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青砖和红砖两者的区别是砖烧成后自然冷却为红砖,而让红砖变为青砖,则进行下面工序,第一道工序叫“隔窑”
。
传统的操作是这样的:当判断窑内砖烧成后,要进行两项工作,一是加煤,二是密封窑体。
密封窑体的目的是通过窑体密封,隔绝窑外空气(氧气)输入;加煤是通过煤炭燃烧耗尽窑内、砖坯内的氧气,两种方法结合,能快速耗尽窑内氧气,也就是还原烧结。
当达到还原烧结后,如何隔绝外界空气侵入,将这种状态持续到完全冷却,先辈们利用了水遇高温变为蒸汽的简单原理,也就是下水饮窑。
因为水渗入窑内遇高温,水变蒸汽体积膨胀,在窑内形成正压,正压隔绝了外界空气的侵入,确保了砖瓦在缺氧的气氛中一直冷却到无法再次氧化的温度,完成整个返青工作。
从隔窑密封到下水饮窑,再到开窑出砖,前两个工序一气呵成,且窑内砖瓦色泽的变化都是在人们无法观察到的情况下完成的,红砖到底是在哪个环节变为青砖的,就形成了模糊概念。
从操作环节上由于隔窑的时间很短,人们往往认为隔窑是为下水饮窑做的准备工作,而下水工作要持续几天时间,且要技能求很多。
例如初期下水与后续下水的水量不同,同时要防止短时间大量水进入窑内,以及饮水的连续性等,这些工作和要求人们能看到,操作起来付出的辛劳也很多,所以,形成了青砖是下水饮窑后变成的概念。
而这一概念形成后,烧砖人并没有去澄清,这恐怕和保守观念有一定的关系,毕竟有教会徒弟饿死师傅的担忧。
这一套连续的过程砖瓦人很形象的称之为“闷青”
,一个闷字,将青砖烧制的技术描述到了极致,也隐隐约约能观察到烧砖人的技术保守心理。
青砖变色是在还原初期开始的,还原结束,就已经完成了返青过程,饮窑的开始,也就预示着返青结束。
下水只是保持了这种状态一直持续到最后开窑,而不是下水饮窑工序造就了青砖。
由于某种失误造成返青失败,窑内砖瓦呈不同程度的青色、红色、青红色等,烧砖人称为“花窑”
,砖瓦呈青红相间现象被称为“青红砖”
。
青砖烧成青红砖一般为三类失误造成的,一是还原烧结时间不够,还原气氛和浓度没有达到完全耗尽氧份的要求,导致砖垛某些部位或砖的内部不同程度为氧化气氛下的红色。
例如不烧还原直接下水饮窑,窑内虽然能形成缺氧的还原气氛,但受还原气氛浓度、时间、温度等因素影响,还原气氛不稳定,就会导致青红砖出现。
这一点也证实了形成青砖的关键是烧还原过程而不是下水过程,例如:一座窑完全还原如果需要3个小时,将其时间压缩为2.5小时,下水时间不变,其出窑产品则会出现“青砖红心”
现象,砖体外部完成了返青,砖内由于还原时间不够呈红色,虽然下水时间没有压缩,但由于之前的还原烧结不彻底,导致砖体内部的氧没有丢失,青红砖现象就出现。
有些建筑物上经常见到的砖也呈青红砖,但形成的原因则不一定是还原不足造成的。
如果仔细观察窑内不同部位出现的青红砖,一般有规律的出现在排烟道口附近、底层,或窑门、观火孔位置,之所以经常出现在这些部位,这要归罪与窑体密封不好。
在还原阶段或者还原后高温阶段,由于窑的密封不好出现漏气,造成外界的空气(氧气)进入窑内,导致还原气氛不足或还原后回氧。
还有就是还原完毕后高温下水阶段下水量不够,蒸汽少窑内正压压力不足、不稳定,外界空气从漏气点侵入,也会形成青红砖现象。
所以,青砖隔窑工序另外一个重点就是窑体密封。
第三是高温出窑造成的再次氧化也会形成青红砖现象,烧砖人称之为“回火”
。
红砖中的三氧化二铁在还原气氛中由于氧的丢失形成黑色(青色、灰色)氧化亚铁,也就是红砖变青砖的化学反应过程。
但氧化亚铁很不稳定的,遇高温会迅速氧化,再氧化成红色的三氧化二铁。
从这一转换的过程可以观察到,红砖变青砖和青砖变红砖需要两个基本条件,一是烧结气氛,二是温度。
开窑时(打开窑门称为开窑)温度高是造成此类青红砖现象的元凶,虽然相对燃烧的高温来讲这时属于低温阶段,但由于氧化亚铁不稳定,易氧化的特性,砖体温度由低温到完全冷却满足了氧化的条件,这种情况下青砖颜色慢慢丢失,逐渐变成红砖或灰砖。
开窑时温度的高低决定了砖的变色程度,高温为红色,低温为灰红色或灰色。
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