隧道式干燥窑塌坯原因

静jing

隧道式干燥窑塌坯原因

隧道式干燥窑塌坯时间一般为冬季，越是北方地区持续时间越长，短则一个月，长则三个月，轻则部分砖坯坍塌，重则整车砖坯甚至整窑坍塌，个别砖厂甚至因此停产，损失惨重。

隧道式干燥窑塌坯的原因主要有两种：一、淋塌，二、潮塌

砖坯淋塌的原因比较简单，主要是因为窑内顶板上或排潮烟筒内壁由于水汽而凝成水珠，大量水珠滴落到砖坯上，致使砖坯软化、粉碎，轻者最上面的几层坍塌，重者整车变成泥巴。产生大量水珠的原因：预热段空气绝对湿度达到饱和或接近饱和，接触到温

度较低的窑顶板或排潮烟筒内壁而产生冷凝水。

1：排潮温度太低（一般低于30度）

2：干燥窑保温效果不好，或根本没做保温，使窑顶内壁温度太底

3：排潮烟筒和排潮风机保温措施不当或直接未保温。

砖坯塌坯的原因比较复杂，其机理就是由于预热段空气绝对湿度达到饱和，砖坯在该段不仅不能排出水分，反而吸收水分而使含水率升高，砖坯强度随着含水率升高而逐步降低，随后坍塌。

淋塌和潮塌的最大区别在于：淋塌一般是砖坯自上而下损坏，而潮塌绝大多数是自下往上损坏。

下面重点分析一下潮塌的原因。

潮塌都是发生在干燥窑的预热段，其根本原因是：预热段中段内的空气温度达到了饱和，这种绝对饱和度热空气已不能在带走水分，而且该部分空气再向排潮风机不断移动时，由于砖坯的吸热和窑体的散热而使温度逐渐降低，这是空气中的水蒸气就要有部分析出，或成为水珠挂在窑墙、窑顶板上，或被砖坯吸收而提高了含水率，砖坯的强度随着含水率的提高而逐步降低，上层的砖坯就会因为承受不住上层的重量而坍塌，部分坍塌的砖坯堵塞了通风孔道，这就容易产生恶性循环，从一车的一小部分到一大部分，甚至整车坍塌，如果检查或处理不及时，继续进车则会出现全窑坍塌的现象。

空气带走水蒸气的能力是有限的，温度发生变化，其带走水蒸气的能力也随着变化，

同等体积的空气，温度越高，带走水蒸气的能力越大，反之越小。1m3标准状态下的空气在20°时能带走水蒸气18·56克，而在60°时则能带走水蒸气158·68克，其带走水蒸气的能力是20°时的8·5倍！即：如果在预热段中有1m360°的空气，假设其湿度已经达到绝对饱和，当排潮温度为20°时，则1m3空气要析出140·12克（标准状态）,如果每小时排风量为6万m3，则每小时会析出8407·2千克(按标准状态计算),这个数字是相当惊人的。

以上分析可以看出，之所以发生潮塌是因为空气湿度在预热段达到了绝对饱和，而空气湿度达到绝对饱和的原因是 湿度过低或风量过小。

空气温度过低的原因:

1：预热段设计太长，或因操作原因人为地增加了预热段长度。

预热段长度的计算应该从排潮风机中心线算起，到第一个送风口为止，其总长度不超过干燥窑总长度的30%，过长则视热空气流程太长，导致降温幅度过大，从而使温度达到绝对饱和。

2：窑体保温效果差，有的属设计问题，有的属施工问题。比较突出的表现在窑顶上，个别厂家窑顶直接用120 mm/ 厚空心楼板覆盖，上面没有采用保温措施，只要出现零度以下的天气，窑内就出现塌坯:

3: 预热段窑体漏风，负压排潮的干燥窑中，预热段全部为负压，如果窑体出现裂纹，窑外的冷空气就会侵入窑内，尤其是北方寒冷地区，当气温低于零下6°时，只要有少量冷空气侵入窑内，就会造成大幅度降温。

4：送风温度低，抽风点风温低或由于其它原因造成焙烧窑整个冷却带（或于热带）温度偏低。

风量过小的原因：

1：送热风机或排潮风机设计风量太小。

2：操作原因造成的风量小。

A: 送热风机运行频率太低，

B: 送热风机前导器没有完全打开，提高运行频率风量也上不去，

C: 抽热或送热支管的闸阀开启量小

3：抽热支管、送热支管或分散排潮的排潮支管过细过少，即便全部打开也满足不了正常的生产要求。设计时一般要求抽热支管总截面＞送热支管总截面＞排潮风机（或分散排潮支管）总截面，但实际上很多设计单位都忽略了这一点。近年来新投产的隧道窑中出问题的可以说都是违反了这个设计原则。河南有一家新投产的砖厂，干燥窑使用送风风机为16D总风量为107560m3/h，而送风支管的总截面仅为0.69㎡，及时所有送风管的闸阀全部打开，只有风速达到43.3m/s才能满足风机的最大风量，这显然是不可能的，所以冬季经常出现严重塌坯。

4：风流短路

A: 由于窑内顶间隙过大（大于90mm）,大量热风从窑顶间隙被排潮风机抽走，这部风热风基本没做功就被抽走，流经砖坯的有效风量太小。山东有一个干燥窑，其窑内顶间隙竟达0.5m，从头年的十月份到次年的四月份，没有一天不塌坯的，冬季只好停产。

B: 一次码烧工艺中焙烧窑为拱顶，但在设计或施工时图省劲，将干燥窑建成与焙烧窑同高度的平顶窑，为适应烧结要求，只能按照烧焙窑的尺寸码坯，结果坯车进入干燥窑后两侧出现较大断面的间隙，大量热风从两侧间隙被排除窑外，这种情况也极易造成塌坯。这种情况全国各地还不少见。

  C: 干燥窑单窑门造成进车时风流短路。很多小断面干燥窑都设计单窑门，这实际上是不合理的，进车越频繁，顶车时间越长，风流短路越严重，也就越容易发生塌坯事故。

D :窑底风窜入窑内而造成风流短路。排潮风机距离窑头太远，（有的达10m多）而窑车和窑车之间、窑车与窑门之间又密封不严，很容易造成车底的冷风通过车与车、车与门之间的间隙窜入窑内（因为这一段窑内靠近排潮风机，而形成很大负压），这种情况也很容易造成塌坯、河南至少有十几家这样的隧道窑，每到冬季都出现塌坯。

还有一种情况：严重违反干燥窑进出车制度而造成塌坯。因成型或其它原因导致砖坯短缺，为了减少产量损失，只好从干燥窑出车端把未干燥好的坯车掏出来顶进焙烧窑，等砖坯供应正常后连续向干燥窑顶车，致使窑内风温急剧下降而塌坯。

这种情况就好比人吃饭一样，一个人一顿吃三个馒头，但前两顿因故未吃，第三顿饭一次吃下九个馒头，虽然一天的饭量没变，但因为没有消化时间而把胃撑坏。用数据简单说明一下；一条6.9m的干燥窑日产90砖12万块，每车码坯6000块，砖坯单重4.2㎏，砖坯入窑含水率11%，则每小时进入窑内的水分重2310㎏，假设因干燥窑缺车而在4个小时之内顶进了6车，则每小时进入窑内的水分为4158㎏，是正常进车时的水量的1.8倍！原先本来正常的风量现在变得严重不足，结果窑内砖坯塌得一塌糊涂。

综上所述，干燥窑的潮塌都发生在预热段，原因就是该段空气温度太低或风量太小，要想解决这个问题必须综合分析，对症下药，只有真正掌握了塌坯的机理，才能有针对性的提出解决的方案。

消除隧道窑烧成制品缺陷的方法及措施

隧道窑烧砖时造成烧成制品的缺陷有多种因素，每一种制品缺陷产生的原因各不相同，要分析其产生的原因并设法消除，才能提高制品质量。实际生产时容易出现的制品缺陷主要有生砖、焦砖、砖体产生裂纹、哑音砖、黑心砖等。

1、 隧道窑烧成过程中出生砖的原因及消除措施

在用隧道窑烧砖时，由于烧成温度偏低（低于烧成所需温度）或高温持续时间太短，保温时间不够，坯体内各种化学成分之间化学反应不充分，砖体内溶融液相量生成过少，致使制品黄哑无声，机械迁都很差，不符合建筑使用要求。消除产品出现这种缺陷的方法是严格控制隧道窑烧成带温度，是她保持在原料要求的烧成温度范围内，适当延长烧成带高温持续时间。

隧道窑坯垛两侧出生砖的问题也比较普遍，产生原因和具体解决方法如下：

a：码坯坯垛离窑内墙较远，边部间隙较大，坯垛与窑内墙之间形成既宽又高的真通风道坯垛边部的通风量大，使烧成降温过快。解决的方法就是要缩小边部间隙，坯垛与窑内墙的距离保持在50mm左右，边部坯垛要上下垂直，防止边部向内倾斜。

b、坯垛中部密、阻力大、窑内通风量中部小、边部大，烧成时容易造成中部火温高，边部火温低。解决办法就是及时调整码坯密度，中部减头码稀，边部加头码密，使窑内通风均匀，合理。

C、沙封槽加沙不满或沙风板弯曲变形，密封不严，检查道内由空瞭处沿窑墙侵入窑内，致使烧成边火降低。解决的方是定时定量给沙风槽内加沙，沙风板变形时要及时修正。

2、隧道窑烧成过程中出焦砖的原因与消除措施

在烧砖时，由于烧成温度偏高或温度持续时间过长，转体内溶融液相量生成过多，转体外形收缩过大，小于正常规格要求，虽然结构过密，强度很高，但仍不属于合格产品，消除这种产品出现的方法是严格控制隧道窑的烧成温度，使它保持在原料要求的烧成温度范围内，如果烧成带高温时间持续过长，则应适当加快降温。

3、 隧道窑烧成时裂纹产生的原因及消除措施

隧道窑烧成时砖体的裂纹有三种，所产生的原因各有不同，只要分析清楚解决起来也就比较容易。

a. 砖体表面产生网状裂纹

隧道窑冷热带降温过急，烧成的制品突然迅速冷却，砖体表而冷缩，内部热涨。在砖体表和内部产生内应力，在内应力作用下产生发状裂纹。生产原料对温度变化越敏感，产生发状裂纹的机会就越多。消除发状裂纹的主要办法就是保持烧成火度平稳，防止降温过快，适当地控制进车速度，少用或停用窑尾风机送风。

b. 砖体炸裂     

由于人窑体不干，干燥残余含水率过高，预热升温过急，坯内水分在短时间内急剧汽化，积聚在坯体内，当坯体内水蒸气压力超过坯体强度时，便发生炸裂，破坏坯体结构。有的表面剥落，有的出现大裂口和断砖。消除炸裂产生的措施有控制砖坯的人窑含水率，延长预热时间，缓慢升温脱水。采用内燃烧砖，增大坯体的气孔等。

c.一般形式的裂纹

进入隧道窑干燥时的坯体，在预热过程中由于升温急，坯提表面水分蒸发过快，内部水分扩散慢，坯体表面干缩内部膨胀，所产生的应力致使坯体炸裂。如预热带过短时，坯垛上部升温急，坯垛过长时，坯垛中下部预热不良而进入高温段后又升温过急，都会发生裂纹。而且专愈潮湿，裂纹的程度愈严重。消除一般裂纹的主要措施是：坚持干坯入窑，减少坯体水分，坯垛稀码，调整用闸方法缩小预热带上下温差，适当放长预热带，延长砖坯干燥脱水时间等。

4、隧道窑烧成时砖体出现哑音的原因及消除方法

烧成过程中造成哑音砖的原因是多方面的，有的是砖体本身带来的，这种哑音砖将分布在全窑。有的是操作失误所引起的，这种哑音砖只分布在要的某些部位。所以，对窑体内的哑音砖要检查分析它分布规律和原因，然后采取相应措施。产生哑音砖的主要原因有；已经干燥的砖坯存放在潮湿的环境中，或者干坯入窑后与低温高湿烟气相遇，砖坯吸水回潮，砖坯不敢的时候受到再次吸潮的交替作用，其组织被破坏，高湿坯预热过急，未经充分的干燥就较快的生温，坯体产生内裂，潮湿环境中存放，及时排出窑内的低温高湿烟气，免得干坯回潮。高吸水量的坯体，应及时烧成，不能使其处于热冷交替的环境中。窑充分考虑坯体的干湿程度，采用合理的合理的升温速度对坯体进行预热。烧成的产品砖，要按照原料对温度的敏感程度，采取合理的降温措施，控制冷却速度，不能使高温砖降温过快，冷却过急，免得坯体产生裂纹或内部裂纹。

5、隧道窑烧成时产生黑心砖的原因及消除措施

黑心砖和压花砖是内燃砖常出现的问题。内燃烧砖烧成时，在砖体题内部和砖与砖叠压的部位，由于内参燃料燃烧缺氧而处于还原气氛中，该部位中的铁氧化物被还原成FaO或Fe304，故其颜色呈青色或蓝色。这些低价铁的氧化物具有强烈的助燃作用。所以，烧成时叠压处液相生成量比别处多，烧成后的收缩变形比别处大，常出现凸凹不平的现象。

消除黑心砖和压花砖的主要方法有；改进码坯方法，使砖坯条面和顶面的从叠面积尽量减少。适当延长烧成带的保温时间，使坯体中的内燃料完全烧尽。实行低温长烧，控制烧成带的升温速度，防止砖体表面过早玻化，供给窑内的足够空气，保证坯体内惨然料完全烧尽。该生产实心砖为空心砖和多空砖，增加内参燃料的粉碎细度，并使之与原料搅拌均匀，适当增大窑内通风量，使制品烧透。

6、隧道窑烧成时产生的白头转及消除措施

制砖原料和烧成所用的外加燃料，内参燃料，特别是劣质煤中都含有硫化物，烧成时这些硫化物燃烧生产二氧化硫，二氧化硫在氧化气氛中被继续氧化成三氧化硫，这含硫气体随潮湿烟气在预热带流过时被低温的砖坯吸收，烧成后在砖体表面生产硫酸盐，使砖体表面变成粉白色，入窑的砖坯愈潮，燃料的含硫量愈高，砖的白头现象愈严重，减少砖坯入窑的水分，降低码坯密度，缩短预热带，扩大通风量，防止砖坯烟气及时排出窑外，就能减少甚至避免白头转的产生。

7、隧道窑烧成时产生黑头砖的原因及消除办法

烧成时没然尽的煤焦和煤灰埋住，与空气隔绝，砖体的高价铁被还原为低价铁，使红色的砖颜色变成黑色或蓝色，这种砖就叫黑头砖。有的整体黑有的部分黑，多发生在砖垛的底部或煤焦堵塞处。防止这种砖的出现有效的办法就是，码坯要合理，通风要均匀，赶中火、保后火，前火不亮底不要投煤，投煤时要勤添少添，防止煤炭堆积，使燃料充分燃烧是防止或消除黑头砖的产生。

8、隧道窑烧成时产生面包砖的原因及消除办法

砖体在烧成过程中升温过快时，溶融液相生成过快，使砖体表面急剧玻璃化，但砖体内部产生的反应尚未结束，这种气体无法都过高粘度的溶体逸出，在坯愈积愈多，最后导致砖体内部膨胀，便形成面包砖。控制这种砖形成的有效办法就是，降低砖坯内的内燃掺配量，控制烧成温度和升温速度，采用低温长烧，适当减慢烧成进度，是消除面包砖的有效方法。

9、砖中石灰爆裂产生的原因及消除办法

    制砖原料中的石灰石质僵石和内燃配料中的石灰石颗粒，在烧成过程中产生生石灰，砖出窑后在大气中水蒸气的作用下水化消解，变为熟石灰，这种石灰的体积膨胀为1.5——3.5倍，体积膨胀的应力很大，使砖体表面炸裂，致使砖体表面发生剥落，或者粉碎。消除石灰砖爆裂的方法是，在原料或内掺料含有石灰石时，加强原料和内掺料的粉碎工作，使其颗粒保持在1mm一下，石灰石颗粒愈小，则其膨胀是产生的应力愈小，就对砖体危害不大，在延长烧成时间，适当提高烧成温度30-50℃，使石灰石与二氧化硅反应化合，生成硅酸盐，不但能够消除石灰爆裂，并能提高砖的机械强度。

10、砖体泛霜产生的原因及消除办法

泛霜是砖内存在的可溶性盐类的溶液在砖表面再结晶的结果，严重时会使砖发生鱼鳞状剥落，影响砖体的耐久性。如果延长烧成时间，增加原料粉碎细度，或者生产多孔砖、空心砖、烧成过程中将砖坯烧透，物理化学反应完全，就可以减少或消除砖的泛霜现象。

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