简析隧道窑的焙烧技术

静jing

简析隧道窑的焙烧技术   

  

隧道窑作为国内墙材企业的烧成设备在近年得到了广泛的推广应用，其运行状况呈现良莠不齐的势态。有些企业的窑炉产能高些，有些企业的窑炉产能低些，窑炉的品质也有好有劣，能耗方面也多少不一。在这里对一些烧成中的日常操作及常见的问题做个浅显的阐述与分析。

        1  产能与品质

        1.1  生产能力：窑炉在设计和建造之初就预计出了年生产能力的多少，产量是依据工业炉的断面大小、码坯层数的高低、制品的类型、制坯原料的焙烧性能及其相关设备、设施的状况综合得出来的。窑炉内的砖垛在焙烧时焰火的行进速度称之为焙烧速度，焙烧速度的快慢在很大程度上决定着窑炉的产量高低。焙烧中砖垛底部的火行速度又左右着焙烧速度的快慢，尤其是两侧底火的火行快慢可反映出焙烧速度的快慢，这是因为砖垛的两侧下部受到多方面的影响，在焙烧时总是最后燃烧，火温形成后又率先降温，成为垛体中受温最薄弱的环节。

        底火的火行速度快慢是个综合因素作用的结果，它涉及到窑炉的设计构造、坯垛码放状况、内燃的掺配，焙烧人员的操作等相关环节能否合理、规范、有序的运行。

        1.2  砖制品质量

        优质的砖制品主要表现为外观颜色一致、差别不大、无裂纹、规格尺寸一致、抗压强度等达标。砖块在焙烧时各自经受的温度会有一定的差异，当温差偏大时制品的颜色就会有较大的差别，一般情况下有10℃～30℃的温差不会对制品颜色造成大的影响。砖垛上部与下部的砖块、内部与边沿处的砖块因码放位置的差异所受到的风压强弱、焙烧时间的长短，烟气熏蚀等方面的作用会有差异，这也会导致制品颜色不一。

        当制坯泥料中掺入新的配料后，制品颜色也有可能改变，这是因为每种原料或内掺燃料中所含的化学成份不同，经过干燥与焙烧后发生的系列理化反应使制品的颜色有所不同。

        坯垛的码放形式和结构对焙烧有很大的影响，为了使火度分布的更加均匀且兼顾到一定的火行速度，要坚持“边密中稀、上密下稀” 的坯垛码放原则。热气流在窑内运行时呈现出向上漂浮的趋势，但在预热带风压的抽引下被逅向斜上方运动，这样垛体的上部就会先加热，继而燃烧，而垛体的中下部则处于受热迟缓、受热量小的状态，因此，采用垛体上密下稀的码法改变坯垛气流分层现象，明显改善火行速度和砖垛的上下温差。

        内燃掺配状况也能左右窑炉的产能与制品品质，要求热值适当，搅拌均匀，最好选用燃点中性的燃料，那些低温易燃和高温下才能燃烧的燃料要少用或不用。含钙质或导致烟气中腐蚀物质过多的燃料也不能用，以避免烟气对制品和风机等设备造成危害。

        2 焙烧人员的操作

        2.1  先期准备：焙烧人员在没有点火运行前就要了解窑炉和干燥室内的状况，对哈风、风闸、烟道、窑墙、窑顶、火眼、轨道、砂封槽、加砂管、余热抽取及供热与排潮系统等全面熟悉和掌握。

        其次，操作人员应了解窑炉的长度和规划出合理的烧成曲线，常规情况下预热带应长些，为砖坯营造一个合理的升温时间，确保充足的升温加热时间及宽松的预热环境。焙烧带的长度要合适，过长易出过火砖，过短易欠火且火行缓慢。保温带的长短视焙烧带的火度状况和制品出窑后的品相决定。冷却带有2～3个窑车长度就行了。

        烧窑工还要了解砖坯原料的干燥敏感性、脱水速率和焙烧温度等基本性能。要兼顾到干燥与烧成两者的协调性。

        2.2   火情掌握

        焙烧时用测温仪和肉眼观察来了解火度，火度一般在920℃～980℃之间。为了减少焦砖或生砖，温度要操控好，可适当延长烧成时间，即“低温长烧”。 窑炉温度偏高时砖块在焙烧带的早中带就已经烧好了，这时焙烧带就要短些，否则砖会烧过火。温度欠缺时，在提升火温时还应该延长焙烧带。

        目测温度仍是了解火情的重要途径。颜色与温度的关系表现为：

        暗红色（最低可是红色）：450℃～480℃

        暗红色到紫红色：480℃～600℃

        紫红色到大红色：600℃～700℃

        大红色到樱桃红色：700℃～800℃

        樱桃红到黄红色：800℃～900℃

        黄红色到橙黄色：900℃～1000℃

        橙黄色到浅黄色：1000℃～1100℃

        浅黄色到亮黄色：＞1100℃

        在察看火情时不仅要看上层砖的温度，还应看中间和底层温度、两侧和中部以及焙烧带前火、中火、后火的温度。发现火情变化要及时调整操作方案。

        2.3外投燃料

        焙烧中当火温欠缺时就要通过投入燃料来达到提升温度的目的。常用的为煤碳，应选用低温（400℃）下易燃，热值3200kj/kg以上的长火焰，颗粒度小于0.8cm的细碎煤为佳，且含水率要小于10%。外投煤时要把握好投入位置、投入数量、投入频率、投入时间，同时还要观察投煤后产生的升温效果如何，是否燃烧充分，有无积碳等。

        3 制品缺陷

        生产中出现的残次品种类繁多，原因也各不相同，以下对常见制品缺陷进行分析。

        3.1焦砖

        又称过火砖，其大多因制品在焙烧时温度超高且保温时间过长所致。烧窑工要做到早发现及时处理，措施到位。遇到温度超高时可采取以下措施：用加大风压提高抽力的办法把高温带走；揭开高温区域的火眼盖子让冷风吸入或高温向外冒出；用鼓风机对准中部火眼吹入冷风，应选码放较稀处吹入，风机功率在1.5 kw～2.2 kw之间为佳；加快坯车的推入频率，把高温窑车推入冷却带降温。但降温不能顾此失彼，不能影响制品品质、对工业窑炉造成损害和破坏干燥制度。

        3.2生砖

        生砖产生的原因正好与焦砖相反，即焙烧温度偏低或保温时间过短。若整个窑车的砖都生时，则说明火温欠缺的太多，烧火工在操作上存在失误。亦或内掺燃料本身不够，这就是工艺方面需要解决的问题。如果只是窑车两侧部位出了生砖时，则可能是火温欠缺一些，或坯垛中部码坯过密或边隙过大。如果只是砖垛边沿下部1～3层出现生砖，砂封槽也不少砂子时则说明窑内的风压抽力过大或窑下抽力过小。

        3.3裂纹

砖瓦在工业炉内烧成过程中，容易产生断裂或网状裂纹，还有一种细的裂纹叫发状裂纹。断裂及网状裂纹，均为坯体不干，坯体强度低，预热升温过急，坯体内外温度相差很大，坯体内外水分蒸发速度相差很大，不可避免地破坏了坯体结构，俗称“炸裂”。 烧成中出现裂纹有以下三种原因：①预热带升温过急，应有一个平缓逐步的升温过程。②焙烧时温度过高坯块又没有充分预热，③保温带降温过急，使制品从高温到低温大幅度快速冷却所致。

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