑向节能低耗、环保、健康的方向发展，从而保证我国砖瓦行业在目前这一重要的转型期能够得以正常发展。

　　我们应当清醒地看到，由于国家至今尚未对砖瓦行业出台产业政策（或者叫准入门槛），砖瓦行业缺失行业门槛的限制，以至于砖瓦行业成为国内罕见的没有产业政策约束的行业。于是许多没有经过专业培训、技术良莠不齐、没有资质的“山寨”窑炉公司如雨后春笋舨的涌现出现，造就了大量不符合技术要求的隧道窑，形成了新的一轮高能耗、高污染的低水平重复建设，造成了严重的社会资源浪费，极大地影响了隧道窑的正常、健康发展。更可怕地是在某些地区对隧道窑简直是到了“谈虎变色”的程度。在倡导低碳经济、节能减排的今天，这种现象本是不应该出现的。

　　现时，对于隧道窑唯一使用的标准就是2005年发布的行业标准JC982—2005《砖瓦焙烧窑炉标准》。但该标准对隧道窑的技术参数仅规定了窑的内宽（3～4m;4～5m;5～7m;＞7m）坯垛码高（窑车面上：1.2～2m）日产量（分别为：≥7；≥10；≥15；≥20万块/日）燃料消耗指标（49.7×106kJ/万块，折合成品砖热耗为476kcal/kg万块成品砖耗热折标煤高达1.699t，实际上是非常高地热耗指标。现在控制较好的“一次码烧”大断面隧道窑的热耗有的已经做到了300～350kcal/kg，其中包含干燥所需热量。这与行业内多年来的经验数据较为吻合，即每万块砖耗热量在1～1.2t标煤之间）。该标准中规定隧道窑的长度由设计单位决定。从这些数据不难看出这个标准钟的设计指标过于简单而且含混，也没有注明是“一次码烧”还是“二次码烧”时的产量，而且热耗指标高的离谱，在实际中的可操作性上仍然存在着某些严重缺陷，这就让一些“山寨”窑炉公司钻了空子，使得长短不一、厚薄不均、五花八门的隧道窑出现在我们面前。

　　有的“窑炉公司”为了迎合业主一味要求降低隧道窑的造价要求，采取缩短隧道窑长度，减薄窑体厚度，减少保温层等手段来降低造价，使得大多数这样建设的隧道窑都是一幅减肥过度、营养不良、弱不禁风的样子。例如在贵州省龙里县，一家砖厂在原料自然含水率已经超过20%的情况下，居然听信一个“山寨”窑炉公司的建议，花500多万元搞了一条长度只有67m的“一烘两烧”隧道窑生产线，结果是煤耗高达4.5t/万块砖，产量只达到承诺的一半，质量不用说也自然好不到哪里。须知隧道窑的长短，与原材料的焙烧特性（例如烧成周期）息息相关，也于产量、产品种类、码坯形式等有关。有的原材料可以满足快速烧成的要求，但是多数情况下是不能满足快速烧成的。纵观国内已经建成的隧道窑，最长者接近180m，而最短者不足70m。超过110m长的多为大断面隧道窑，也多为正规设计单位设计的。低于100m长的隧道窑多为“山寨”版的。如果隧道窑长度过于短，如何保证产品的质量和产量呢？又能如何保证合理的能耗呢？有些过短的隧道窑，出窑后窑车上的坯垛还闪着红光，浪费了大量的热能，也难以保证产品的质量。

　　尽管如此，如果我们用JC982—2005《砖瓦焙烧窑炉》标准来严格验收这些新建的隧道窑。恐怕绝大多数隧道窑的施工质量是难以过关的，更有甚者，一些对烧结砖瓦行业根本不了解的人员，也敢到处宣扬自己拥有的隧道窑多么先进，多么省钱，其实自己本身对隧道窑的基本原理都不懂，就连最基本的送排风系统也说不清道不明，更不清楚热平衡原理，也就谈不上隧道窑内关键的细部结构了。这从一些地方所谓建成的、让人哭笑不得隧道窑上完全都可以看到。例如，简单说来，隧道窑的排烟孔的位置，是根据产品的坯体码垛形式以及坯垛相对应的通风道来确定的，而不是拍脑袋拍出来的。更为荒唐的是有的隧道窑其排烟孔、余热抽取孔全部设置在窑车的中间密码坯垛部位上，造成全窑内通风不畅，根本就无法烧出合格质量的产品，更谈不上产量了。如此状况就更谈不上隧道窑上面的送排风口面积等与管路直径的合理性计算、各种风机的合理匹配了。

　　再如，码坯形式，历来都是非常重要的，常言道：“七分码，三分烧”，这也是行业内数十年的经验总结。可是一些“山寨”窑炉公司连基本的码坯形式都搞不清楚，更搞不清楚坯垛与窑的侧墙、顶部的关系了，加之由于施工质量的严重缺陷，坯垛与窑墙、窑顶的间隙都大得出奇，这怎么能保证焙烧过程的正常效果呢？更谈不上节能降耗了。现代隧道窑节能、高产的重要手段之一就是严格控制坯垛与窑墙、窑顶之间的间隙在一定的范围内。有的地方为了节省投资把窑顶做成拱顶，这本该无可厚非。可是笔者在河南见到有的拱顶隧道窑在坯垛上方两侧的空隙可以爬过去一个人。如此大的空间内，也没有设置挡风板或相应的装置。这样运行的隧道窑能够节能高产吗？可能连正常的焙烧操作都做不到。由于隧道窑建造的质量差，为了避免坯垛与窑的接触造成坯垛倒塌，更有甚者，在码坯垛时把坯垛与窑墙之间的间隙放大到了无法想象的30cm，因此造成了坯垛几乎全部过烧，而且热耗也高得吓人。好在现在我们的焙烧过程都是以高内燃为基础的焙烧，这样的“山寨版”隧道窑好赖还能烧出几块砖。如果是全外然的，或是燃气、燃油的焙烧方法，恐怕这样的“山寨版”隧道窑就无立锥之地了。

　　这些“山寨”版的隧道窑，普遍存在着窑体保温性能差的问题，结构安全性令人担忧。例如在湖南省、山西省、河南省、贵州省和江西省等地，我们经常见到这样的“隧道窑”：长度还没有达到70m长，窑顶得厚度不到40cm厚，最厚的窑墙只有370mm，却号称“先进节能隧道窑”，这些窑几乎全是采用“一烘两烧”或“一烘一烧”的一次码烧形式，虽然投资节省下来了，但投产后的问题是不仅产量低，而且能耗高，与预期的期望值相去甚远，有的隧道窑建成当年就出现坍塌、窑体开裂的事故。

　　有的建设的所谓“几烘几烧”的隧道窑和干燥窑是共用一道墙，并宣扬说是“多联体”的“烘烧”。殊不知窑墙和干燥室墙在运行中的热膨胀数据大不一样，从而埋下了结构安全隐患。按常理说，就是平行布置的两条隧道窑，也不提倡共用中间的一道隧道窑。可以说这些人根本就不懂得窑墙的受力状态，更谈不上受力的计算了。

　　不知从何时起，对行业多年正常使用的“干燥（drying）”、“焙烧（firing）”这些专业术语（国际上也是统一使用的专业术语）也在“铜臭”的熏陶下悄然地发生了变化，干燥就是干燥（脱水），焙烧就是焙烧（烧成），何来“一烘（roast）一烧（burn）”、“一烘两烧”、“几烘几烧”之说？我们是中国人，翻一翻中文的字典，就可知“烘”和“干燥”的含义并不是一回事。现行国家标准GB/T18968－2003《墙体材料术语》中对干燥（5.6项）的定义如下：“以大气为介质或在干燥设备中利用各种热源和强制通风来排除坯体中水分的工艺过程”。难道说我们原来的一些大厂（如北京南湖渠）使用的数十条小断面一次码烧隧道窑也能叫成“二十（三十）烘二十（三十）烧”吗？难道说“一字形”布置的干燥和焙烧的连续生产形式，也能叫做“连烘带烧”吗？可见这些词语出现的伊始，隐含着一定的“哗众取宠”的意味。

　　不知何时开始，将“一次码烧”的干燥窑（dryer）在某些设计图纸上和一些技术文件中悄然变成了“干燥窑”（drying+kiln）。干燥就是脱水，在干燥室中按常理仅是物理变化过程，应该没有化学反应的存在；而在“窑”（kiln）内既产生热量，同时又消耗热量；而“炉（furnaceorstove）”是向外部提供热量的。正因为如此，在日常习惯中，我们把轮窑不能叫做“轮炉”，把隧道窑不能称作为“隧道窑”一样，也不能将干燥室叫做“干燥室”。也许是因为窑炉的施工预算定额大大不同于普通热工设施的干燥室，而把干燥室称为“干燥室”好向用户要出高价钱吧。

　　很多“山寨窑炉公司”不仅对工业窑炉的基本常识一知半解，而且也没有固定的技术人员，施工人员缺乏必要的岗位培训、缺少施工人员的资质认证。这样的“窑炉公司”怎样能够保证隧道窑的施工质量呢？可是眼下这样的“山寨”窑炉公司就是有市场，许多砖厂吃亏以后才悔之晚矣。这些不负责任的“山寨”窑炉公司修建的隧道窑，一点不讲究用料、灰缝、平直度等施工技术要求，粗制滥造严重。投产不久出现窑顶塌陷、墙体开裂和跑气漏气的问题很常见。这些多病的隧道窑根本无法保证焙烧的正常运行，留下很多的隐患，致使一些投资者处于长期的负债经营状态下，有的不堪重负，只有停产关门。由于施工质量造成的质量事故在新建砖厂中引发的“官司”屡见不鲜。

　　窑车实际上就是隧道窑活动的“底”，是隧道窑不可分割的重要部分，质量优良的窑车不仅要保证窑体的隔热保温，而且要严密不漏气，这是隧道窑节能高产的前提，忽略不得。可是我们常见的情况是，为了降低隧道窑的造价，窑车成了最先“瘦身”的部分，窑车的钢材被简化的到了“可怜”的程度，上面的保温耐火层被减薄了，单薄的窑车在重载情况下晃晃悠悠，窑车成为隧道窑中最薄弱的环节。结果是车底漏风严重，隧道窑的能耗大大增加，窑车的损耗也频繁增大。薄薄的保温层不仅不能对窑车提供保护，反而加速窑车损坏，不仅没有省钱，反而造成更大的浪费。还要指出的是，有些隧道窑能耗居高不下的原因，除了窑体保温措施不当以外，窑车散热损失严重也是重要的原因之一。笔者曾在河南某地看到某隧道窑中的窑车轴承内加德润滑油，由于车下温度太高，从车下就能看到在焙烧带下方润滑油不断地滴下，并在滴下时还燃烧着发出明亮的光点，不得不在窑车的每一个循环之后就加一次油。在这样情况下，何谈隧道窑的节能呢？更可笑的是，有的“山寨版”隧道窑的窑车车面竟然会用钢筋混凝土空心楼板作垫层，上面使用刚刚挤出的、长度在1m以上的实心湿泥条作为耐火面层材料（在上面直接码放湿坯）。在重压（坯体加窑车重）下窑车未进干燥室时就已经是摇摇晃晃的了。

　　隧道窑使用的钢轨，是保证窑车正确运行的基础，其安装要求很高。可是一些“山寨”版的隧道窑，根本就不懂得隧道窑钢轨的正确安装方法，就连最基本的平直都做不到，直觉观察就能发现两条钢轨的弯曲以及不平行。而在钢轨的选材上也偷工减料，有的竟把小断面隧道干燥室使用的轻（窄）轨也用到了3.3m宽的隧道窑上。

　　隧道窑的车下与焙烧道之间的密封，历来都是隧道窑的设计者及生产厂家非常重视的一个方面。该密封的好坏，直接关系到产量的高低、产品质量的好坏、操作控制的难易等。为此，在隧道窑的发展历史中，车面上下的密封，中外的研究者都付出了极大的努力，也创造出了多种密封措施，如砂密封（窑车裙板在砂封槽中的砂中运行）干密封（窑底面上由多个不联通的空腔组成，使窑车下的空气不能流动）水密封（窑车裙板在水槽中运行，为法国专利，目前专利仍在保护期）翻版控制（窑车下由一系列的甲板组成控制气流量以及温度）系统等等。最常用的砂封槽系统（也是最早的密封形式），主要作用就是隔绝焙烧道与窑车下的气流，以便减少漏气，防止窑车上下的气流相互流动，防止窑车下温度过高而损坏窑车轴承以及保护窑车钢结构的使用寿命，从而保证窑内焙烧道温度制度的稳定和压力制度的稳定。因此，砂封槽的重要性不言而喻。砂封槽的高低、宽窄尺寸应根据窑的大小和窑车结构与砂封板的固定形式和高低来决定。可是笔者在河南、山西某系地方看到“山寨版”隧道窑，啥封槽仅仅是用红砖在窑底平面上砌筑一小矮墙，啥封槽中充填的是炉渣，窑车的裙板根本就没有插入在炉渣中。这种形式的啥封槽哪里能起到密封的作用。更可笑的是有一家啥封槽中的尺寸和空腔拉两卡车砂子可能才会装到窑车裙板能插入的程度。这就充分暴露出一些所谓的会建隧道窑者，根本就不懂得啥封槽的结构和作用，更谈不上砂封槽的具体结构尺寸和窑车裙板与之定位的相对尺寸。有不少“山寨版”隧道窑在建设期间竟然连加砂的地方都没有预留，更不用说在隧道窑的长度方向上的加砂管口。有的厂家根本就不加砂，甚至还有的生产厂家管理者说：“建隧道窑的师傅说，砂封槽根本就没有用处”。真是滑天下之大稽。

　　还有些“山寨”建窑队伍所建的“一次码烧”隧道窑在冷却带竟然没有抽余热的设置，全部使用相对湿含量高的低温烟热进行干燥，并且隧道窑的排烟和干燥室的送热共用一台风机，其结果是隧道窑烧不快，干燥室也干不了，形成了恶性循环。因为主要利用的是低温烟气进行干燥，由于低温烟气中含有硫，勉强烧出的产品也形成了严重的泛白现象，完全失去了砖的本色。这样的“山寨”窑炉建设者（设计者），不是在骗钱又是在干什么？

　　需要主要的是：目前在行业内出现几率最高的中断面隧道窑是3.3m宽的隧道窑。笔者感到奇怪的是为什么在短时间内一下子就出现了这么多3.3m宽的“一次码烧”隧道窑。翻看一些20多年前的资料后，突然明白了－其原型在天津的原东风砖瓦厂。该种“一次码烧”的隧道窑在王家泰先生主编的中等专业学校试用教材《烧结砖瓦工业热工设备及热工测量》（1991年12月武汉工业大学车版社出版）中有着较为详细地记载，并在该教材后附有数种隧道窑的简图。现在录入其中部分：“隧道窑长128.25m，其中干燥带长51.8m，预热带长24.025m，焙烧带长22.45m，冷却带长30m；窑道宽度3300mm，窑车面至窑顶有效高度1531mm；窑内容37辆窑车，窑车尺寸长3450mm、宽3390mm、高825mm（轨面至窑车台面）；窑车装载量为：机械码坯4023块/车、人工码坯3210块/车，日产量达7.5～8.0万块/天。”同时该书中还详细叙述了干燥段的送风以及排潮口的尺寸和位置；预热带的排烟、间接预热风道、投煤孔；冷却带的送风口、余热抽出口等等。虽然说天津原东风砖瓦厂使用该种一次码烧隧道窑取得了成功，但是这毕竟是近30年前的事了。这种窑型如今就成为了一些“山寨”窑炉公司手中的“法宝”，大事渲染，到处吹嘘。而这些“山寨”窑炉公司，将人家当年的一些有效措施以及辅助手段都给简化了，有的则完全没有了。例如窑车下的挡风板和送抽风口；再如焙烧到的水平底挡风板以及干燥和焙烧预热之间的截止门等。须知，在近30年中，烧砖隧道窑技术也取得了很大的进步和发展。21世纪这样建设的隧道窑还能有多少先进性呢？目前对这种窑炉的宣传过于夸大其词（诸如产量，有的说这样的一条窑一次码烧年产量可达4000万块以上，有的吹嘘更大，两条窑可达1亿块的年产量，我们可以根据上述的窑车装载量计算一下烧成周期，这有可能吗？）。笔者也观察了某些地方建设的3.3m宽的一次码烧隧道窑，也没有发现近30年间出现的一些先进技术用在该种隧道窑上。当然，笔者也没有反对3.3m宽隧道窑的本意，只不过是想提醒拟建隧道窑的厂家在窑型选择时要注意到隧道窑的先进性以及与之相配套设备的合理性。现今，计算机控制技术、机器人已经进入了我国的砖瓦生产行列，如果在隧道窑的选择上还不注意其先进性，肯定在建成之后不久，就会成为落后的隧道窑。

　　隧道窑的大量建设本该是砖瓦行业技术进步的体现，但是被现在一些“山寨”窑炉建设者（设计者）给“妖魔化”了。这种“妖魔化”现象会干扰砖瓦行业正确的发展方向和企业的转型、升级，也会给行业带来严重的技术倒退！

　　4、被“错用”的原材料

　　烧结砖瓦与陶瓷同根同源，烧结砖瓦本属于粗陶的范畴。从这个意义上讲，烧结砖瓦产品所使用的原材料必须具备一定的性能，也就是说可用于制造烧结砖瓦的原材料必须满足一定的条件，诸如遇水能够产生可塑性、具有一定程度的可加工性（成型）干燥后具有一定的坯体强度、具有一定的可烧结性（能够产生耐久性并具备一定的可用强度），特别是在制造过程以及其后的使用过程中不能产生对人体和环境有害的物质。用现代矿物学概念来说，烧结砖瓦能够使用的原材料首先须有一定数量的、合适的黏土矿物（并不是所有的黏土矿物都可以用于制造砖瓦），方能满足生产和使用的需要。根据西欧发达国家相关研究机构多年的研究成果，要想生产出高质量的烧结砖瓦产品，其原材料中应当含有35%或以上、合适的黏土矿物（不单纯是蒙脱石），最少也不能低于30%；其次，原材料中所含有的有害矿物必须限定在一定的范围内，否则会造成对环境或人体的危害。

　　实际上，对烧结砖瓦产品原材料而言，单凭使用氧化物的化学分析结果根本不能表示出坯体或坯体混合料的性能。这是因为烧结砖瓦工业中矿物分析比典型的化学分析更具有现实意义。也就是说，矿物分析结果与实际生产中的联系更为直接。首先，所存在的黏土矿物种类和数量决定了原材料的可塑性和可加工性。黏土矿物也需要和其它矿物有适当的匹配，以使其能够顺利成型，并且能够抵御成型之后由于收缩而导致坯体翘曲和裂纹。在焙烧期间发生的高温化学反应过程完全取决于所存在的矿物成分，而与原材料或坯体中氧化物的百分比没有多大的关系。矿物分析表明了存在的易反应的成分和溶剂，又指明这些矿物具有活性时的反应温度。从化学分析方法根本不能得到这些重要的数据。但从另一方面来说，化学分析和测定还是很有用的分析方法，例如作为对矿物鉴定的一种辅助手段时。现在，业内人士也许都有了这样一个认识：即用常规的化学分析方法测定原材料的各种氧化物成分不能够完全说明原材料的特性以及与生产工艺之间的紧密关系。因为今天烧结砖瓦产品所使用的原材料不再是单纯的自然界黏土，对于品质繁多的工业废料（煤矸石、粉煤灰、各种尾矿渣等）页岩、江河湖海淤泥而言，仅靠化学成分分析和用土工试验方法得到的所谓物理性能（特别是对煤矸石、页岩这些靠破碎时颗粒尺寸的减小而获得塑性或是可挤出性能的原材料），根本就不能够满足对原材料性能做出全面正确的评价，也不能对生产工艺参数提出明确的控制指标，更不能解释成型、干燥和焙烧中出现的特殊现象，因而也就谈不上对最终产品质量的保证，更谈不上对生产工艺过程的优化。用现代矿物概念来指导烧结砖瓦产品的生产在当今形势下就愈来愈现其重要性，因原材料的矿物组成对成型，湿坯性能、干燥、焙烧性能、烧成颜色及产品质量有着直接的影响，特别是在建立新的生产线时对生产工艺和设备的选择乃至厂址的选择都有着至关重要的影响。这里笔者特别强调的是应该对原材料中的蒙脱石矿物保持高度的警惕。这里首先说说含蒙脱石矿物的原材料问题。

　　据笔者对近年来新建的一些砖瓦生产线实际中出现问题的观察和分析，是建厂初期缺乏对原材料进行正确的分析和评价，只是简单地从可塑性上去判断，总认为可塑性很好，从而导致了生产线建成之后问题频发，不能正常生产，产品质量不合格，长期负债经营，严重者使企业陷入困境，频临破产。例如在宁夏的一个工厂，最初厂家还以为是设计单位的干燥室设计有很大问题；后来又说是设备制造厂家的挤出机问题，粉碎问题，陈化时间问题，颗粒级配有问题……，有的生产线折腾了几年时间还是老毛病，不见起色。当然这与设计者或是建厂者对原材料进行正确、详细的矿物分析有很大关系；特别是对蒙脱石这类矿物在原材料中所起的作用缺乏认识有关。上述情况并不是近些年中行业内出现的个案，例如有的厂家投资数千万元，却将生产线建在了蒙脱石含量高达60%左右的页岩山（白垩纪）下，致使产品质量多年都无法达标；还有的厂家使用蒙脱石含量高达27%～29%的“页岩”（黏土岩）来生产高空洞率的空心制品，干燥出的坯体竟然连一块合格的都找不到；有的最初设计为空心制品，但是干燥不出合格的坯体，就改产为实心砖，可是就用这类含蒙脱石很高的原材料生产出的实心砖质量也饱受指责，严格来说都是不能达标的废品，究其真实原因，就是这些原材料中所含蒙脱石矿物惹的祸。

　　页岩、煤矸石这样的原材料中也存在着同样地问题；某些地区（如东北、内蒙古、新疆、宁夏北部、甘肃河西走廊、青海、西藏等）的黏土中还含有高比例的蒙脱石。矿物学本身就是研究物质的微观世界，因此在烧结砖瓦原材料中对蒙脱石含量高的原料应特别注意它的干燥收缩。一般来说在烧结砖瓦产品的原材料中，根据不同的产品对蒙脱石的含量都有所限制。

　　蒙脱石矿物对烧结砖瓦产品来说，是对加工过程及产品性能影响最大的矿物之一。蒙脱石虽说是主要的黏土矿物之一，但在某一坯体原料中含量很高时，生产中就可能会遇到干燥收缩过大难以控制，出现裂纹的危险性增大。黏土矿物组成不同而导致颗粒间相互作用力也不相同，例如高岭石由于层间为氢键结合，比层间由范德华力结合的蒙脱石更为牢固，同时高岭石遇水后不膨胀。因此高岭石的比表面积仅为7～30㎡/g，而蒙脱石比表面积约为810㎡/g。由于比表面积的悬殊，导致毛细管力相差甚大。显然，颗粒间毛细管力愈大，吸力愈大，塑性愈高，干燥时的收缩也就大。

　　蒙脱石由于层间吸附了许多水化的阳离子团，所以层间结合力极弱，易解理，分散度高，相应的可塑性就好，干燥强度高，烧结砖瓦生产中可利用这些特性来提高成型时的所需塑性，增大生坯强度，减少生坯转运损耗。但另一方面，如蒙脱石含量过多时，将会引起干燥收缩过大，干燥敏感性增大，造成裂纹的危险性增强。实际上，很多地区的产品裂纹均与原材料中蒙脱石含量过高有关。过高的蒙脱石矿物含量，使得湿坯体的干燥敏感性大幅度增加，有的在挤出泥条还没有到达切坯机时就开裂了，俗称“见风裂”。有的则在刚进入干燥室后就大量开裂。因此，就干燥性能而言，原材料中蒙脱石的含量必须要限制。

　　蒙脱石以及形成的混合层矿物（如在蒙脱石和伊利石之间的交互层），由于它们的膨胀特性，而使其需要非常高的搅拌用水量（成型含水量），且由此引起了很大的干燥收缩。它们具有触变性，也就是说，看来似乎正常的塑性泥料在加工时会很快地开始液化流动，会给挤出成型带来相当大的问题。当它们含量底时，最好不超过3%的情况下，可以提高硬质原材料的塑性，并可使干燥后的坯体具有较高的抗折和抗压强度。

　　含蒙脱石矿物坯体在干燥后会很快吸收大气中的水分。根据国外研究者的实验表明，含一定量蒙脱石的坯体在室温以及相对湿度为100%时，吸附水分达到最大膨胀的时间比达到吸附平衡的时间还要短。重新吸附水分从而引起了坯体的再次吸湿膨胀，这种坯体在焙烧窑内如果干燥（预热）太快时，常常会爆裂为碎片。

　　蒙脱石最高含量大约3%时是有益的，它可提供混含料足够的塑性。对保证干燥性能而言，例如国外的文献中强调限制在3%以内。若同时在原材料中含有大量细颗粒且分布均匀的方解石时，则蒙脱石的最高含量可允许到达10%。在最近的有关研究中指出，蒙脱石在其它条件具备（如同时含有钙质材料）时，其最大含量可达到15%。

　　某些生产厂家由于对蒙脱石这种矿物的特性认识不足，裂纹越严重，就越加大成型时的挤出压力和提高真空度，结果适得其反。因为凡是含蒙脱石比例高的原材料中，其颗粒组成中的细颗粒越多，所需成型水分本身就越大，挤出的坯体就越至密，干燥时的水分脱出就越困难，如在某地的一个工厂中，由于坯体原材料中细颗粒组分太多，干燥时坯体外表看干了，但是在进入隧道窑之后，坯体炸裂的非常多，重要原因就是坯体中心部位的水分在干燥期间没有完全排出。

　　因蒙脱石中常含有较多的杂质，因而坯体混合料中含量过多时还会影响烧成过程及产品性能。由于这种矿物在可塑性的形成和干燥期间的独特性能（可塑性较高及收缩较大），即使在原材料中含有百分之一、二也应当用专门的方法处理，以避免生产中出现质量问题。在某些工厂中当可塑性太差时可加入少量的膨润土（蒙脱石是其主要矿物组成），这种情况下，该蒙脱石矿物将成为一种基本坯体原料成分。但是在一般生产实际中并非如此，蒙脱石的含量必须限制在一定的范围。

　　蒙脱石的高温反应类似于伊利石。但蒙脱石类矿物的化学成分是不稳定的，因而按种类不同，其高温相亦不同。由于蒙脱石结构中含有大量的层间水，在150～260℃之间逸出，因而有较大量的蒙脱石存在的坯体，焙烧时要注意到这种层间水的排出。另，蒙脱石中含有较多的溶剂性物质，焙烧时会产生大量液相，同时伴随着较大的焙烧收缩，通常表现出烧成温度范围较窄，并易于出现肿胀（面包砖）和塌陷。根据国外权威性文献记载，在低石灰质原料中，蒙脱石的含量最好在3%以下；在高石灰质（细分散的方解石）原料中，则蒙脱石的含量可达到15%。当然这种要求与其他工艺指标以及坯体中所含其他矿物有关。

　　通过上面简要的叙述，可能对蒙脱石这类矿物在烧结砖瓦工艺过程中的作用（有害的作用多于好的作用）有了初步了解。那么在实际中应怎样呢？

　　首先，在原材料选择时应对拟选区域的地质年代有一个明确的概念，也就是说不能忘记地球形成历史上的各主要地质年达。主要黏土矿物生成的地质年代越近，所显示出的主要黏土矿物出现的几率大小排序是：蒙脱石、伊利石、高岭石。随着地质年代的增加，蒙脱石矿物逐渐由伊利石取代，高岭石由绿泥石取代。实际中，在国内出现问题最多的是白垩纪的页岩。例如在北京、东北、内蒙、新疆等地，就将工厂建在了白垩纪页岩山下，这种经验教训应当牢记。必须保持有这样一个概念，如知道所选择的原材料区域是白垩纪的，就应特别注意原材料中是否含有过量的蒙脱石矿物。

　　其次，就是根据块状原材料的密度大小、易碎程度作出初步的判断。例如白垩纪含有高比例蒙脱石的页岩，密度较低，并且松软易碎，容易被风化成碎屑或粉末。

　　第三，可根据拌合需水量的大小、黏性的高低、块状物料遇水是否易于分解、干燥的难易程度、裂纹出现的快慢程度、裂纹的特性等方面进行判断。如果是拌合需水量较大、非常黏、遇水易于分解、很难干燥、容易出现裂纹、或是横竖裂纹均有，此时就要进一步通过矿物分析来确认是否含有过高比例的蒙脱石。

　　当然。检验蒙脱石含量最可靠的方法还是选择现代化的测试手段和仪器。例如光学显微镜、电子显微镜、X-射线衍射分析、热分析（如差热分析、热膨胀分析、失重分析）等。现代最先进和最准确的分析仪器称为原子力显微镜（Atomicforcemicroscope,简称AFM）。

　　在一定条件下，蒙脱石含量在合理范围内，的确可以提供很好的塑性、坯体强度；但是其含量超过了一定的限度（随原材料的矿物组成而变化）之后或是不具备一定的条件（是否有钙质材料或是熟料存在）时，就会成为非常有害的矿物。如成型困难（易于形成分层如螺旋纹；易于液化流动等）干燥过程难以控制（收缩大、易于裂纹等）焙烧困难（焙烧收缩大、烧成温度范围狭小、易于过烧变形等）产品质量差，很多产品根本就不能达标。而且也有引发氟化物排放量超标的危险。因而，在设计建厂之始，就必须对原材料中是否有蒙脱石以及含量的多少给出正确地分析和评价。

　　笔者粗略统计，全砖瓦行业由于“错用”了蒙脱石含量过高的原材料（有页岩、煤矸石，也有黏土），造成企业倒闭或是负责经营，或是产品质量不达标的厂家多达20家以上。

　　被“错用”的原材料，突出的现象还有对各种工业固体废料的利用。例如山东某地将烟气脱硫后的石膏，也掺加到了烧砖原材料中，其结果是排放出的烟气含硫量很高，把周围的庄稼和树木都熏死了，而且产品出现严重泛霜，最终只有关闭停产。无独有偶，在安徽某地，一家烧结砖厂又将烟气脱硫石膏作为工业废渣综合利用的性项目，而且还得到了有关部门的批准，准备建设“一次码烧”的生产线。众所周知，石膏的主要成分就是硫酸钙（CaSO4·2H2O），在干燥和焙烧期间会导致严重的泛白和泛霜，在焙烧期间也会参与反应，释放出含硫的气体。在烧结砖瓦原材料中是一种被严格限制的成分，又怎能人为地将其掺加到制砖原料中呢？

　　说到砖瓦产品的泛白与泛霜，也必须提及在利用某些盐碱地（例如新疆、青海）的黏土原材料制造烧结砖时，或是在沿海一带利用海泥时，或是利用某些含硫或含硫酸盐的煤矸石时，就应特别注意其可溶性盐类物质的含量，在建厂之前最好进行相关的测定分析或是试验。首先应测定可溶性盐类物质，最好是在相关的研究机构做式样的泛霜试验。

　　这方面的实例还有在粉煤灰的利用上。人们一味地追求高掺量粉煤灰，但却忘记了产品的性能，因为不管利用什么样的原材料生产出的砖必须满足使用要求。如果烧出来的砖建筑商不能使用，只会制造更多的废料。众所周知，很多粉煤灰中玻璃体的含量很高，如果掺加这种玻璃体含量高的粉煤灰超过一定的比例之后，看来似乎是砖变轻了，但是却忘记了砖在使用时的湿膨胀数值。因为玻璃体含量高的砖其湿膨胀系数很大。笔者曾经做过过高掺量粉煤灰砖的湿膨胀试验，有的湿膨胀系数竟然高达0.046%。须知，砖的湿膨胀数值超过一定的限度，也会使墙体出现裂缝，而这种裂缝比非烧结砖的干收缩裂缝更危险。因此，玻璃体含量很高的粉煤灰的掺加比例不宜太高，具体的掺加比例只能通过湿膨胀系数的测定来决定。困难的是国家现行标准中还没有对砖的湿膨胀系数给出一个明确的规定。

　　需要提醒，某些地方将炼铝行业的赤泥用来制造烧结砖，但是有些地方的赤泥，其放射性剂量超出了国家标准《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2001）数倍，因此是不能用于建筑主体材料的制造。如果要使用，其使用场合和使用量必须有所限制。但是笔者看到有关杂志对赤泥烧结砖的报道中，并没有提及放射性核素测定的任何数据。因此提醒这些利用赤泥制造烧结砖的单位，尽快测定其放射性。利用其它类型的工业固体废料时，如果对其性能还不完全了解时，也最好先去测定一下放射性指标。

　　5、被“漠视”的环保要求

　　我国烧结砖瓦行业主要的焙烧方式是燃煤性质的（无论外然还是内燃）焙烧过程，因此，烧结砖瓦行业每年排放的二氧化硫（三氧化硫）氟化物、二氧化碳、一氧化碳、氟化物、氮氧化物等的总体数量巨大。这可从每年行业内耗用的煤矸石、劣质煤、高硫煤、含硫或氟的页岩及其他工业废渣的数量上推算出来。这些排放出来的有害气体在一些局部地区严重地影响着生态环境，对人类、动物及植物的生存环境影响极大。为此国家专门颁布了《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》。并依据上述两项法令，自1997年就颁布实施了《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078-1996），而且这一标准是强制性的标准。在改标准中对烧结砖瓦工业窑炉专门列为一个类别，对其排放的有害气体污染物质给出了严格的限制。例如对烧结砖瓦窑炉而言，新建或改扩建的窑炉：

　　◆在一类区内禁止排放任何烟尘及SO2、HF、HCI、NOX等有害污染物质。

　　◆二类区内烟尘最高允许排放浓度为200mg/m3,烟气黑度为1（林格曼级）；二氧化硫最高

　　允许排放浓度为850mg/m3；氟化物最高允许排放浓度为6mg/m3。

　　◆三类区内烟尘最高允许排放浓度为300～400mg/m3；二氧化硫最高允许排放浓度为1200

　　mg/m3；氟化物最高允许排放浓度为15mg/m3。

　　标准中这些强制性的规定，对某些使用高硫煤、劣质煤、煤矸石、含硫或氟高的页岩及某些其他工业废渣来生产烧结砖瓦产品企业来说，是一种严峻的挑战；同时也对设计单位使用这些原材料来设计烧结砖过程中排放的烟气是否超标，如果超标就必须在设计方案中考虑其处理措施。这也是烧结砖瓦行业“节能减排”中最重要的内容之一。

　　类似这样的问题往往被国内的某些设计单位或是产品生产企业所忽视，或者说就没有这样的概念。如有的煤矸石烧结砖厂中携带的有害气体污染物—二氧化硫早已超过了标准规定数值的数十倍，整个窑炉周围都能闻到呛人的气味；更有甚者，有的工厂排放的烟气将周围的庄稼、树木都熏死了，最后不得不停产关门。

　　根据我国能源结构及能源政策，在砖瓦工业中主要使用煤作为燃料，这在短期内不会有所改变。因此煤的使用也就成为了砖瓦工业窑炉排放烟气中有害气体的重要来源之一。

　　煤中均含硫，只不过是高硫煤与低硫煤之分。这些可挥发硫随烟气排出，即成为了有害气体。

　　煤矸石中也与煤一样含有硫，有的煤矸石含有的硫比煤高得多，特别是洗煤厂排出的煤矸石。有的煤矸石中的硫化物是集中成块状出现的，俗称为“硫铁蛋”。需特别强调指出的是：对原材料含硫量的测定必须在常温下进行。因为按照行业内多年形成的习惯，测定各种氧化物成分时，都是将原材料先烧到850℃左右，待可挥发性物质完全挥发后，才测定氧化物成分的。从前述硫化物的分解温度可知，在到达850℃时，黄铁矿等硫化物早已分解，用这种传统的化学分析方法所测定的硫含量是不可信的数据，也是不能用作设计依据的数据。煤矸石这类材料中大多数都含有黄铁矿，特别应该注意的是洗煤厂排出的煤矸石，因为洗煤的目的之一就是要洗除煤中的硫化物，降低煤中的全硫含量。表1给出了用传统化学分析方法（经850℃灼烧）与在常温条件下测定的同样试样的三氧化硫含量的对比数据。

　　表1传统化学分析与常温条件下测定的SO3含量对比/%

　　从表1中可清楚地看出：用传统化学分析方法与在常温下测定的三氧化硫数据，对样品1来说相差20倍。这就给项目的环境评价、生产工艺方案的选择、设备的选型等提供了误导性的数据。实际上用传统化学分析方法测定的SO3多是与碱土金属结合的硫酸盐（如硫酸钙CaSO4）,而常温下测定的SO3数据才有可能全面反映出原材料中含硫量的实际状况。对各种含硫量如SO3、SO2及全硫量的表示方法之间，可进行换算，如SO3和SO2之间的换算关系为1.25；SO3与全硫量之间的换算关系为2.5。例如，按表1中的数据，在常温下的SO3=2.75%，而按传统化学分析方法测得的SO3=0.14%，2.75%-0.14%=2.61%即为近似的可挥发性SO3。而国家强制性标准中的限定指标则为SO2，此时用2.16%除1.25就可得到可挥发的SO2量为2.088%。

　　SO2是国家强制性标准中控制的重要指标。SO2对人体健康有严重地影响，尤其是对呼吸系统的刺激作用明显（如到使用高硫煤的窑炉上观察时，常会感到呛人的气味，引起咳嗽），严重者可以引起人及动物死亡。

　　SO2对植物的影响表现为对植物内部生理活动的抑制作用，影响植物的生长发育，使叶面出现伤害、坏死等。

　　SO2的扩散可使大气出现酸化的现象，如酸雨的形成。因此，SO2可对金属材料造成腐蚀，会使建筑材料出现斑痕，失去光泽等。我国由于燃煤排放的SO2引起的酸雨污染问题日趋严重，其表现为降水酸度增大，酸雨频率增加，污染面积扩大，目前已由西南、华南扩大到华东、华北、西北等广大地区。酸雨使农作物减产，森林、植物被受到影响。据前十年的不完全统计，仅两广、川、贵四省（区）因酸雨造成的直接和间接经济损失每年高达160亿元。这与上述四个省（区）使用高硫煤（劣质煤）的关系极大。这些地区的大小砖瓦厂使用的高硫煤或劣质煤（内燃），或是原材料中含有硫，焙烧过程的烟气直接排放到大气中，从而可使大量的SO2进入大气，对这些地区的酸雨增加不无关系，应负有一定的责任。我国各种使用煤作为燃料的工业窑炉及生活锅炉所排放SO2对环境的影响，不仅成为我国经济发展的一个制约因素，而且也成为了国际性问题。中国作为燃煤排硫大国，若不尽快控制SO2的排放，也将会对国家的整体形象产生不良影响。因此，在国内烧结砖瓦产品的生产中，特别是煤矸石烧结砖厂（含用煤矸石作为内燃的厂家）中对SO2排放的控制，是生产和设计部门的当务之急。

　　在烧结砖瓦原材料中，氟化物是最常见的、频率出现的一类物质。在烧结砖瓦原材料氟化物存在的形式主要是萤石，即氟化钙（CaF2）（Topaz）（AI、F）2SiO2也在某些原材料中主要是与伊利石、蒙脱石、云母类矿物结合在一起，虽然氟元素在其晶格中的结合形式目前还不完全清楚。但是氟元素在地壳中的丰度约为0.065%，相当于碳、氮及氯的丰度，远多于铜和铅。砖瓦生产使用的研究资料表明，烧结砖瓦原材料中的氟含量从0.01%到0.15%。在国内的高氟地区，土壤中的含氟量达0.025%～0.148%。

　　无论氟以何种形态存在于原材料中并不重要，关键是原材料中总得氟含量，以及在加热状态下氟的释放量。据西欧的研究报告表明，西欧各国对砖瓦行业窑炉排放出的氟化物的测定，其范围在0～～280mg/m3。原东德曾对150多个砖瓦厂的测定及调查表明，50%以上的工厂氟化物排放量超过30mg/m3,90%以上的工厂氟化物排放量超过5mg/m3（德国的排放标准规定为5mg/m3）。在我国四川、云南、贵州、湖北、浙江、山西、山东及东北等地的一些煤矸石、页岩烧结砖厂中，氟化物的排放量均很高，对周围的桑蚕养殖、水果栽培等影响很大，估计有的排放量超过100mg/m3。某权威部门对所建的一煤矸石烧结砖厂的氟化物排放量进行的测算竟高达279mg/m3，超过国家二类地区允许排放标准的46.5倍。这样高的排放量，既便是除氟设备的效率达95%以上，还是难以达到规定的排放指标。

　　据有关报道，浙江大学热能工程研究所和辽宁工程技术大学资源与环境工程学院对国内燃煤型的燃烧设备的研究及采样测定分析，比照大气污染物综合排放标准（GB16297—1996）和工业窑炉大气污染物排放标准（GB9078—1996）中对氟化物排放限值的规定，大部分煤种的氟含量是超标的。根据资料介绍，砖瓦行业烧结过程中所用煤的含氟量介于0.009%～0.03%之间；搅拌用水的含氟量为0.003%～0.01%。在国内高氟地区，水中的含氟量为0.009%～0.037%，无论是燃料煤、煤矸石内燃料以及页岩中的氟，还是搅拌用水中的氟，在坯体焙烧期间总要释放出来。

　　上述氟化物主要是由钢铁冶炼、烧结砖瓦上次、铝冶炼、磷肥制造、烧结陶瓷和耐火材料以及其他硅酸盐工业等生产活动中排放的。尤其值得重视的是某些落后的燃烧方法，使用高氟、高硫、高灰份煤疯造成的危及人体健康的煤烟型氟中毒，在此环境下长期工作的工人极易骨折。高氟煤矸石的使用也值得高度重视。根据国家环保总局组织的有关调查表明，一些乡镇砖瓦企业排放的氟化物对城市近郊及砖瓦厂周围的广大农村造成了严重的氟化物污染。

　　氟化物对人体的危害性比二氧化硫大20倍，对植物的危害性比二氧化硫大10～100倍。氟化物还可在环境中积蓄，通过食物影响着人体和动物。

　　植物可从空气、土壤、水分中吸收或富集氟化物，但是土壤中的氟对植物的影响极小。只有空气中的氟化物或是工业窑炉中排放出的颗粒状氟化物沉积下来后，植物才能吸收过量的氟化物，引起植物枝叶褪绿，叶末端坏死，叶形扭曲、畸变直到坏死；引起果实发育异常或受阻等，从而降低了农作物产量，影响粮食质量或观赏植物的观赏价值等。不同植物或同一植物在不同生长期对氟化物的敏感性差异很大。已经观察到一些对氟极其敏感的植物，如某些观赏植物及针叶树德死亡。另据报道，氟污染严重的地区也会造成蜜蜂死亡。

　　动物可通过饮食和呼吸摄入氟化物。食草动物所吸收的氟化物主要来自牧草和饲料。另外，在氟污染严重地区，水氟也占有相当的比重。动物和人体所吸收的氟化物大多数被钙化组织所吸收，也有少部分会影响到肾脏系统。动物氟中毒的慢性症状主要是骨骼变化，如氟黄牙、骨、间断性跛行等，而反应最灵敏的是牙齿，生长期的牙齿对氟化物十分敏感。对家畜而言，对氟化物最敏感的是奶牛，其次是马、羊。因奶牛是反类动物，氟化物使其牙齿骨质疏松，影响嘴嚼反，从而影响到了消化，可使牛奶产量大幅度降低。

　　人体可从水、空气和食物中摄取氟。氟化物是人体必需的营养素之一。正常人体每天需氟量为1.0～1.5mg，超过此值后就会造成氟骨病变。当空气受到氟化物的污染后，人体通过呼吸作用及进食摄入的氟化物量会成倍增加，从而可导致氟中毒。人体氟中毒主要是骨骼中毒、口腔氟中毒、肾氟中毒。氟中毒表现为骨质疏松、牙齿病变、腰背痛、关节痛，行走困难。氟还有抑制脂肪等活性的作用，对生殖腺、肾上腺，胰酶等产生不良影响。如果重复地暴露在氢氟酸的环境下，就能够引起皮肤、眼睛和呼吸道的刺痛感。

　　从环境的观点讲，氢氟酸有助于酸雨现象的形成，而酸雨影响着材料、以及森林和淡水（湖水，内河）生态系统。空气受到氟化物的严重污染后，对建筑物也会造成很大危害，如形成盲窗（Blindwindows），影响着建筑物的美观和采光。

　　新制定的国家标准《砖瓦工业大气污染物排放标准》（尚未发布实施）中对烧结砖瓦厂的排放标准做出了更严格的规定。如果该标准得到批准并发布实施，国内大多数烧结砖瓦厂恐怕难以达标。这一报批标准中对现有砖瓦企业和新建砖瓦企业大气排放污染物限值规定如表2、表3、表4所示。

　　表2现有企业大气污染物排放限值mg/m3

　　表3新建企业大气污染排放物限值mg/m3

　　表4现有和新建企业边界大气污染物浓度限值mg/m3

　　生产烧结砖瓦过程中，绝大多数厂家排放的烟气中都携带有数种有害气体污染物质，其中影响最大的有害气体物质是：HF,SO2/SO3。国家有关强制性标准中早就对此做出了严格的排放限制，必须引起烧结砖瓦行业的设计、生产单位足够的重视，从现在起就必须将这一工作当作为“节能减排”的重要内容来对待。怎样防止和控制这些有害气体的扩散及污染，这已成为了影响整个烧结砖瓦行业可持续发展的重大问题，应引起足够程度的重视，并采取积极的行动。

　　6、结束语

　　综上所述，当前砖瓦行业的技术进步过程中，这些“乱象”是一个绝对不能忽视的问题，它关系到一个企业的能源消耗、产品质量和经济效益等重要经济指标，甚至关系到一个企业生死存亡的大事。从大处着想，也关系到一个行业的健康发展。

　　当然烧结砖瓦行业内还存在其他一些“乱象”，诸如：

　　被“搞乱”的设计市场；被“忽视”的原材料制备；被“遗忘”的干燥原理；被“狂热”的机器人；被“迷恋”的老产品；被“误读”的隧道窑余热发电；被“困扰”的产品发展方向等。

　　以上看法仅为笔者个人观点，如有不妥之处，恳请读者朋友斧正。