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一例用闸不合理造成产品酥脆的原因及解决办法
文献:《砖 家》 2019年2月 总第40期 返回索引
添加日期:2019/4/18 10:38:52   浏览次数:390   文章来源:   作者:

 

摘要:随着科学的发展和技术的进步,窑炉设计与建造越来越完善,排烟和送热管道、闸阀也随之增多,操控更要规范,因此对闸阀的调整要综合考虑,不可顾此失彼,谨防造成不必要的损失。
关键词用闸操作 生产技术 产品质量
 
1、问题
某企业在生产过程中,经常在夜班出现酥砖的质量问题,以至于造成很多不合格产品。厂长对此非常重视,邀请我们帮助找出问题的原因。经查,该企业的焙烧窑基本设置是,在送往干燥室热风的总管道上设3号和4号2个闸阀(见图3),设12对排烟支管(见图1)和八对抽余热支管(见图2)。其中4号闸阀控制1-6号排烟支管(闸号顺序由焙烧带起至焙烧窑进车口方向排列,即首闸为1号闸。1-6号排烟支管有的也叫高温预热支管),把高温预热送往干燥室,7-12号排烟支管(有的也叫低温排烟支管)的低温烟气通过2号管道由排烟风机直接送往脱硫塔。3号闸阀控制8对余热支管,把抽取的余热与高温预热(高温烟热)相混合一并送往干燥室。在正常生产的情况下,3号闸阀开度控制在50%左右,4号闸阀开度控制在60%左右,排烟风机开到35HZ左右,当然这些闸阀和风机HZ开度,依据热值高低、砖坯型号、焙烧速度等也做适当调整,一般不会出现砖酥脆的问题,那么为什么有时偶尔会出现几车酥脆砖?前面已查明,已排除干燥工序之前包括干燥工序引起砖酥脆的因素,那问题就可能出在焙烧窑预热段。
图1 排烟系统图2 抽余热系统
 
图3 哈风闸位置示意图
注:1-抽取高温烟热和余热的管道,送往干燥室;2-抽取低温烟气的管道,送往脱硫塔;3-控制抽取余热量的闸阀;4-控制抽取高温烟热量的闸阀;5-高温烟热支管;6-低温烟热支管。
 
2、分析原因
针对这次又出现的7车酥砖进行查看分析,果然问题就出现在预热带。由于该企业有完善的电脑温控记录,从电脑温控记录发现,该企业从凌晨五点到下午15点存在操作不当问题,4号闸阀由原来的开度50%猛提高至100%,排烟风机由原来的36HZ骤降到16HZ,这个时间段向焙烧窑进了7车砖坯,与出7 车酥脆砖的数量和车号基本吻合,可见问题就出在预热带。问他们为什么这样调整闸阀?他们说是为了多向干燥室送热,使砖坯更干燥,其不知这样的操作会给进焙烧窑预热带的砖坯带来再次吸潮的危害,影响到成品砖的质量。
为什么闸阀和排烟风机HZ的调整会造成酥脆砖?我们知道进焙烧窑的砖坯都会含有一定的残余水分,随着砖坯不断的往里推进,砖坯的温度也不断的被加热,残余水分也不断的排出,继续向里推进,当砖坯温度升到400℃以上时又会有化学结合水排出,这些水分不断的产生不断的排出,只要用闸用风合理,烟气的湿度是不会很高的,但用闸用风不合理就会造成烟气湿度陡然上升,砖坯就有可能再次吸潮。引起这7车砖酥脆的问题就出在用闸用风不合理上。4号闸的开度由50%一下提高到100%,这实际是一下提高了1—6号排烟支管的风量,本来应向前去的部分热量结果在1-6号排烟支管处被大量截留且抽走,剩下的是低温的湿气,随着向焙烧窑进砖坯,使低温预热带的温度不断下降,就3号和2号车位的温度看,也分别由原来的进车前的最高温度90℃和65℃分别降低到70℃和35℃ ,所以烟气中的湿度就会升高,加之排烟风机由35HZ一下降到16HZ,降幅大到54.3%,相应的排烟风量也降低了54.3%左右,形成潮湿的烟气聚集在预热带前部不能及时排走,使预热带前部的砖坯和陆续进的砖坯就会在潮湿的环境中再次吸潮,这样就破坏了砖坯的物理结构,即使烧结温度达到烧成要求,烧出来的砖也会变得酥脆,强度不够,成为不合格品。
那么在干燥残余水分不变的情况下,也就是说预热带烟气中绝对含水量不增加的情况下,为什么由于烟气的温度降低,水汽湿度就会升高呢?我们知道温度越高,空气就越轻,密度就越小,带着水分的能力就越强。温度越低,空气就越重,密度就越大,带着水分的能力就越低。从该企业提闸后由于温度变化对排潮能力的影响看:一是从绝对湿度数来看,当温度为90℃时,每立方米空气能带着555.267g水,当从90℃降到70℃时,每立方米空气最多只能带 走246.534g水,两则相差绝对额308.733g,减少1.25倍。二是从相对湿度数看,如果焙烧窑预热带3号车位的烟气或空间温度为90℃,湿度为70%,那么每立方米气体可带走373.246g水分(0.533532.447×70=373.246g。式中0.533是在水蒸气标态温度下干湿球系数)。但3号车位进车前的最高烟气或空间温度由90℃ 降到70℃ 时,即使气体湿度达到饱和状,每立方米也最多能带走246.534水分,而且还有126.712g水分带不走,也就是说烟气中还要析出126.712g水,(373.246g-246.534g=126.712g),砖坯在这种高湿度且有液体水析出的环境里,再次吸潮是必然的,砖坯一旦吸潮轻者会破坏其物理结构,烧烧出的砖酥脆,重则砖坯在预热带就会吸潮倒塌。
3、解决措施
综上所述,如何防止此类问题的发生?我们就该企业的窑型而言,提出四条建议:1)调闸要循序渐进,规范操作,不可猛提猛落。要求每次调闸在3-5HZ范围内,间隔时间在10分钟左右。2)3号、4号闸和排烟风机调整时要综合考虑,相互协调,不可顾此失彼,造成风的短路或湿气聚集,防止预热带已经升起的温度降温过快使烟气湿度过高,造成砖坯再次吸潮。3)保持一个合理的升温和降温曲线。4)尽量降低进焙烧窑砖坯残余水分。经过以上调整,酥砖现象消除。