升溫時(shí)間是指從常溫下將坯體加熱到最高允許燒成溫度，也即我們常講的預(yù)熱過(guò)程。在以往對(duì)坯體預(yù)熱過(guò)程的特性給予更多的注意，為了得到所要求性能的產(chǎn)品，就必須保證在預(yù)熱期間避免操作失誤（或設(shè)計(jì)失誤）造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降（或廢品）。

　　另一方面也需要考慮坯體的類(lèi)型（尺寸大小、形狀、厚度等）是否能夠經(jīng)受得起加熱時(shí)的熱沖擊。

　　從原理上講有三種因素影響著加熱的速率：

　　1.脫水過(guò)程

　　坯體中殘留的孔隙水和黏土礦物層間水的蒸發(fā)，各種礦物結(jié)晶水的釋放，來(lái)自可燃物氧化生成的水分等均會(huì)在預(yù)熱帶出現(xiàn)。例如在黏土礦物脫去羥基期間，根據(jù)計(jì)算每100磅（45.4kg)的黏土礦物約有14磅（6.35kg）的水蒸氣進(jìn)入窯內(nèi)空氣中。在脫去羥基的溫度（450~600℃）下，這些水蒸氣將占有22.2m3的空間。大概估算年產(chǎn)6000萬(wàn)塊空心磚的隧道窯僅黏土礦物脫水每小時(shí)就要排出1800~3000m3的水蒸氣。除了坯體中殘留孔隙水的蒸發(fā)和可燃物氧化生成的水分外，其他各種礦物的層間水和結(jié)晶水的排出均可由熱分析方法來(lái)確定。

　　對(duì)坯體帶入的殘留水分（平衡水分）必須給出明確的限定（例3％~5％），過(guò)干則會(huì)吸潮，過(guò)濕則會(huì)延長(zhǎng)焙燒周期。總之在預(yù)熱帶各種水分的蒸發(fā)和排出，意味著坯體可能會(huì)出現(xiàn)顯微結(jié)構(gòu)上的裂紋或是裂紋的擴(kuò)展、松弛等現(xiàn)象，使坯體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，從而影響了最終產(chǎn)品的質(zhì)量。特別是坯體含水率過(guò)大時(shí)，預(yù)熱速度過(guò)快會(huì)造成啞音等廢品。如從差熱曲線和熱膨脹曲線上發(fā)現(xiàn)某一溫度區(qū)間有大量的脫水（吸熱峰并伴隨有較大的失重），在此溫度區(qū)間的升溫速度就應(yīng)減慢。例如，富伊利石+蒙脫石原料在500℃前就有很大的失重，此情況下絕對(duì)不能快速升溫，更不能使用快速焙燒。

　　2.熱膨脹與收縮過(guò)程

　　在預(yù)熱期間坯體不可避免地要出現(xiàn)膨脹與收縮，如果這種過(guò)程發(fā)生在很狹窄的溫度范圍內(nèi)，就極有可能由于膨脹應(yīng)力導(dǎo)致坯體 內(nèi)部顯微裂紋的產(chǎn)生，眾所周知的例子是石英晶形的轉(zhuǎn)變。

　　另外在加熱過(guò)程中由于熱的作用坯體本身也會(huì)出現(xiàn)膨脹和收縮，只是因原材料組成的不同，而出現(xiàn)的強(qiáng)弱不同，亦可在坯體中引發(fā)顯著的應(yīng)力。這些特征均可在熱膨脹曲線上看到，例如某種原材料的熱膨脹曲線表明在835℃前該原料的最大膨脹率達(dá)到了1.48％，而劇烈膨脹出現(xiàn)的溫度區(qū)間在600~835℃之間，所以在該溫度區(qū)間的升溫速度應(yīng)當(dāng)平緩。

　　另外，如原材料中含有較高的碳酸鹽時(shí)，在分解的溫度范圍（700~900℃）也會(huì)出現(xiàn)所謂的“中間狀態(tài)”的收縮，此時(shí)如焙燒控制不當(dāng)，極有可能在坯體中產(chǎn)生裂紋。順便提及，由預(yù)熱或是由冷卻不當(dāng)造成的細(xì)裂紋，可從裂紋的斷面上判斷出來(lái)，冷卻產(chǎn)生的裂紋斷面平滑而細(xì)長(zhǎng)，預(yù)熱產(chǎn)生的裂紋斷面粗糙。

　　3.可燃物的燃燒或氧化過(guò)程

　　例如煤矸石、粉煤灰這類(lèi)材料均含有較高的可燃物質(zhì)，為了保證其在坯體出現(xiàn)液相之前充分氧化，成為了限制大斷面隧道窯產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一，也給窯爐的設(shè)計(jì)和焙燒操作帶來(lái)了困難。

　　現(xiàn)國(guó)內(nèi)外解決這一問(wèn)題的措施均是加大隧道窯的長(zhǎng)度，例如法國(guó)賽力克公司設(shè)計(jì)的用于煤矸石燒結(jié)空心磚的大斷面隧道窯長(zhǎng)度為185m，寬度10m，燒成周期為92h，全窯容車(chē)數(shù)為53輛，所用煤矸石的發(fā)熱量為500~600kcal/kg，在850℃前這些可燃物完全燃盡，然后配以天然氣在1020℃下完成燒結(jié)。

　　德國(guó)林格公司為我國(guó)某地提供的煤矸石空心磚生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案，其窯長(zhǎng)也是176m；意大利阿爾匹納公司為我國(guó)某地提供的煤矸石空心磚生產(chǎn)線設(shè)計(jì)采用的窯長(zhǎng)181m，均有很長(zhǎng)的預(yù)熱帶，其目的就是為了保證可燃物的完全燃燒和氧化。碳和有機(jī)物的燃燒、黃鐵礦的氧化，各種材料的放熱溫度區(qū)間及始熔溫度在差熱分析曲線和熱膨脹曲線上完全可以看到。

　　煤矸石、粉煤灰以及原材料中的其他有機(jī)物的燃燒溫度范圍（或區(qū)間）差異很大，如有的煤矸石的著火點(diǎn)高（如無(wú)煙煤的矸石），有的著火點(diǎn)低（如煙煤或洗選矸石），這些差異在差熱曲線和熱膨脹曲線上也能很大地分辨出來(lái)。需要注意的是，煙煤或洗選矸石在預(yù)熱帶會(huì)形成低溫碳?xì)猓–O），隨煙氣排放出來(lái)，但是這種氣體對(duì)大氣環(huán)境是有害的，應(yīng)在窯爐的結(jié)構(gòu)上采取措施盡量減少其排放量，或是采取專門(mén)的復(fù)燃裝置燃燒后排放。

　　這類(lèi)煤矸石的特征是著火點(diǎn)低，一般在300℃左右就開(kāi)始燃燒。另外，粉煤灰中玻璃體的含量及性能均不相同，因而其始熔溫度也相差很大，這種特性在熱膨脹曲線上也能夠很好地分辨出來(lái)。

　　綜合分析以上三種因素，找出主要影響升溫速度的因素所在，并考慮坯體的特性（大小、厚度、形狀等）因素，來(lái)確定出合理的升溫時(shí)間。加熱的速率可分為若干段，如在最初脫水期選擇較低的加熱速率；在有碳和黃鐵礦存在時(shí)采用較低的加熱速率和較長(zhǎng)的時(shí)間，等等。

　　為了保障少出焦磚或生磚火度要操控的略微平淡些，可適當(dāng)延長(zhǎng)燒成的時(shí)間，即把焙燒帶放長(zhǎng)一些，這就是常說(shuō)的“低溫長(zhǎng)燒”。窯爐產(chǎn)量較高時(shí)推入坯車(chē)和推出紅磚的頻率加快，這時(shí)焙燒帶應(yīng)放長(zhǎng)一些。產(chǎn)量偏低時(shí)焙燒帶就要放短一些?；鸲绕邥r(shí)磚塊在早中期就已經(jīng)燒好了，這時(shí)焙燒帶就要短一些，否則要燒過(guò)火的。火度欠缺時(shí)在提升火溫的同時(shí)，還應(yīng)該延長(zhǎng)焙燒帶。風(fēng)壓較強(qiáng)時(shí)焙燒帶被帶走的熱量也較多，這時(shí)焙燒帶也應(yīng)放長(zhǎng)一些，風(fēng)壓偏小時(shí)熱量在焙燒帶滯留的時(shí)間就會(huì)更長(zhǎng)些，火度相應(yīng)也會(huì)偏高一些，這時(shí)焙燒帶應(yīng)放短一些。一般情況下剛接觸的窯爐用6～15個(gè)工作日就能摸索出多種情況下火度的高低和焙燒帶長(zhǎng)度的協(xié)調(diào)性，要牢記每種情況下的最佳操作規(guī)則與數(shù)據(jù)，并且與當(dāng)前的火情相結(jié)合拿出合適的操作方案來(lái)。平日里要做好工作記錄，不僅對(duì)干好當(dāng)前工作有利，而且為日后技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的積累提供了詳實(shí)的借鑒。

　　                                                                                                                                                  ——摘自《中國(guó)磚瓦工業(yè)燒結(jié)技術(shù)信息中心》