制砖隧道窑窑烧的砖上熟下生怎么办?

煤矸石烧结砖隧道窑的维护及保养
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煤矸石烧结砖隧道窑的维护及保养
&&& 笔者根据多年来的实践经验和专访了很多生产厂家所掌握的一手资料,根据煤矸石烧结砖隧道窑生产的情况分析,结合有关行业专家发表的技术论文,就如何解决隧道窑通常所见的一些疑难杂症,提出一些解决办法,供行业人士参考。
&&& 目前煤矸石烧结砖生产线,采用大断面平吊顶隧道窑的比较普遍。平吊顶是大断面隧道窑的重要组成部分,也是隧道窑的薄弱环节。在许多设计、建设和施工时,都将其作为重点予以考虑。但是,许多隧道窑投入生产后,窑顶脱皮、掉块现象仍然普遍存在。有的隧道窑使用不到两年,其吊顶板就出现脱落现象,究其原因,既有结构不合理、吊顶板质量差的因素,又缺少煤矸石原料性能、窑炉操作工艺的经验,导致焙烧操作出现偏差从而对吊顶板产生危害。有些危害在短时间内没有表现,但随着时间的推移,危害积累达到一定程度时,就会对隧道窑密封和操作产生较大损害,严重时导致停产维修,给企业造成严重的经济损失。现就煤矸石烧结砖厂隧道窑吊顶板掉皮、脱落现象的原因进行分析。
2 煤矸石中有害杂质对吊顶板耐火材料的危害
&&& 隧道窑吊顶板为耐火混凝土吊顶板。它是由硅酸铝水泥与不同粒度的耐火骨料预制而成,其烧结抗温耐火度为1300℃,而煤矸石隧道窑产品最高烧结温度为1050℃所以在正常焙烧使用中,吊顶板是绝对安全的。
&&& 在焙烧过程中,对吊顶板影响最大的是煤矸石中的硫、钾和钠的化合物。高温下这些有害杂质随烟气侵蚀吊顶板,与吊顶板中的耐火材料发生化学反应,生成新的低熔矿物,而新生矿物在体积上会出现不同程度的膨胀,致使吊顶板剥落及开裂,并 随着这种化学反应在不断重复,剥落现象也越来越严重。另外,有些新生低熔矿物可使耐火材料结构变得疏松,这样耐火材料就失去它原有的特性,其强度、热传导及弹性系数等物理性能发生一系列变化,致使耐火材料的使用寿命缩短。
&&& 在隧道窑中,预热带高温段和焙烧带部位的吊顶板受影响最严重。随着温度升高,这些有害元素的化合物在烟气中的浓度会增大,对耐火材料的侵蚀也就更为强烈。在预热带和冷却带的低温段,有害杂质对耐火材料损害较小,所以,在出窗时窖车面上虽然可以经常看到掉落的吊顶板碎块,但在隧道窖两头很难观察到吊顶板被损害的现象。
3 煤矸石原料中有害杂质对吊顶板金属吊钩的危害
&&& 煤矸石中的有害杂质不但损害吊顶板的耐火材料,也严重损害吊顶板的金属构件。特别是含硫烟气,透过膨胀缝、耐火衬料的裂缝与金属吊钩发生反应,对其侵蚀,使吊钩锈蚀剥落,最后失去作用,导致吊顶板整体脱落。近几年,为防止金属吊钩镑蚀,有的吊钩改用耐高温不锈钢材质,以防止吊钩的腐蚀。但是,从脱落的顶板来看,耐热不锈钢吊钩埋人吊顶板部分腐蚀依然严重,特别是吊钩弯钩部分,锈蚀深度可达1mm,吊钩上部暴露在空气中的部位锈蚀较轻。锈蚀部位周边为黑色氧化皮,其强度很低,与周边耐火材料分离,失去锚固拉结作用,导致吊顶板脱落。究其原因,我们认为,除有害烟气对吊顶板的耐火材料侵蚀导致金属吊钩与含硫烟气密集接触产生锈蚀外,也有耐热不锈钢材质本身的原因:①耐热钢在制造过程中,不可避免地带有硫元素。②在耐热钢制造、冷却的过程中,钢铁中出现铬移动,部分取代硫化锰中锰的位置,进而造成该处铬的含量变低,而当铬的含量低于13%时,耐热不锈钢就会生锈。③耐热钢吊钩加工时弯钩部位受热、冷却,破坏了原有的化学结构。④耐热不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化物防护膜,防止有害杂质 渗入而获得抗镑蚀的能力。但是,如其受到外力作用,薄膜遭到不断破坏,尤其在含有大量硫化物烟气中,则可引起化学腐蚀。除上述原因外,隧道窑的温度对耐热不锈钢吊钩影响也极大,温度升高,腐蚀速度会显著增加。
4 不当操作对隧道窑吊顶板的危害
&&& 从煤矸石有害杂质在隧道窑各段不同时期的反应情况来看,危害主要部位集中在预热带后段和焙烧带之间。这是由于煤矸石砖坯在此带燃烧,窑温不断升高,释放的有害物质浓度较高,发生化学反应活跃所致。有害杂质是伴随着隧道窑烟气对吊顶板进行侵害的,烟气是主要载体,如能有效、合理地控制烟气对吊顶板的侵入,也就减少了有害杂质对吊顶板侵害 的几率。如果隧道窑采用正压操作,大量烟气会透过 吊顶板缝、耐火衬料的缝隙外溢,在耐火材料和金属构件周围形成有害气体密集区,这就给有害杂质的损害作用创造了条件。
&&& 隧道窑烧成制度紊乱,也会影响吊顶板的使用寿命。由于煤矸石原料热值不稳定,使进人隧道窑砖坯热值的变化也很大,进车时间不正常,造成隧道窑温度不稳定。特别是在烧结带,由于隧道窑吊顶板在1000℃左右时强度很低,而窑内温度不稳定会造成吊顶板周而复始地膨胀收缩,使其强度遭受严重破坏。
5 减少隧道窑吊顶板危害的建议
&&& 在隧道窑设计,特别是吊顶板耐火材料的选择上,针对煤矸石原料中的有害杂质,吊顶板的高温性能、抗腐蚀和抗氧化还原作用选择优质耐火材料。
&&& 对吊钩材料、加工、吊钩防腐以及吊钩葫芦的装配方法及装配质量予以改进和控制,以减少有害杂质的侵蚀。
&&& 在隧道窑操作时,采用微正压烧成,将零压点控制在焙烧带后段,使预热带到焙烧带大部分成负压,烟气在排烟机作用下从隧道窖和管道抽出,有害杂质只接触到耐火材料表面,对吊顶板内部结构和埋设在耐火材料中的金属构件侵害减少,从而延长隧道窑吊顶板的使用寿命。
&&& 理顺原料破碎、成型工序,确保原料热值和进车时间稳定,严格执行隧道窑热工操作制度,对焙烧曲线合理调控,以减少温度制度紊乱对吊顶板的损害。隧道窑操作时,不但要考虑制品的烧成因素和条件,更要考虑砖厂最大的热工设备一一隧道窑的适应因素。把对设备的损害降到最低,才能从根本上保证产品的质和量。
&&& 煤矸石中的有害杂质成分比较复杂,在隧道窑焙烧过程中挥发并伴随烟气对隧道窑产生侵害;其中,对吊顶板耐火材料和金属吊钩造成直接损坏的是钾、钠和硫等元素,给损害创造条件的是不合理的焙烧操作。因此,改进吊顶板材料,特别是金属吊钩设计、加工方案,提高施工质量,运用正确的焙烧操作,就可以减少有害杂质对隧道窑吊顶板损害。
6 窑体和窑顶的维护及保养
&&& 煤矸石烧结砖隧道窑生产厂家均采用断面较大的窑型。大断面隧道窑的窑顶均采用轻质耐火混凝土板吊顶结构。耐火混凝土吊顶板是用硅酸铝水泥做胶结剂,与多孔高铝耐火骨料和细粉按一定的配合比,经加水、成型和养护后预制而成。它的特点是体积密度小,重量轻;导热率低,隔热性能好;烧后变化小,稳定性能好,它的使用温度为1300丈?1350丈。
&&& 轻质耐火混凝土吊顶板很容易损坏。尤其是在投产点火供窑阶段,如果烘窑温度和升温速度控制不当,则吊顶板易产生裂纹、表面剥落和强度急剧下降。因此,烘窑是轻质耐火混凝土顶板使用中的关键环节。烘窑的主要作用是排除窑体和吊顶板中的游离水、化学结合水,并获得高温使用性能。
&&& 轻质耐火混凝土吊顶板的使用中应特别注意的问题一是轻质耐火混凝土吊顶板中硅酸铝水泥的含量越高,烘窑时越容易出现裂纹、表面剥落和强度降低等问题,因此,烘窑的温度与升温速度,应依据轻质耐火混凝土吊顶板的热工性能而定;二是轻质耐火混凝土吊顶板在大于1300℃时才能被烧结,而煤矸石砖的最高烧成温度为1050℃,吊顶板达不到所需的 烧结温度,强度必然较低,因此,在窑炉运行中,要保持窑内温度稳定。操作人员要注意观察,若发现出窑的窑车上面有掉落物,则应查找原因,并采取相应 措施。
&&& 窑体容易损坏的部位是窑墙和曲封砖,损坏的主要原因是窑车的碰撞与摩擦等机械损伤。特别是当窑车塌车时,塌落的制品在冷却带冷却强度提高后,极易把窑墙和曲封砖挤破。因此,要在码坯、干燥、焙烧等环节上注意操作,严防倒垛事故发生。一旦在隧道焙烧窑内出现塌车倒垛事故,则要在冷却带的抽热风管口,把塌落在靠近窑墙的制品掏出来。为此, 抽冷风管应设带盲板的三通管,需要掏砖时,打开三 通管的盲板,即可方便操作。最好在冷却带与焙烧带之间加一个高600mm、宽400mm的事故处理孔,需要时,只要把堵塞的耐火砖拆出来即可使用。
7 排烟机及其排烟管道的维护及保养
&&& 排烟机的维护保养是煤矸石隧道窑运行中的一大难题。含硫烟气对风机的腐蚀特别快,一般风机的叶轮只能使用6~9个月,不仅设备维修费用高,而且检修时还会影响窑内温度的稳定。延长排烟机使用寿命的办法:一是在风机与烟气的接触面喷涂耐腐蚀材料,如铝、铝金属层或耐高温耐酸油漆等;二是风机叶轮的叶片采用单板结构,不使用空腹叶片,单板叶片比空腹叶片的钢板厚,耐腐蚀时间长;三是尽量降低入窑坯体含水率,尽量提高排烟温度,并对风机壳体做好保温,尽量避免机壳内出现凝露的现象。这也是减少烟气腐蚀、延长风机使用寿命的最好措施。
&&& 排烟管道要经常进行检查清扫,特别是窑墙排烟口管道转弯部位易腐蚀堵塞。此弯管可采用带盲板的三通铸铁管。铸铁管比钢管耐热耐腐蚀,当需要清扫时,只要打开盲板即可进行清扫。
&&& 目前排烟机的防腐问题尚处于试验研究阶段。防腐方式很多,在采用时,应将使用寿命与防腐投资加以综合考虑,原则是要既经济又耐用。
8 排潮风机的维护及保养
&&& 排潮风机常年在潮湿的环境中工作,易损坏是必然的。延长使用寿命的办法:一是涂抹防腐材料,这里的温度较低,一般为40℃~50℃,采用防腐油漆即可;二是尽量不使用烟气干燥介质,避免含硫烟气腐蚀。
9 窑车的维护及保养
&&& 在隧道窑生产运行中,窑车的使用次数多、周转快,在动态运行中极易损坏。其损坏部位主要是台面、金属车架、车轮与轴承。
&&& 窑车台面铺设的耐火砖和隔热材料,因运转中温度的交替变化和机械碰撞,损坏比较严重,需要经常检修。检修台面砖时,应注意在砖缝填塞硅酸铝纤维棉,砖底面则用黏土质耐火泥填实,砌平台面。检修后的窑车台面尺寸,一定要按原设计要求砌筑,台面平面尺寸的误差为+0mm、-5mm。要检测窑车台面的平整度与对角线、台面高度,防止台面砖碰撞窑墙和曲封砖。窑车台面的耐火砖在使用中会向四周扩张,使窑车台面的平面尺寸越来越大,导致 台面两侧碰撞窑墙和前后两车耐火砖台面相碰。解决这个问题,要从设计和砌筑施工抓起,正确的设计与施工要求是:台面砖之间的砖缝尺寸为15mm, 砖缝间填充硅酸铝纤维棉,并使纤维棉保持松软状态,不得填充耐火泥;台面砖底面用耐火泥砌筑,找平台面。
&&& 窑车金属车架的损坏,多数是因窑内压力过大,向车下漏热风,烧坏金属车架。尤其是窑车的接头处,极易损坏。预防的方法是:把两窑车的接头处的曲封砖和耐火纤维密封毡条维护好,最好是在两车接头处的砖封上加垫耐火纤维毡条。
&&& 窑车车轮的损坏主要是轮面磨损、轮缘变形,其主要原因是车轮的材质问题。车轮的材质应为ZG310-570,并进行热处理最好使用ZG340-640,并 进行热处理。
&&& 窑车车轴承的损坏,也是由于窑车密封不严密、大量高温热风侵入窑车底部使轴承化油造成的。维护保养的方法:一是搞好窑车密封与砂封;二是调节窑内压力与车下压力平衡,防止窑车热风漏入车下;三是窑底鼓风要使车下有一个适当的风速,冷却风既能保证压力平衡的需要,又有把由窑车传入窑底的热量及时带出窑外,使车下风温不超过80℃。窑车车轮轴承处于高温环境,其轴承的润滑脂必须使用1号氮化硼高温润滑脂或二硫化钼高温润滑脂等耐高温的润滑剂。不能使用润滑脂添加机油的混合油来润滑窑车承轴。
10 水管式换热器的维护及保养
&&& 水管式换热器是敷设在抽热风管道上的热交换装置。转换出的热水可供洗澡、采暖和作搅拌泥料用水。水管式换热器的维护保养,首先应从设计环节上抓好。因为现在设计运行的水管式换热器,一般都与抽热风管道直接串联着长年运行,采暖用的换热器,在非采暖期就采用循环水冷却方式。这种设计与运行方式,费水费电,既不经济,也不便于维护保养。为 此,在设计安装时,应将水管式换热器敷设在抽热风管道的旁通管道上。而且,应将洗澡、生产用水与采暖用水分开,即洗澡和生产用水的换热器设在温度较低的抽热风管道上,采暖用水的换热器设在温度较高的抽热风管道上。某一台换热器是否使用,可用管道上的闸阀控制。例如,采暖用的换热器只是在采暖季节才打开闸阀使用,其他时间则关闭闸阀停用。这可减少大量的水电和维修费用。
&&& 水管式换热器中换热用的水管很多,极易被水垢堵塞,要从用水和水温方面设法解决。采暖用水是封闭循环,水温要求高达90℃,因此,要使用软化水。而洗澡与生产用水的换热器应严格控制水温不得超过50℃,较低温度的热水不易结垢。如发现有结垢现象,则使用一段时间就要进行清洗。
&&& 综上所述,煤矸石烧结砖隧道窑常见问题的原因很多,而且也很复杂,不同地域出现不同的问题,我们应持&具体问题,具体分析,具体对待&的态度,采用不同的方式进行处理。
---摘自《墙材技术与装备》杂志浅谈烧结砖隧道窑生产过程中的问题与发现_耐材及炉窑_中国百科网
浅谈烧结砖隧道窑生产过程中的问题与发现
    随着我国墙材烧结砖不断的快速发展,使用隧道窑烧结新墙材是当前生产厂家首选的热工设备。笔者走访了很多生产厂家,了解到在烧结砖隧道窑生产过程中均存在不同程度的生产通病。在此,对如何及时改进隧道窑生产中的问题,笔者提出一点理论上的改进办法,与同行及生产厂家共同商榷。一、不同的原料应选择不同的工艺流程根据行业有关政策规定,限制或禁止生产和使用粘土实心砖,现有生产烧结砖的主要原料以煤矸石、页岩、矿渣、粉煤灰、江河淤泥、建筑垃圾等为主。不同的原料应选择不同的工艺流程及设计方案,这是业内所应达成共识的常识。但现在市场上发现有很多不规范的窑炉公司和一些不正规的设计部门,给一些民营投资者带来了很多误导,他们的错误设计方案和漏洞百出的窑炉给一些砖厂投资者带来了巨大的损失。其表现在:有的生产厂家投产后就进行技改,有的更换原料,有的更换原料车间的机械设备,有的调整烧成工艺,有的调整生产产量。这些五花八门的变换、应付式的生产,无法从根本上解决其先天不足,既不能达产也不能达标。这些现象的出现都是把门外汉当佛爷拜所造成的不良后果。为了更好的掌握生产过程中的烧结技术,首先确定的是要搞清楚生产品种与原料的关系,而后确定烧结砖隧道窑的结构,二者关系必须统一起来,最后确立整厂工艺流程。这是我们必须掌握的原则问题,千万不能有指导方向性的错误。其一,首先需要我们对原料的化学成份在制品中有何影响进行了解:一是二氧化硅(sio2)含量多,说明其含游离石英杂质多,会削弱原料的可塑性,砖坯干燥收缩和烧成收缩小,有利于快速干燥,但制品抗压强度低;二氧化硅含量过少,则满足不了硅酸盐矿物固相反应的需要,制品抗冻性能差。二是三氧化二铝(ai2o2)含量多,砖坯的焙烧温度偏高,制品的耐火度高,但抗冻性能差;三氧化二铝含量过少,同样满足不了矿物固相反应的需要,制品抗折强度低。三是氧化铁(fe2o3)是一种助熔剂,常以赤铁矿(fe2o3)或褐铁矿(fe2o3?3h2o)等形式存在,氧化铁含量较多时,烧成温度偏低,制品的耐火度低,另外它影响制品的颜色。焙烧时窑内处于还原焰气氛时,氧化铁被还原成低价铁的氧化物,制品呈黑灰色,焙烧时窑内处于氧化焰气氛时,则制品呈紫红色。四是氧化钙(ca o)和氧化镁(mgo)细散状态的碳酸钙和碳酸镁(钙和镁是以碳酸盐状态存在于原料中的)是强烈的助熔剂。它会使坯体的烧结温度范围变小,降低制品的耐火度,并相应地使制品产生多孔现象。五是三氧化硫(s o3)是以硫酸盐状态存在于原料中的,它在焙烧时产生的二氧化硫(s o2)气体,腐蚀金属设备,并有损于操作工人的健康。同时,因二氧化硫气体体积膨胀,使制品崩溃成松散状,影响制品质量。六是烧矢量是原料中存在有机物所致,粘土中有机物含量一般为2.5%~14%,它主要是由动植物腐烂而生成。含有机物多的原料可塑性一般比较高,制品干燥后强度较高,但干燥收缩大,干燥速度快,则易开裂,焙烧时的烧矢量较大,制品孔隙率亦较高,因此要求对原料中有机物含量越少越好。其二,原料颗粒与颗粒级配也是应注重的环节之一,不同的产品对颗粒要求的级配也不一样。由于粘土矿物大部分存在于小于0.002mm的颗粒中,而原料的许多性能又取决于粘土矿物组成,所以国际上不少国家都以大于0.02mm,0.02~0.002mm,小于0.002mm来分级的。大于0.02mm的颗粒称砂粒,它没有粘结性能,在干燥和焙烧过程中主要起骨架作用,它的含量多少直接影响坯体成型、干燥和焙烧性能。如原料中砂粒含量少,则成型较容易,但干燥比较困难,焙烧温度降低;反之如果原料中砂粒含量多,则成型较困难,但干燥比较容易,焙烧温度提高。0.02~0.002mm的颗粒称为尘粒,它有一定的粘结性能,但干燥后松散,它在坯体成型和焙烧过程中,一方面起骨架作用,另一方面起填充作用。小于0.002mm的颗粒称为粘粒,它有粘结性能,干燥后结合力强。在坯体成型和焙烧过程中起填充作用,与水作用产生可塑性。粘粒不能太少,也不能太多,太多会导致干燥困难。原料中的砂粒、尘粒和粘粒三组分要有合适的比例,才能作为烧结砖的原料。例如,实心砖0.002mm10%~49%,0.002~0.02mm10%,0.02mm70%。如承重空心砖, 0.002mm20%~50%,0.002~0.02mm10%,0.02mm60%。其三,原料车间的设备选型是关键的一环。设备选型与原料的匹配,是重中之重,设备使用率的高低与我们采用生产原料,有着直接的关系。如何选好设备型号和提高使用率就应该根据不同的原料选择不同的机械设备,设备的选型与焙烧工艺要相互匹配。笔者走访了很多生产厂家,有的用户为了节省项目的前期费用,没有可研、实验、试生产、再生产的环节,照搬其他用户的生产流程,结果是张冠李戴,导致生产不能正常。例如,破碎、过筛、输送、存化、搅拌、挤出、切码运等系统,都要与原料性能相适应,再与后段烧结相配合,然后确立工艺流程,使生产环节要有具备提高工效的潜力因素。这样才能使设备运转率达到理想状态。不同的原料选择相适应的设备才是最佳选择。在此有一关键环节要注意,现在有很多相同设备,标注的技术参数却不同,甚至有的标注的数据与实际生产结果有很大差异,尤其是一些小的机械制造企业为了迎合客户的心态,低价格,高参数,严重扰乱了行业的技术规范,使有些想节省投资的客户选用了一些劣质产品,直接影响生产,导致行业上的不良竞争,尤其是对偏远、经济落后的地区更是雪上加霜,误导了投资人。其四,选择合理的原料才能生产合格的产品。产品的不同对原料的要求也不同,不同地区的需求,就应该生产不同的产品,尤其是地域的差异,也有不同的工艺要求。我们在调查很多烧结砖生产厂家时发现,有的产品不畅销,有的产品供不应求,这也与很多投资人对新墙材产品的一种认识不足有关。到南方地域考察,在北方投资生产,也不结合当地实际,其结果可想而知。我们知道烧结砖产品的销售半径50公里为最佳销售圈,销售价格是局部性。砖厂投资人要想对原料真正全面理解清楚,就务必多请教行业专家们,听取他们的指导意见,这样的投资才能有所收获。二、掌握隧道窑的性能与生产结构的关系对于烧结砖隧道窑,刚进入这个行业的人士要想真正了解还需要一个过程,才能掌握生产设备的性能与用途。同样的原料,同样的工艺,同样的设备,生产的结果却不尽相同,这是因为他们对于窑炉热工设备的性能、维修、保养不熟悉,而现在市场上隧道窑的型号各不相同、差异很大,也不规范。尤其是有的投资者对隧道窑的要求设想很高,又想投资少,产量大的窑型来满足自己的理想,这样一来对设计生产者来说就有很大的挑战。我想,大家还是要回归到热工原理上进行分析,把握规则,根据理论依据,掌握它的性能与结构,才能进入理想正常生产状态,否则就是异想天开。现在我们来谈一下砖坯焙烧过程中产生的变化。这些变化的主要内容有:矿物结构的变化,生产新矿物,各种组分发生分解、化合、再结晶,扩散、熔融,颜色,密度,吸水率等一系列变化。最后变成具有一定颜色,致密坚硬,机械强度高的制品。当坯体被加热时,首先排除原料矿物中的水分,在200c0以前残余的自由水及大气吸附水被排除出去。在400~600 c0时结构水自原料中分解,使坯体变得多孔、松驰,因而水分易于排除,加热速度可以加快。此阶段坯体强度有所下降,升温至573 c0时,&-石英转化成&-石英,体积增加0.82%,此时如升温过快,就有产生裂纹和使结构松驰的危险。600 c0以后固相反应开始进行。在650~800 c0如有易熔物存在,开始烧结,产生收缩。在600~900 c0如果原料中含有较多的可燃物质,这些物质需要较长时间完成氧化过程,在 930~970 c0碳酸钙分解成为氧化钙和二氧化碳。通过焙烧使原料中细颗粒通过硅酸盐化合作用,将可形成不可逆的固体。窑体内的冷空气通过冷却带的砖垛,由于热交换过程制品被冷却到20~40c0。冷却的速度因原料而定,尤其冷却到573 c0时,游离石英由&型转变为&型,体积急剧收缩0.82%,使坯体中产生很大的内应力。此时应缓慢冷却,否则易使制品开裂。其一,制品的干燥与烧成的关系。干燥后的砖坯在进焙烧窑前要达到含水率小于6%,这项技术参数对烧成来说是一项过硬的指标。如果大于6%的含水率将直接影响后面的烧成。如何控制好干燥这一环节?首先我们要掌握干燥窑的生产过程,了解有哪些影响干燥的因素。一是坯体原料的性质和坯体的形状大小、厚度、孔洞率。二是坯体的成型含水率,残余含水率。三是坯体本身的温度越高则干燥速度越快。如果坯体在成型时加热可以提高干燥速度。四是干燥介质的温度越高则干燥速度越快。但温度过高会使坯体开裂。五是干燥介质的相对湿度越低,则干燥速度越快,在等速干燥阶段此影响最明显。干燥介质的流动速度越大,干燥速度越快。六是干燥介质与坯体的接触面积越大,则干燥速度越快,接触面积大小主要决定于坯体的码坯形式。七是干燥窑的结构、送排风的形式及风机的选型。八是干燥窑的结构上要注重四个方面的结构处理,如加热阶段,等速干燥阶段,降速干燥阶段,平衡阶段。九是干燥倒坯是常见的最头痛的问题,尤其是春季南方地域的生产厂家,最为普遍。十是干燥进车速度不均匀,干燥曲线变化无常,送热与热分布、排潮与风速与原料的性能各不相同。如何来掌控这些因素关系,处理好这么多环节将与烧成都有直接的关系。其二,烧成产品的质量及产量,是生产过程中的关键环节。笔者参观了很多生产厂家,反应的情况最为突出的有:设计与实际生产有差异,产品的能耗与生产成本过高,产品的优等率过低,窑炉的自身能耗高等等。这些问题的出现主要反应在烧成窑不合理的结构上。而这些不合理结构的窑炉大多出自非专业窑炉公司之手,他们不讲科技,没有理论依据,拿着一张抄袭的图纸走天下,完全没有按照《烧结砖瓦工厂设计规范》中的有关规定实施,更谈不上什么节能降耗,坑了不少的投资人。在此,我们要想解决生产过程中出现的上述问题,就要从根源上着手,掌握热工设备上的关键结构及技术要求,从根本上解决先天不足之处,才有利于确保投产后能顺利达产达标,使投资人见到效益,这样才能促进墙材事业的发展。大家要清楚窑炉是一项热工设备,而非一种建筑物,要想掌握热工设备的生产性能就必须从它的结构及选材上进行全方位的了解。如何根据生产产品的特性来确立窑炉的结构和选材?在中国质检出版社出版的徐厚林著《砖瓦窑炉技术文选》中有详细内容,在此不赘述。其三,如何降低烧结隧道窑能耗是控制生产成本的关键环节。降低窑炉热损能耗是多环节的过程,并非单项环节就能降耗的。例如,通常吸热较大的方位有窑墙、窑顶、窑车、热量利用、烟囱排出、自然介质温度、材质的吸热并放热,窑体密封及合理的烧成曲线,窑炉生产的升温与降温的时间控制,可燃物的挥发值,产品的冷却时间,上下火道温差,火道走向,上下火的关系,以及窑炉的蹲火等一系列情况都要进行全方掌握,并严格控制在规范范围内,才能确保生产过程的节能降耗。其四,生产管理上的松懈也是很多企业通常出现的弊病。笔者在走访过程中。发现很多较规范的专业窑炉公司承建的窑炉,其制造的窑炉质量很好,但生产状况不尽人意,生产现场非常杂乱,工人不懂操作规程,不善于进行窑炉保护,不注重生产环节,排放物乱扔乱放,烟气、二氧化硫不处理,造成周边环境污染。一个企业的效益关键来自管理,管理也是一门学科,如何进行规范化的管理?首先,管理者自身一是要懂行,二是要从整厂的设备性能技术着手,三要培养一批中层和基层技术骨干及熟练的操作工人,宣贯操作规范和操作流程,尤其是整厂的平面管理。其五,现着重谈一点窑炉生产过程中应注意的环节。一是干燥窑的性能与干燥过程。无论干燥风量风速过大亦或是干燥风温过高、周期较短,都不利于干燥,极易造成砖坯裂纹。二是造成砖坯裂纹的根本原因是干燥工艺不当,即干燥制度不合理造成的。一定要按照砖坯干燥的四个阶段,即砖坯加热干燥段、砖坯等速干燥段、砖坯的降速干燥段、砖坯的平衡干燥段的特征及其工艺操作方法进行操作。砖坯加热阶段,是坯体随温度升高而干燥速度加快,坯体开始产生干燥收缩。在干燥过程中,砖坯水分的外扩散速度与内扩散速度相等时,即干燥进入等速阶段,这时,干燥进行最为强烈。如果外扩散速度远远大于内扩散速度,则坯体形成很大的水分梯度,导致坯体表面收缩很大,当收缩产生的应力大于坯体强度时,坯体表面就形成裂纹。当干燥过程中,坯体表面上的水分等于大气吸附水分时,蒸发面随着水分的减少而逐渐缩向坯体内部的毛细孔道中,干燥速度逐渐降低,即干燥进入降速段。在降速阶段,坯体内只是相应增加气孔,并不发生体积收缩,所以,坯体在降速阶段不会产生干燥裂纹。在等速干燥阶段与降速干燥阶段之间有一个分界点,即干燥临界点。砖坯处于干燥临界点时的砖坯水分蒸发释放已达到一个极限含水率,临界含水率也就是砖坯在临界点处的含水率。此时因固体颗粒失去周围的水分而相互靠近,直到它们互相接触并靠拢在一起,因此,砖坯干燥过程到达干燥临界点以后,或者说,砖坯水分达到临界含水率以后,坯体即停止收缩。干燥临界点是砖坯干燥过程中的分水岭,在干燥临界点以前砖坯每脱去一滴水都会引起收缩,也就可能造成坯体裂纹,如果送风量过大,干燥速度加快,就一定会使坯体产生裂纹。在临界点以后,坯体已不再收缩,就是使用大风量,高温的热介质,坯体脱水速度再快,也不会产生干燥收缩。所以,在临界点以前,要严格控制送入干燥窑的热风温度与风量,在保证坯体不产生裂纹的情况下,提高干燥速度。临界点以后,由于干燥过程已不会使坯体产生破坏性裂纹,所以,应该用最大的通风量和最高的热介质温度,快速地脱去坯体中的水分,提高干燥速度。由此可见,准确地确定隧道窑干燥临界点的位置,对于隧道干燥窑的设计与生产操作都中十分重要。在生产过程中,临界点在隧道干燥窑中的准确位置,操作者无法直接确定,只能通过调试各送风口的风量、风温以及砖坯在的干燥质量和干燥速度来摸索出一个较小的范围,即可满足生产操作需要。如果干燥过程中窑内经常发生塌坯现象,尤其是季节交替时,这种塌坯现象最为严重,如何进行处理:加强干燥窑体和顶部的保温措施和窑炉进出端的密封措施,防止冷风进入排湖潮口而降低排潮温度,根据天气降温的变化情况提高入窑的风温与风量,发现塌坯车位时,加大高温热风的输入量,可在窑的两侧及窑车台面以上部位增设进风口,采取一些其他必要措施,提高排潮口的温度必须大于50 c0,这样有效的控制塌坯现象的出现。二是窑炉在焙烧过程中必须要掌控的环节过程和要注意的事项。根据原料的不同最高烧成温度的控制,开始烧结温度的控制,最终烧结温度的控制,烧成温度范围控制,烧成曲线的控制,要有合理的升温时间的确定,合理的保温时间的确定,合理的冷却时间的确定,注意焙烧的压力制度,窑炉供风量的送入。在焙烧过程中通常会出现产品的缺陷有,欠火或过火砖,制品的裂纹,黑心和压花,面包砖,烧焦起泡砖,制品中的石灰爆裂,制品中的泛霜,制品表面的印纹,制品的色差,等一系列的问题出现,如何防范此类问题,首先根据不同情况采取对症下药的措施,将原料与烧成过程中的所有环节必须在自已的掌控中,在此笔者不赘述,请参照《制砖工艺技术与生产经营管理文集》(由毕由增、梁嘉琪、赵建海编著)及《烧结砖瓦生产技术350问》(赵镇魁编著)。如窑炉在正常生产过程中,我们发现很多企业不注重异常情况的观察,特别是吊顶式的隧道窑,大断面的平顶窑,窑顶吊砖及窑顶的隔热保温系统,最容易出现问题的地方要多加观察,烧坏的顶砖要及时更换,掌握不停火的情况下进行换砖技术,确保窑炉正常生产。
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