青磚是古建筑中最主要的建筑材料之一，具有強度高，抗凍耐腐蝕，持久不褪色等特點，同時賦予建筑物素雅沉穩(wěn)，古樸寧靜的美感。隨著建設中國特色社會主義的完善和發(fā)展，我們對人居環(huán)境的更高要求，對古建筑修繕保護的更加重視和對傳統(tǒng)建筑風格的傳承發(fā)揚更加提倡，仿古建材愈加受到設計師或房地產(chǎn)開發(fā)商的青睞，成為建材行業(yè)一大亮點。     

仿古建材正迎來新的歷史發(fā)展機遇，仿古青磚的生產(chǎn)狀況卻讓人憂患，至今絕大多數(shù)廠家仍保留小土窯生產(chǎn)的現(xiàn)狀。隨著我國環(huán)保形勢日益嚴峻，有關部門出臺了《關于加快燒結(jié)磚瓦行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的若干意見》，明令關停高排放高污染企業(yè)，堅決淘汰落后產(chǎn)能的土窯和輪窯，青磚生產(chǎn)企業(yè)面臨嚴峻的考驗，青磚生產(chǎn)工藝需要實現(xiàn)新的技術突破。       

青磚生產(chǎn)工藝創(chuàng)新的歷程艱難而曲折，長期以來磚瓦行業(yè)工作者們一直在探索和研究且取得一些階段性的成果，早在20世紀50年代《建筑材料技術》雜志上發(fā)表過《關于利用隧道窯燒制青磚瓦問題的商榷》文章，20世紀70年代《磚瓦》雜志報道了北京某磚瓦廠發(fā)明了連續(xù)燒結(jié)青磚的工藝，2009年北京某建材公司發(fā)明了隧道窯結(jié)合鐘罩窯連續(xù)生產(chǎn)青磚的新工藝，遺憾的是這些創(chuàng)新成果沒有延續(xù)運轉(zhuǎn)和達到技術推廣的目的，筆者2018年上半年在安徽某廠研發(fā)一條生產(chǎn)青磚的隧道窯已順利投產(chǎn)，在此結(jié)合自身實踐，對運用現(xiàn)代工藝設備生產(chǎn)仿古青磚進行探討交流。

在青磚傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中，用黏土制成磚坯，放在窯中焙燒，燒制過程中完全氧化時生成三氧化二鐵呈紅色，俗稱紅磚；然后加水冷卻還原，使黏土中的鐵不完全氧化則呈青色，即青磚。     

青磚燒制前期和普通紅磚是一樣的，磚坯氧化燒結(jié)后在還原氣氛下三氧化二鐵生成氧化亞鐵，在高溫下氧化亞鐵與二氧化硅生成青色的硅酸亞鐵玻璃相，因為氧化亞鐵極不穩(wěn)定，在300℃以上容易二次氧化，所以青磚必須在缺氧的狀態(tài)下一直冷卻到無法再次氧化的溫度直至出窯。     

我們祖先在當時一無電力、二無機械，科學尚不發(fā)達的條件下，創(chuàng)造發(fā)明了下水飲窯的這個簡單實用工藝。因為水滲入窯內(nèi)遇高溫產(chǎn)生大量的蒸汽，在窯內(nèi)形成正壓，窯內(nèi)正壓隔絕了外界空氣的侵入，確保了磚瓦在缺氧的氣氛中一直冷卻到無法再次氧化的溫度，完成整個返青工作。     

在傳統(tǒng)觀念中，下水飲窯似乎有給人一種神秘的感覺，有些人認為青磚返青是在下水飲窯過程中發(fā)生的，其實它和還原反應沒有關系，只是起了一個無氧冷卻的作用，這在國外生產(chǎn)青磚不用水而是氮氣得到佐證。

從整個磚瓦生產(chǎn)工藝過程來說，主要有原料制備、坯體成型、濕坯干燥和成品焙燒四部分，原料是根本，成型是基礎，干燥是保證，燒成是關鍵。這四部分是互相依存關系。青磚生產(chǎn)工藝創(chuàng)新突破的瓶頸是燒成，因為青磚獨特的生產(chǎn)工藝中還原燒成和無氧冷卻，在國內(nèi)現(xiàn)代連續(xù)式窯爐同時實現(xiàn)還原燒成和無氧冷卻是一個新的課題。     

現(xiàn)代陶瓷磚瓦窯爐主要有梭式窯、輥道窯和隧道窯：

梭式窯作為一種間歇窯，具有生產(chǎn)安排靈活，占地面積小，投資少等特點；但是產(chǎn)量有限，生產(chǎn)周期長，能耗高；適宜于一些厚大類，小批量，附加值高的產(chǎn)品。      

輥道窯在建筑陶瓷行業(yè)中廣泛應用，具有高效節(jié)能，自動化度高等特點；因為是快速燒成，原料成型處理要求嚴格，坯體入窯水分和燒成制度比較單一，最近一些廠家采取干法成型的工藝，輥道窯燒制的青瓦在抗凍性方面達不到要求，所以輥道窯適宜于大批量、薄小型、品種單一類制品。     

隧道窯在陶瓷磚瓦行業(yè)中廣泛應用，除了高效節(jié)能、自動化度高等連續(xù)窯的特點，同時因為窯車裝載方式可以多層裝載，適用產(chǎn)品范圍較廣，合適的燒成周期，尤其適用于青磚厚重類制品。區(qū)別于傳統(tǒng)磚瓦隧道窯，現(xiàn)代隧道窯主要組成：窯體、窯車（窯具）、燃燒系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和附屬設備?，F(xiàn)代隧道窯的工作系統(tǒng)特點：     

a．不用冷卻帶直接流入燒成帶的窯道風作為助燃空氣，因為使用高速燒嘴，助燃空氣完全進入燒嘴，與燃料混合燃燒后，焰氣噴入窯內(nèi)，不需要另行供給補充空氣。     

b．燒成帶設置多個小功率的燒嘴，在兩側(cè)垂直和水平交錯排列，這樣有利于均勻窯溫，調(diào)節(jié)燒成曲線和氣氛濃度。預熱帶下部兩側(cè)設置水平交錯排列的小功率高速燒嘴和調(diào)溫攪拌風嘴，以利于均勻預熱帶截面溫度和調(diào)節(jié)升溫曲線。     

c．排煙孔比較集中小分散式布置在窯頭，有利于充分利用煙氣熱量。     

d．冷卻帶一般都分為三段；急冷段、緩冷段及低溫冷卻帶。多采用直接冷卻方式，從兩側(cè)垂直和水平交錯布置冷卻風噴口，噴入高帶冷卻風，造成強烈的橫向氣流循環(huán)均勻冷卻制品。熱風側(cè)由窯頂分散抽出。因此冷卻以橫向循環(huán)氣流為主?？v向氣流較少。     

無論設計或操作隧道窯，窯爐工作者要充分了解制品的燒成工藝過程及要求，并根據(jù)這個過程和要求制訂合理的燒成制度，以確保滿足燒成工藝的要求。