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          論燒結磚原料與窯爐生產的關系

          發布時間: 2017-04-18 17:50:00.000

          概要: 通過深層次的做了一些市場調查,發現很多磚瓦企業在原料與窯爐的關系上沒有進入科學化的熔練,然而產生意想不到的一些問題出現:如窯爐結構燒成曲線與原料不符,不適應原料的燒成,導致窯爐過長或過短。尤其是燒結煤矸石原料,有的含硫過高,燒結磚過火,欠火、壓花、泛霜嚴重,原料燒逸后排放有毒物氣體,嚴重污染了空氣,破壞了周邊的農作物生長,導致強迫停產,或者進行多次技術改造,使剛剛投產后就不能正常生產,給投資者帶來

            通過深層次的做了一些市場調查,發現很多磚瓦企業在原料與窯爐的關系上沒有進入科學化的熔練,然而產生意想不到的一些問題出現:如窯爐結構燒成曲線與原料不符,不適應原料的燒成,導致窯爐過長或過短。尤其是燒結煤矸石原料,有的含硫過高,燒結磚過火,欠火、壓花、泛霜嚴重,原料燒逸后排放有毒物氣體,嚴重污染了空氣,破壞了周邊的農作物生長,導致強迫停產,或者進行多次技術改造,使剛剛投產后就不能正常生產,給投資者帶來不小的經濟損失,有的原料上干燥出現諸多問題,導致干燥不透,干燥敏感變化較突出,倒窯現象較嚴重,制約了燒成產量。給生產帶來了成本的增加,產生了諸多用戶對窯爐的誤解,從而對推進新墻材設下了陰影,尤其是投資者原本不是干墻材這行擋,又沒有請正規行業設計科研部門或院所進行技術投資分析,項目規范設計,施工安裝時也沒有請專業公司承建或安裝,調試或培訓生產。從而使投資者感覺簡單化,一般個體投資者他們都未考慮燒結磚的技術重要性,對原料與窯爐的關系不清楚,產生蒙眬狀態等等這些現象。對于一個正規生產企業來說,它們都是生產的克星,如何解決這些問題的出現,為了解決這些現象出現,筆者談幾點不同的看法,供生產者參考,如有不對可深層次考研。讓我們共同提高促進新墻材的發展。
           
            一、提高對燒結磚原料的認識
           
            燒結磚原料有很多種,如現在較常用的原料有:頁巖、煤矸石、粉煤灰、尾礦、淤泥、建筑垃圾等,均作為新墻材燒結原料,那么要想深層次對原料的了解,掌握的技術重點,都要從它的物理性能、化學原理去認識它。掌握原料的內在關系,如何適應燒成合格產品,就要對原料的認識進行提高,才能促使我們的投資發揮功能作用,達到生態,原料合理使用效益化。提高我們的投資效率。產生社會效應。
           
            1.1煤矸石是煤礦的工業廢料,排量很大,一般為煤貯量的15~20%。例如一個年產100萬噸的煤礦,每年排出矸石量約為15~20萬噸,那么這種數量可供一個年產8000萬塊標磚使用量。用煤矸石做原料制磚,其發熱量除能滿足本身燒結的需要外,一般可利用其余熱干燥磚坯及加熱鍋爐使用等,大大節約熱原用煤。在這是重點要提示我國各地矸石的物理化學性能差別很大。煤矸石的種類也很多,如碳質矸石,泥質矸石,砂巖質矸石,又有多年風化的陳矸石和新矸石;從顏色上分白矸、灰矸、黑矸、紅矸和綠矸,它的硬度也不同,有的硬度(f)2~3,有的硬度為(f)4~5。發熱量也高低不一,少的每公斤有200多千卡,多的達1000~2500千卡,粉碎后塑性指數低的5~7,高的可達18左右,自然含水率低的4~5%,高的達20%。
           
            1.2什么叫粉煤灰,從煤粉爐煙氣中收集的灰分稱為粉煤灰。它是火力電廠等燃煤粉爐排的廢料,堆放這些工業廢料,需要占地,嚴重影響環境衛生,粉煤灰顆粒?。ㄒ话?0微米方孔篩篩余量小于8%),利用它摻和制磚可以減少破碎工序,節省勞力,是制磚的一種好原料。粉煤灰的化學成份,基本上接近制磚的粘土成份,它含的氧化鋁和氧化鎂的含量略高,它的具體成分隨原煤種類有很大關系,變化較大。粉煤灰有不同的排出方式,一般分為濕排和干排兩種。濕排的粉煤灰必須經過脫水處理,將水份降低到25%以下,然后才能使用,各地粉煤灰的發熱量很不一樣,一般在1000千卡/公斤以下,較差的只有200~300千卡/公斤。粉煤灰的顆??煞譃榇?、中、細三類,粗灰經4900孔篩余量在40%以上;中灰經4900孔篩余量在20%~40%;細灰經4900孔篩余量為20%以下。粉煤灰的顆粒越細越可多摻配使用,如混合料能允許摻配50%的細灰時,改用中?;抑荒軗脚?5%左右,而改用粗灰時只能摻配40%左右。粉煤灰基本上無塑性,所以一般都要與參合料如粘土、頁巖、煤矸石等粘結料摻和使用,才能生產燒結磚。經摻配后的粉煤灰混合料,為了使粉煤灰有較高的摻配量,要求混合料中粘結劑的可塑性盡可能要高一些,粉碎后的顆粒盡可能細一些。除對其可塑性,顆粒度及發熱量等另有要求外,其它性能均應符合制磚的各項技術指標要求。
           
            1.3頁巖是一種沉積巖,含雜質(K2O、NaO、CaO、Fe2O3等)較多,外觀有青灰,深紅,黑,綠等顏色。其礦物類型為石英粉砂巖,長石粉砂巖等。頁巖是生產燒結磚比較好的一種原料,它的化學成份一般與熔粘土相近,頁巖的硬度一般為普氏硬度系數(f)1.5~3,但也有結構致密性,為普氏硬度系數4~5,甚至更高,頁巖粉碎后的粒度要求在2.5毫米以下,物料粒度越細,塑性越好,燒成制品致密高,強度也越高。
           
            1.4燒結磚原料的主要物理要求與化學性能;無論采用何種原料,一般它的燒結成分要達到以下要求:一是二氧化硅SiO2含量不宜大于70%,超過這些含量時塑性大為降低,制品抗壓抗折強度也較低。二是三氧化二鋁Al2O3含量以10~20%為宜,低于10%時,制品的力學強度較低,高于20%雖然制品強度較高,但燒成溫度較高,煤耗量較大。三是三氧化二鐵Fe2O3,含量以3~10%為宜,含量過高時會降低制品的耐火度。四是氧化鈣CaO,含量不得超過10%,含量過高時將縮小燒成溫度范圍,當氧化鈣含量大于15%時,燒成溫度將縮小25℃。給焙燒造成困難,其顆粒較大(大于2毫米)時更易形成酥磚或引起制品爆裂,含量過高時還可能導致坯體嚴重變形。五是氧化鎂MgO含量一般不超過3%,含量越少越好。其化合物如硫酸鎂在制品中產生了一種白色的泛霜,影響制品質量。六是硫酐SO3含量一般不超過1%,越少越好,硫酐在焙燒過程中的逸出,是制品發生膨脹和產生氣泡原因,其它的含硫物對制品存在有害,如硫酸鈣能引起制品泛白和起霜,硫酸鎂能引起制品泛霜和體積膨脹等不利因素。
           
            二、對提高窯爐結構的認識與生產關系
           
            對窯爐結構要有清楚的認識,首先必須要讓窯爐設計結構滿足原料性能需要。這樣才能使我們的窯爐設備發揮它的燒結功能作用。窯爐通常設為干燥、燒成、冷卻三段,包括它的輔助功能設備也是必須掌握的方向。當你孰知了窯爐結構,了解了窯爐的性能和使用方法,那么你就會全盤操作流水線作業程序。
           
            2.1窯爐的干燥功能主要對產品進行干燥系統處理,在干燥結構方面,有干燥與預熱過程,該功能均設在干燥區內,干燥帶均采用分散排潮,分段給熱、分段脫水,風動攪拌等工作系統。目的是以提高干燥窯中段,中后段的正壓、克服干燥帶中的氣流分層。為了克服干燥段熱介質向預熱段倒流現象,一般設計中采取拉長干燥帶送熱口和預熱帶排煙口之間的距離和設置中截止門的兩項措施。有利于發揮干燥區的功能作用。筆者走訪了很多生產廠家,發現干燥產品有很多通病,如成型水份過大干燥裂紋,成型裂紋,原料和泥料對制品裂紋的影響,燒成裂紋等多方面的裂紋原因。使干燥在干燥進車端3~4號車位倒坯嚴重。尤其是干燥敏感性最為突出,干燥結構稍有不合理,以上這些問題都有出現,在生產時無法達到理想狀態。同時也給燒成帶來不穩定因素,導致窯爐不能正常運行。干燥是燒結磚第一要素,它是燒結磚的必備的條件,干燥好燒成產品率也就高,否則事必其反。如何處理干燥質量通病及提高干燥功能質量。筆者在前遍文章敘述過,諸參閱中揚網站技術交流內提供生產用戶參考。
           
            2.2燒成帶的重要性,燒成帶通常稱窯爐的心臟部位,它是制品燒結核心區,常年生產溫度再980~1050℃左右,焙燒用燃料一般是從燒成帶頂部投煤孔進入燃燒加熱磚坯。廢氣從預熱帶經排煙孔煙道排出,冷卻制品用空氣由冷卻帶末端的冷風口進入窯內,冷卻制品后變熱的熱空氣,一部分由熱風機抽出供干燥使用,一部分進入焙燒帶作助燃使用,尤其是現在發展較快的寬斷面吊頂隧道窯,如何對待正壓燒成,這是目前較為普遍的現象出現,這種現象對我們使用耐火材料是一種挑戰,吊頂耐熱吊鉤也是一種考驗,包括耐火砼大梁或鋼梁結構也是至關重要一環,很多大斷面隧道窯容易在燒成帶出現意想不到的問題隨時會出現。如何來解決這些類似問題出現,首先重點應放在選材上,加大結構設計可靠性,不要考慮一時投資節省,同時還要對燒成帶其他用材方面的考究,確保燒成區萬無一失。如弧型拱結構的隧道窯拱腳梁,主柱、拉桿,都是燒成窯的加固體,對加固件部位的結構部分要根據燒成熱學原理來配量,千萬不能因易而簡。燒成區的耐火材料部分要經得起高溫使用下的考驗。選用較規范,達標準的生產廠家的產品,有利于燒成區的耐久性,確保它的隔熱功能。達到最佳燒成區的穩定功能作用。
           
            2.3冷卻段是對制品通過燒成后的冷卻處理,便于產品出窯。冷卻帶是燒成窯的一個結構組成部分,冷卻的結構是否合理,它是對產品的一種檢驗,有合理布局結構才能使產品不出現次級或不合格的產品。冷卻帶有冷空氣送入和熱空氣的排出,冷卻空氣通過窯兩側或窯頂的送風口,用軸流風機或離心風機鼓入。也可在窯兩側開設冷風進口的,依靠負壓,由窯尾和冷風進口吸入冷空氣,熱空氣可在從700~400℃區段內由在窯墻靠近車面處或窯頂抽出孔抽出。對于不必再外投煤的煤矸石燒結磚來說,可以考慮不再設量投煤孔。
           
            2.4隧道窯的結構與生產關系:隧道窯是一個貫通的隧道。按長度方向分為預熱、燒成、冷卻三帶。對于一次碼燒窯結構來說,在預熱帶前面設有一個干燥區。窯內輔設軌道,裝載磚坯的窯車從窯進口端依次進入,與室內氣流相對運動。在軌道上進行,經干燥、預熱、燒成、冷卻、出窯即為成品。焙燒使用的燃料從焙燒帶投煤孔進入加熱磚坯燃燒,廢氣從預熱帶經排煙孔煙道排出,冷卻制品用冷卻帶末端的冷風機進入窯內,冷卻制品后變熱的熱空氣,一部分進入焙燒做助燃用。為了避免漏
           
            風對窯內焙燒過程的影響和高溫氣體對窯車下部金屬結構的影響,窯內兩側設有砂封槽,充填砂子,窯車兩側有砂封扳扦入砂封槽內隔斷上下氣流的互相流動。隧道窯一般設有余熱利用系統,以抽取熱空氣供干燥窯烘干磚坯用。窯頭尾設有進出端窯門,使窯內操作生產過程穩定,不受外界影響,窯車下部設有檢查坑道,以便維護運行中的窯車事故處理使用。頂車機、拖車、回車、排煙、冷卻風機、抽余熱風機等輔助設備均實行它的獨立工作運行??刂葡到y,主要測試燒成溫度,窯內壓力大小,行車運行速度,并有事故警報裝置,這項系統能提供生產現場工人控制運行中的一切狀態。有利于監測窯爐正常運行。
           
            總而言之為了燒結磚原料的正確使用,我們投資者必須把控窯爐結構的設計工作,按科學化組合,配好規范的施工安裝隊伍,加強生產現場技術人員操控手段,把好生產過程的合理調度,最大節約化的運行,發揮我們投資最大經濟化。

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