1、深基坑土生產燒結多孔磚生產配方的研究
1.1生產原材料主要是深基坑土，爐渣，調整劑等（1）深基坑土生產燒結多孔磚的深基坑土經過除雜均化處理后，要求不含有大于10mm石子和云母等惰性雜物，含水率20%～25%。
（2）爐渣爐渣是煤場的底渣，作為內燃料摻入原材料中。使用前要用破碎設備粉碎成1～2mm的粉料，按特定比例經電子秤計量后加入箱式給料機，然后經雙軸攪拌機攪拌均勻后進入成型階段。
（3）自制調整劑自制調整劑是為了提高燒結多孔磚磚坯抗裂性和尺寸穩定性而研制的干粉添加劑，在磚坯生產中添加量在0～2%之間。
1.2深基坑土燒結多孔磚配合比設計原料摻配是決定燒結多孔磚坯體成型強度和保證制品質量的關鍵工序，必須按照成型工藝的要求，將爐渣和深基坑土進行均勻混合、攪拌、混練，以提高混合料單位體積密度。確定配合比的依據是爐渣發熱量和基坑土塑性指數，其合理配比應通過實驗測定，確定精確配比。
在實際生產中，采用深基坑土替代黏土，其生產配合比范圍為：深基坑土70%～80%，爐渣20%～30%，調整劑0～2%。爐渣粉與深基坑土的摻配，須按配合比進行計量摻和，混合均勻。將基坑土和爐渣粉送入給料機，然后送入雙軸攪拌機混合均勻。
2、深基坑土生產燒結多孔磚生產工藝
深基坑土燒結多孔磚的生產工藝流程主要包括原料制備、成型、干燥、焙燒和冷卻。深基坑土采挖后進行干燥、陳化、均化處理，除雜后送至配料箱。爐渣粉碎后也送入配料箱，與深基坑土按照一定的配比混合后，進入攪拌機進行攪拌混合，使混合料含水率達到18％～22％。滿足生產條件的泥料經過真空擠出機后呈線條狀被擠出。擠出坯條經自動切條機、換向編組系統，由板式自動切坯機切割成所需尺寸的磚坯，切割過程中的廢泥條經帶式輸送機重新返回攪拌機中。成型后經過人工或自然干燥后進入窯爐焙燒就可以獲得燒結多孔磚的成品。
2.1原材料制備工藝
原料處理的工藝過程如圖1所示，挖掘出的深基坑土用自卸汽車運至磚廠原料堆場，用推土機將深基坑土運至原料晾曬場，進行自然風干和陳化。深基坑土含水率在30%左右時，用鏟車運至儲料棚備用。生產時將基坑土通過皮帶運輸機送入對輥破碎機進行除雜和破碎，然后由皮帶運輸機經電子皮帶秤計量后，送入給料機，同時將破碎后的爐渣經計量后一同送入給料機，從給料及出來的物料通過雙軸攪拌機進行混合均化。
2.2坯體成型工藝。
用鏟車將基坑土鏟至皮帶輸送機，送入箱式給料機，由箱式給料機定量喂入雙軸攪拌機進行攪拌混合，再根據成型需要，保證混合料水分達到18%～22%。從攪拌機出來的混合料經皮帶輸送機喂入對輥機進行碾練。從對輥機出來的是片狀碎塊，通過皮帶運輸機進入生產線。進入生產線的物料喂入圓盤篩式給料機中，物料在這里進一步混合和揉練，水分不足時可以加水調節。然后泥料直接喂入真空擠出機中。擠出設備由三部分組成，前一部分是攪拌部分，中部是真空排氣部分，后部是擠出部分。真空排氣設備的真空度可高達95%以上，擠出壓力在40個大氣壓以上。物料先經過攪拌揉練，在經真空排氣處理，最后呈現條狀被擠出，擠出坯條經自動切條機，換向編組系統，有板式自動坯條切割機切割成所需尺寸的磚坯。而在切割過程產生的坯條廢泥條經帶式輸送機送入擠出機中重新利用。
2.3坯體干燥工藝
坯體的干燥過程，是自坯體內排出水分的過程，其目的是為了提高坯體強度，以利于碼窯焙燒。
干燥工藝要求是既要盡可能提高干燥速度，又要確保磚坯質量，保證坯體干而不變形，不開裂。干燥技術分人工干燥和自然干燥兩種工藝。
人工干燥是將成型的磚坯，人工碼放在干燥車上，用機械頂車機送入干燥室烘干。干燥方法是用窯內預熱帶熱煙氣和燒過火后保溫帶余熱，用抽熱風機將熱氣分部送入干燥室底層煙道內，通過散熱孔向上散熱。濕坯進入干燥室后，由送熱風機鼓進30～45℃潮熱氣體并與坯面接觸，向坯體內傳導熱量，使坯體內部水分變成水蒸汽散發，經干燥室頂部的排潮孔或進坯端的排潮煙洞排出。坯體與熱煙氣逆向運行，溫度逐漸升高。進入中溫段，坯體內的水分變成蒸氣大量排出，坯體水分由原來的18%降至9%左右。進入高溫烘干段后，坯體內的水分已降到6%。這樣經預熱段、中溫段、高溫段，坯體逐漸升溫，內部水分隨溫度升高變成蒸汽排出室外，坯體不易斷裂。如果濕坯體初次接觸的溫度高，坯體表面水分變成水蒸氣排出快，收縮也快，坯體內部的水蒸氣不能及時排出，形成內擴張，便出現裂紋和斷裂，影響產品質量和產量。因此，對磚坯烘干應掌握一定的操作技術，才能達到干燥的目的。
而自然干燥是制備好的磚坯由人工放在干燥車上，堆放在干燥場上。坯體的自然干燥是利用太陽的光能和流動的空氣作熱源，使露天坯場上的濕坯排除水分，加速干燥。自然干燥受氣候變化的影響較大，干燥周期較長。目前，我國一些中小型磚廠都采取傳統的自然干燥工藝。
2.4坯體煅燒工藝
干燥后的磚坯由擺渡車依次推入焙燒窯中，磚坯與窯內的氣流相對運動。磚坯在窯內經過余熱帶、焙燒帶、冷卻帶后出窯為成品。
磚的焙燒是一個比較復雜而且十分關鍵的過程。干燥后的磚坯通過窯車人工送入輪窯進行堆碼焙燒。磚坯在輪窯中首先經過預熱段，干坯進入窯時溫度在25℃以上，隨后隨著溫度升高，進入煅燒階段。這一階段在窯內裝有多組燃燒裝置，并自動調控溫度使燃燒溫度保持在1000℃左右（在990～1010℃之間），當溫度達到1050℃時，溫控系統開始逐漸降溫。這時磚坯進入第三階段，冷卻階段，由多組裝置迅速降溫，使磚坯溫度降到650℃左右，然后緩慢降溫至50℃以下，完成整個焙燒過程需要20～30h。
3、深基坑土生產燒結多孔磚關鍵設備及參數選型
深基坑土燒制多孔磚生產線關鍵設備包括對輥破碎機、雙軸攪拌機、擠出機、切坯機、碼坯機和焙燒輪窯等。
3.1原材料破碎與均化設備
原材料破碎與均化的主要設備是對輥破碎機和雙軸攪拌機。
對輥破碎機型號2PG610×400，出料粒度0.5～30mm，生產能力13～40t/h。該對輥破碎機主要由輥輪、輥輪支撐軸承、壓緊和調節裝置以及驅動裝置等部分組成。兩輥輪之間裝有楔形或墊片調節裝置，楔形裝置的頂端裝有調整螺栓，當調整螺栓將楔塊向上拉起時，楔塊將活動輥輪頂離固定輪，即兩輥輪間隙變大，出料粒度變大，當楔塊向下時，活動輥輪在壓緊彈簧的作用下兩輪間隙變小，出料粒度變小。墊片裝置通過增減墊片的數量或厚薄調節出料粒度大小，當增加墊片時兩輥輪間隙變大，當減少墊片時兩輥輪間隙變小，出料粒度變小，以此來調節對輥破碎機出料粒度。驅動機構是由兩個電動機通過三角皮帶傳動到槽輪上拖動輥輪，按照相對方向運動旋轉。在破碎物料時，物料從進料口通過輥輪經碾壓而破碎，破碎后的成品從底架下面排出。
SJ240×28雙軸攪拌機生產能力15～20t/h，具有將原料和水進行充分攪拌、混合、均化、攪練等作用，是燒結多孔磚瓦生產過程原料處理的必需設備。該機具有均勻攪拌和擠出練泥的雙重作用，擠出前端有分割切片裝置，可使多種原料混合、勻化，提高原料塑性和成型能力。攪拌軸經熱工處理，主要易損件為合金耐磨材料，經久耐用，費用低廉。
3.2坯體成型設備
坯體成型設備包括擠出機和切坯機。真空磚機真空度高，壓力大，是目前先進的新型墻體磚制造設備。真空擠出機是成型的關鍵設備。為此需要高質量的專用擠出成型機和精致的模具，要求擠出機的泥缸長度大于600mm，真空度應≤-0.096MPa，成型水分則應按照不同的擠出類型控制在不同的擠壓力范圍內。除此之外，還要嚴格控制泥料的塑性指數、成型含水率、成型真空度與磚坯擠出速度等主要工藝參數。成型工藝的技術關鍵是確保坯體不變形。
切坯機是擠出機的重要部分，因為它是黏土泥條連續地通過切坯機制作最終產品的唯一方法。同時，切坯機也是切割后坯體全自動托盤處理、碼坯輸送設備的一部分。在磚瓦生產過程中，能將泥條切割成所需磚坯，如標準磚、空心磚、多孔磚磚坯等。
切坯機有兩種，一種是人工操作切坯的，另一種是自動切坯的。切坯后進入輸送帶，由人工抓磚坯于進窯爐燒成車上的，而另一種切坯后是由機械手自動抓入進窯爐車上的。多孔磚是通過更換模頭（也叫泥嘴、出磚口）來實現多孔磚的。全自動切條機產品是以鏈條為主傳動件，通過切割鋼絲與坯條的合成運動實現對坯條的垂直切割。
3.3煅燒設備
磚坯煅燒設備選用常見的輪窯。輪窯也稱為環窯，是在公元1858年由德國人富里多利、霍夫曼（Hoffman）所設計的一種連續式窯爐，因此也稱霍夫曼（Hoffman）窯，其外形為一橢圓型，其屋頂通常都做成八個角，與民間盛行之八卦圖形相似，因此在臺灣也被稱為“八卦窯”。這種連續生產的焙燒設備曾經是我國磚瓦工業生產中廣泛使用的一種窯型，目前在農村地區仍大量使用。
由于輪窯連續性作業，生產能力較大，而且產品焙燒過程中燃料燃燒所需的空氣絕大部分來自冷卻帶已被預熱過的熱空氣，而燃燒后的產物——煙氣通過預熱帶時，又可用來充分預熱磚坯，使其排煙溫度僅為100～120℃左右，因而燃料燃燒熱得以合理使用，使單位產品燃料消耗遠低于間歇式窯爐。但與隧道窯相比，輪窯產量小，自動化水平太低，操作條件差，勞動強度高，所以已逐漸被一次碼燒的隧道窯或輥道窯等更先進的窯爐所取代。
就一般情況而言，輪窯有一個連續的環形窯道，其直段部分為直窯段，半圓弧部分為彎窯段。
窯道內沒有橫隔墻，在窯道外側墻隔一定距離設一個窯門，作為裝出磚坯或成品磚之用，兩個相鄰窯門間的對應區段，稱為一個窯室，或叫一個“門”，輪窯的規格就是以若干門數表示。燒一部火輪窯，一般為16～22門，兩部火一般為32～40門，三部火一般為54～60門。每個窯室的長度（即門距）為5m左右，窯道內斷面尺寸一般為內高2.8m以下，內寬3～4m。沿整個窯道長度方向的兩條平行窯道之間設有總煙道，每個窯室側墻下部設有排煙孔（俗稱“哈風”），這種排煙孔設置于外側墻處，稱之為“外哈風”，設置于內墻處，稱之為“內哈風”：有的輪窯是兩種哈風兼有，有的輪窯就只設外哈風。在內、外哈風均設的輪窯中，由于結構上的特點和窯道內橫向里外溫度存在差異的原因，該種輪窯在彎窯段的窯室就僅設外哈風?？偀煹篮团艧熆字g由地下支煙道相連通，支煙道與總煙道連接處設有鑄鐵錐形閘?？偀煹郎显O煙囪或排煙風機，另外也有用地下煙道將總煙道延伸至窯外一側，再通向煙窗或排煙風機。上述排煙孔、支煙道、總煙道和煙囪（或排煙風機）設施構成整個排煙系統。在輪窯焙燒過程中，燃料燃燒后的煙氣即經排煙孔、支煙道流入總煙道，再經煙囪或排煙風機排空。
輪窯外墻總厚度1.5～2.5m，由兩層磚墻中間填干黏土筑成，內窯墻厚365～485mm，外斜墻厚370mm，輪窯頂由窯拱、填土層和面層組成，總厚度約為1000mm，其中窯拱磚厚為365mm，上面即用干黏土充填密實，面層用磚干法鋪砌，窯拱和窯道內墻一般為普通建筑磚，也有采用部分黏土質耐火磚砌筑以提高砌體耐火等級和質量，延長窯的使用壽命。
輪窯內產品焙燒是通過燃料在其磚垛內部燃燒方式實現的，故在窯頂設置投煤孔（俗稱“火眼”），燃料自投煤孔進入窯內，投煤孔沿窯道長度方向布置若干排，排距為750～1000mm，每排一般為4～5個，其橫向間距為800～1000mm，每排邊部投煤孔與窯道側墻間距一般不大于400mm，投煤孔內凈空尺寸一般為120mm×120mm～150mm×150mm。有些輪窯還設置有熱利用系統，用以抽取熱空氣和煙氣，供給人工干燥室烘干磚坯。熱利用系統包括抽取直接余熱、間接換熱和高溫煙氣三部分，直接余熱是窯外空氣進入冷卻帶被加熱后變成的熱氣體，它直接從冷卻帶經投煤孔抽出；間接換熱是在窯拱的外表面鋪設換熱管道，通過管道內空氣與窯頂內部蓄熱之間的交換，將冷空氣加熱后抽出；高溫煙氣是直接抽取焙燒帶前部的低濕含量的高溫煙氣。
4、小結
（1）深基坑土制備燒結多孔磚的原材料主要是深基坑土、爐渣、調整劑等。
（2）在實際生產中，采用深基坑土替代黏土，其生產配合比范圍在：深基坑土70%～80%，爐渣20%～30%，調整劑0%～2%。
（3）深基坑土燒結多孔磚的生產工藝流程主要包括原料制備、成型、干燥、焙燒和冷卻。
（4）深基坑土燒制多孔磚生產線關鍵設備包括對輥破碎機、雙軸攪拌機、擠出機、切坯機、碼坯機、和焙燒輪窯等。
