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4.3原料加压排气

原料经粉碎、加适量水搅拌以后，一般还要经过对滚机、搅拌机、轮碾机或圆盘筛式给料机等设备加工处理。这些设备主要是对原料进行强制破碎、混合、搅拌、捏练，主要目的是把原料中各种成分充分混合均匀，使其和水充分混合均匀，提高原料的可塑性，促使坯体顺利成型，提高产品质量。这些设备对原料进行挤压或碾压的同时，也会将原料中的部分空气排除，使得原料致密。但是，这些设备挤压原料的压力相对较小，又都是开放非密封的设备，原料是在接触大气的环境中加工运行，随时会有外界空气“趁虚而入”。原料中的空气量虽有减少，但仍会和外界空气保持相对不等量的动态平衡。这样的原料还剩有较多的空气，颗粒相对松散，密实度不高。如果不是性能很好的黏土原料，是很难直接用于湿坯成型，即便成型后湿坯的质量也不高。因此，还必须实施加压排气的成型方法。加压排气坯体成型的设备有许多种，其中压砖机就是典型的一种。压砖机的种类又有很多，但工作原理基本一样，都是将加工处理好的含有一定水分和满足成型要求的颗粒原料，填入具有一定形状和一定容积的型腔（模具）内，通过对型腔内的原料垂直施加一定的机械压力压实，然后撤销压力，脱模，坯体成型。这样反复间歇式运作，将原料压制成为保持型腔形状的具有一定密实度和强度的坯体。用于压砖机的原料一般含水量较少（含水率8%左右），称半干模压成型工艺，其中“注水排气”的作用不大，原料里的空气主要靠加压排除。这种成型工艺使用的原料颗粒，要求有严格合理的粒度级配，这是因为分散原料获得最大的堆积密度除了取决于颗粒的形状、颗粒的尺寸，还取决于不同尺寸颗粒的合理分布，即颗粒的粒度级配。一定比例的大颗粒、中颗粒和小颗粒混合起来可以很好的填充由于水分较少而空出的大大小小孔隙，减少了原料内的空气量，使原料在压制时更易于密实成型。但是，处理再好的原料在填入模具时还会含有大量的空气，空气在原料被压实的同时也受压，其中会有一部分空气被挤压出坯体外（模具不是完全密封的)，还有许多未被挤出的空气被压缩在坯体内，会造成坯体分层等严重缺陷。压砖机一次短暂的施压，即使压力很大，往往也只能排除原料里的部分空气。实际上，压砖机工作时都是通过连续两次、三次施压，或降低冲压速度，甚至采用等静压工艺来增加施压时间和延长排气时间，这样就能压挤排除绝大部分空气，达到加压排气的最佳效果，根本上消除坯体分层等缺陷，获得高密度、高强度优质产品。砖瓦生产线上使用的螺旋挤出砖机也是具有加压排气功能的坯体成型设备，只不过它不是压砖机那样对模具里的原料静态垂直施压，而是通过相对密闭泥缸中的螺旋铰刀旋转，对含水率较高的原料实施动态水平挤压，称为软塑挤出成型工艺，其中的“注水排气”作用比较大。螺旋挤出砖机绞刀的受料段没有密封，相对开放，原料被绞刀挤压时会挤出一些空气，可谓“加压排气”。但是当原料被螺旋铰刀推送到砖机相对密封的挤压段时，原料中的大部分空气基本不能排除，而是被压缩，然后随挤压成型的湿坯一同挤出机口。如前所述，这样挤出成型的湿坯离开机口回到大气环境中，内部被压缩的空气会立即膨胀，并带动湿坯体积随同膨胀。使得已经密实的泥条疏松，密实度降低，大大影响了成型湿坯的质量。除非是性能很好、塑性指数较高的黏土质原料，并采用含水率在20%左右的软塑挤出成型（“注水排气”作用明显），可生产湿坯质量要求不是很高的抵挡产品。但相对塑性指数较低、成型水分少的瘠性劣质原料则很难挤压出合格的湿坯。

（未完待续）

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