引言：我们购买码坯设备目的是为了码好垛。良好的原料和窑炉系统、合理的生产、热工制度与合理的码坯方案，这几要素相互配合才生产出高质量的产品。

码垛方式是由甲方（购方）签字确定的，所以在签购买码坯设备合同时，往往需要参考一些数据和要点，避开选购误区。本篇主要在码垛方面描述这些数据和要点，仅供参考。

全篇从三个方面阐述：

从干燥、焙烧环节看码垛；

码垛倒塌与下游设备；

对抓盘提四点要求。

一、从干燥、焙烧环节看码垛

1．干燥环节：

坯体干燥是坯体内的水析出到坯体表面，由风也就是流动的空气把坯体表面气态化的水带走，使坯体脱水的过程。从烧结砖瓦发明至今七千多年，我们运用各种方法提升干燥效率和质量，降低投入成本。

2021年4月新建成投产的河南周口睢县某砖厂的二次码烧链板式干燥系统，干燥周期为1.5-2小时。

随着干燥时效逐步提高，我们对风和温度环境的控制越来准确，码垛方式也有相应变化。

码垛设计在干燥环节要注意遵循原料特性，当下最流行的利用余热隧道式内、外循环干燥方式，设计合理的垛隙，特别是大断面隧道窑，干燥室内的送热风口距离窑中心远，窑车上坯垛端面每个点上的风速难一致，穿流和环流的风速差容易变大，风量不平衡，最常见的弊端是同窑车断面干燥不匀，风速较大的部位干燥速度快于风速小的部位。所以，码垛纵横通风道要对应干燥室内的送热风口。送热风口对着码垛会导致干燥速度不匀、干燥裂纹出现概率增大。

大断面要合理加宽坯垛间隙，不要盲目要求增加码坯数量。加宽中间垛隙，就相应减少中间的码坯数量，中稀边密。尽量让各部位风量平衡，减小穿流和环流风速差，均匀干燥。当然过量的增加中间垛隙也会导致热工不合理，增大出现焦砖、黑心砖和灰心砖的概率。

尽量购买大厂家码坯设备。大厂家数据库内容丰富、会筛选并协助剔除明显缺陷的方案，码坯方案相对更科学。

2．焙烧环节

焙烧是用火将坯体陶冶，通过高温处理质变成为砖瓦成品的过程。在焙烧环节上，人们经过几千年的尝试，观察火候、了解规律、反复探索更为高效、合理的焙烧制度。

目前隧道窑焙烧环节对码垛常见要求有：三隙，哈风口、投煤口和坯垛的对应关系等几点。

首先，码垛的三隙设计要合理。隧道窑边隙和顶隙是为了窑车的安全运行，无论如何码坯垛，要尽量让气流穿过坯垛中间或砖的孔洞，尽量减少边隙、顶隙和垛隙之间的风流量，一般说穿流的风量每增加1%，火行的速度会增加2%以上。三隙相对越小，焙烧速度越快，成品质量就越好，相对能耗就越小。边垛距离窑墙的边隙理想尺寸约为40mm，实际上难以达到理想尺寸，随着近年来材料、土建技术的提升，边隙和顶隙尺寸呈逐步缩小趋势，目前常见边隙尺寸为80—100mm，顶隙设计为50-100mm。

其次，坯垛之间的纵横通风道与隧道窑上的哈风口（排烟孔）要相互对应。这也要求码垛设计合理的垛隙，用合理的垛隙减少中间砖坯数量，使中间与边隙的风量平衡，拉动中间风，尽量使穿流和环流的风速差、截面温差趋于最小，窑车上砖坯端面每个点上的风速尽量一致。

一般距离哈风口越近的地方，抽力就越大，风速就越快，特别是大断面隧道窑，两边的哈风口距离窑中心远，相对于小断面隧道窑，中间风的路径远，不易流动，经常见到有两边刚刚好，中间老火的现象。合理的三隙、垛隙尺寸就可避免这种问题的出现。

最后，码垛的风道和投煤孔要对应。

小结：好的码垛方案，会要求干燥室内的送热风口，以及隧道窑上的哈风口，通风道、投煤孔均要对应码垛纵横通风道，不可对着坯垛。尤其是干燥室内的送热封口和隧道窑的哈风口。

一、码垛倒塌与下游设备

什么样的码垛方案不易倒塌并且抱砖效率高？我们先来看码垛倒塌的几个常见原因：

1．从坯垛码成到干燥中期，码垛倒塌常见的七种原因：

1)         码垛不垂直、不压缝、多属于码垛机械原因。

2)         操作不慎，在运转、摆渡中导致码垛倒塌，属人为因素。

3)  码坯平面不够平实、砖坯码上去出现歪斜、下沉，不够稳定；直通隧道窑轨道不平导致溜车、撞车，属硬件因素。

4)         原料收缩率大，配比不当。

5)         成型硬度不够，含水率大，底层砖坯承受不了其上面码垛的重量被压垮倒塌。多见于多孔、空心砖型生产现场。

6)         秋末冬初和冷天点火初期会出现淋塌现象。

7)    主机口尺寸问题，常见的有梯形、鱼眼状。

以上是常见的码垛倒塌原因，在干燥和焙烧中出现的问题，很多可通过调整码垛直接或辅助解决。后期改动码垛方式，属于现场技改的性质。抓盘的后期技改，一般需厂方技术人员到现场，花费1-7天甚至更长的时间，现场将抓盘拆散，再根据需要重新定位组装。改动大一点的，则需要更换气缸、拉杆等，需用时间更长。由于现场环境、工人的专业程度都和原厂生产线相差太多，造成现场技改不但要花费较高技改费用，且技改后的抓盘精度无法和原装相比，后面往往会产生其它问题。

所以，要在订购设备前做好功课，设计合理码垛，尽量避勉后期技改的情况发生。

同样的窑截面尺寸，码垛方式可以有多种

以上4种码垛方案，大垛明显会比小垛稳，抱砖机工作时效率也高。同时，大垛的倒塌概率也比小垛低。图中，4号是最不利于抱砖机抱砖的，不管怎么设计，都有可能丢下一垛。

码垛越大相对越稳，但码垛太大将不利于排潮，因干燥时回潮导致在干燥室塌坯的例子很多。

所以，要在能够合理排潮烘干的前提下，将码垛尽量设计的大一点，稳一点。

这里面有个矛盾：

小码垛相对容易快速排潮、干燥烘干（比如二压六）。

大码垛在运转时更稳，抱砖效率也高（比如四压十二）。

前面说过码垛是否合理，不但直接涉及耗能，而且与产品质量、效率有密切关系，曾有“七分码，三分烧”的说法，所以要慎重取舍。码垛方案是一项系统工作，涉及面广泛，我们会在文末汇总流程图，协助您选择。

提防倒垛使之更稳定，还有拉垛搭接这一办法，但是在使用拉垛搭接办法的时候，有时会产生另外两个问题：

其一是大尺寸搭接（通拉）常会导致拉垛砖大量断砖，拉垛砖坯在风道中，干燥时首先收缩，收缩不同步产生干燥裂纹，所谓拉哪里断哪里。

其二是大尺寸搭接拉垛砖会导致抱砖机无法正常使用。见图4：

抓盘设计方案仍然要有自动拉垛功能，但为了避免拉垛砖坯干燥不同步会导致砖坯开裂，拉垛尺寸要控制在50mm以内。小尺寸拉垛抱砖机能够使用。

有些厂家的码坯系统拉垛功能开关方便，只需在操作界面点触按键就能轻松控制，还可以自主决定拉垛层，为现场后期增加更多可操作空间。

2．抱砖机对码垛的要求

常见的直接抱砖上车设备，分为行吊和叉车（铲车）两类，机械手拆卸垛虽然技术更加先进，但市场上还比较少。目前最主流的这两类抱砖运行原理相同，都是液压驱动夹板将整垛成品砖抱起来。不同厂家的抱砖机对垛间距，风道尺寸都有些限制，有些垛型设计看似合理，抱砖机却无法正常抱砖。

例如有码垛会设计约30mm的超小风道，这种码垛方案在排潮、干燥的角度有益，见图5：但从抱砖机的角度，窑车上如果有砖渣或煤渣便会夹在小风道内，导致最下层砖无法安全夹起。只有窑车规范、无炉渣砖渣很少的的现场，才适合采用这种超小风道。

总结：不建议使用大尺寸拉垛（通拉）。配合抱砖机的，拉垛尺寸40mm左右为宜。

为保证抱砖机正常使用，一般情况抱砖机对大风道尺寸要求最好不小于120mm，小风道尺寸最好不小于50mm（拉垛需再加拉垛尺寸）。有多种砖型的，更要分清主次，综合考虑。

3．砖坯尺寸改变影响的几个方面

抱砖机夹头和码坯设备的抓盘均限制砖坯尺寸不可随意改变。

相互关联的几个尺寸：

1)         主机口宽度尺寸更改幅度一般不要超过±2㎜。

砖坯尺寸由国标和市场需求决定，当市场需求有所变化或者其它原因需更改砖坯尺寸时，首先要考虑砖坯长度（抓坯尺寸）。由于抓盘的抓坯动作是气缸带动拉杆和抓片来完成，抓坯气缸的总行程平均分配给该组砖坯，准确计算，盈余不多。一般允许主机口的变化是±2㎜的变量，若砖坯抓坯尺寸需要更改大于±2㎜时，就有可能需要更换抓坯气缸等相关零部件。

当砖坯长度尺寸变小，容易导致抱砖机抱砖不紧；码坯设备也容易抓不紧掉坯；还会缩小码垛有效截面宽度，增加边垛到窑墙间隙，使大量气流从边隙通过，坯垛中穿流气体量减少，传热效果降低，拉大坯垛温差，相应增加能耗、砖质量变差、损坏窑体。

当砖坯长度尺寸变大，码坯设备布坯分坯间隙将会改变，抓坯时会出现扎坯现象。还会加宽码垛有效截面宽度，相应的边隙减小，增加边垛蹭窑墙几率；

2)         钢丝切割的宽度尺寸改变，需要改动挂钢丝的栓板，改动抓盘抓坯合坯、分坯的定位，不然码垛会出现不整齐、不圧缝等问题。

3)         高度尺寸，码垛层高。码垛的总高是坯子的单个高度叠加而成，单块砖坯变高一般码垛机器人等设备相对容易调整。如果单坯尺寸改变过大，也需要考虑会不会超过码垛机械的码垛总高运行极限，这里还需要注意机器人设计运行极限和现场码垛高度运行极限是两个概念，码垛是需要伸展到某位置的。

在确定码垛方案时，要清楚本厂原料干燥成型的收缩率，确定成品砖尺寸和湿坯的详细尺寸，按照需要将湿坯尺寸提供给码垛机器厂家，尽量避免后期再修改砖坯尺寸。

 三、对码垛抓盘提四点要求

抓盘结构决定着码垛方式，抓盘是由气缸、拉杆、导轨、铝合金、爪片等普通机械零件组成，所以千万不要把码坯设备想的太智能，变形金刚只是人类想象的科幻片，这些零件组装成的抓盘和您想象中的智能没有半毛钱的联系。也就是说，您在购买码坯设备的合同签字时，就基本决定了最终的码垛方案。一旦厂家生产完成，码垛方式便无法轻易更改。

建议您在购买码坯设备时对抓盘提这四点要求。

1．抓盘单抓坯气缸抓坯数量最好不大于4块，避免后期放坯带坯，特别是标砖和配砖抓盘。

从设备运行、维护角度看，结构越简单相对越好维护，故障点也相应减少。但是抓盘单气缸抓坯数量这个问题上，简化结构同时也会带来致命的缺陷。个别厂家在设计、生产抓盘时，为简化结构或节约成本会设计出抓盘上单个抓坯气缸抓坯数量多达6到7块砖坯甚至更多

原因是抓片上部的滑动组件，摩擦阻力会随着设备的使用时长而变大。全国砖瓦行业制坯车间都难以做到无尘车间的要求，设备都会有正常磨损、形变，这种摩擦阻力的变大无法避免。当运行一年之后滑动部件阻力变大，就出现放坯带坯，严重影响制坯生产。即便后期加装快速排气阀（图8），加长放坯时间或者强制松坯，又或者减少一点抓坯高度，都无法从根本上挽救抓盘设计的先天缺陷。

所以，当设计的抓盘上出现一个抓坯气缸抓坯数量多达5到6块砖坯甚至更多的，建议要求重新设计，修改抓盘的结构设计方案，或者把上述内容写进购买合同。

建议标砖和配砖抓盘，单个抓坯气缸抓坯数量少于5块为好，不要超过5块。

多孔砖和砌块砖的抓盘，由于单坯重量比较重，放坯时带坯现象较少，但是也建议抓盘上单个抓坯气缸抓坯数量少于5块为好。

2．适当增大分坯间隙方便修调，抓盘设计时分坯间隙至少要30毫米

个别厂家在设计、生产抓盘时用料及其“精准”，设计出的抓盘在分坯间隙上要求很高，见示意图9：这种抓盘对分坯精度要求过高，后期伴随设备正常磨损,机械精度变差，抓盘下降抓坯时扎坯频率大大增加。

另外，分坯间隙紧凑的抓盘，对操作、机修人员要求也非常高，当分坯设置间隙小于

25㎜毫米时，后期使用将是对工人“摧残”般的考验。

所以，建议订购码坯设备时，要求最小分坯间隙要≥15mm×2。

3．要求抓盘风道尽量设计成可调风道，争取更多可操作空间。

码坯设备抓盘的风道有不可调整和可现场调整两种。前面说砖坯尺寸不可轻易改变，一旦改变将会影响到码坯设备、切坯设备、抱砖机和焙烧调整，当后期我们必须要对产品尺寸进行少量改变时，可调风道的优势就凸显出来了，虽然风道调整量不大，但基本可以兼容少量改动的砖坯尺寸，将会为您省下一笔技改费用，更重要的是调整时间也相对要少。

可调风道结构，为后期使用预留了更多的可调整空间，是比较好用的一种方式。

4．要求有拉垛功能，拉垛尺寸最好控制在50mm以内，以保证抱砖机能够正常抱砖。

拉垛功能的优缺点，在上面环节已经有详述，这里不再写。

购买码坯设备，确定码垛方案流程:

上游需要窑炉设计方根据设计方案给出初步的码垛方案，（新建厂建议先取原料小样试烧），再经烧结专家、看火师傅参考。

下游要将方案汇总——交至码坯设备和抱砖机厂家，综合多方意见，敲定码垛方式，——最后定制码坯设备和抱砖机