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一次码烧工艺与设备选型的分析讨论(第四部分)
文献:《砖 家》2020年7月 总第44期 返回索引
添加日期:2020/7/10 16:30:33   浏览次数:46   文章来源:   作者:

 

闫开放  中建材咸阳陶瓷研究设计院    

林永淳  陕西宝深机械(得团)有限公司   

 

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8-1是甘肃某同一砖厂两种多孔砖,两种不同的底层码坯形式,前者类似过去轮窑支炕腿码法,先叠压顺码两层,再横码和顺码到顶层。这种码法的优点是底层纵向孔洞大,底火好,通风顺畅,易保证底层多孔砖烧成质量。如果窑车上没有铺设耐火空心砖,支炕腿码法更合理。而采取底层码法仅顺码一层,易出现底部通风不畅,下层12层会出现欠火砖。作者也曾在现场看到产品,颜色明显有差异,产品强度、吸水率和抗冻性能等内在质量指标相差甚大。同为宝深集团组装式隧道窑,前者虽然窑车简易严重漏风,但码法合理,底层无废品,颜色基本一致,成品合格率高。前者产量与后者比,相差在15%以上(见图8-2)。而后者则相反,底层两侧基本欠火砖,而内底层部位过烧变形,成品率降低7%以上。行业常说的“七分码、三分烧”的重要性,也在此得以证明。一句话,码好砖坯是保证烧成质量的先决条件。有的生产线先顺码三层,底层通风会更好。个人认为隧道窑码较高时可以考虑顺码三层,14层以下顺码两层较为适宜,应根据原料和窑炉的不同而定,切勿一概而论。

能不能码好坯,烧好砖,仅做好和操作好码坯机是不够的,砖厂必须紧密配合,否则也无法使生产线码坯机正常运转。厂家首先要保证码坯窑车处轨道和窑车面的平整度。陕西某厂码窑车,码坯机夹头夹砖放窑车时,一侧垂直距离刚好,砖坯轻便的落在坯垛上。而另一侧夹头夹的砖坯要向下碰撞以下层砖坯,才能张开夹头把砖坯放在窑车坯垛上,砖坯受压产生变形。检查原因才发现码窑车处两条轨道平面高度不一致。窑车面不平整也同样会发生类似问题,按要求每辆窑车面应在同一高度,有的凹凸不平,前后左右高差不一。码坯机工作时,时好时坏。码坯机只有一套,而窑车有上百台,不可能一台码坯机来适应百台窑车。再就是窑车垫层要有一定的耐压力。砖厂由于窑车造价较高,许多厂家窑车表面不是硬化平整耐火

砖,而是随意用杂土刮平就码坯。这样做带来的后果是底下几层对窑车垫层施加的压力不大,而码上层时会随压力增加,其底层砖出现压陷或压裂。有的垫层出现较大硬颗粒时,底层砖坯会出现局部受力,整条面不能均匀受力而同样将砖坯压裂,严重时砖垛出现倾钭,上部砖坯垛缝对不上,压不住,给后期可能发生塌垛埋下隐患。有的企业对窑车高差35mm不重视,但形成累计误差就无法正常码窑车。再就是码窑车处要做好定位装置。由于窑车运转过程的贯性,行程不一致,窑车定位相差大时会造成横向垛与垛间隙不一致,通风位置对不上,影响烧成火行速度。以上问题在行业内生产厂家普遍存在,虽与码坯机制造商无关,但应引起生产厂家的重视,才能保证码坯机正常运转。

    近日拜读了欧帕集团在2019年第2期《山西墙材科技与信息》发表了“大断面隧道窑码垛方案的实际应用”一文,对于内燃或超内燃烧砖提出了合理的码垛方案,值得大家讨论借鉴。一例是山东荷泽某砖厂,以煤矸石和粘土为原料,遵循稀码快烧、中稀边密原则,两边两垛采用三压五、中间四垛采用二压三的码坯方式,产品为多孔砖,内宽4.2米隧道窑日产量折标砖达到23万块以上(見图片9)。另一例为标准实心砖,两边四垛为三压九,而中间一垛为二压六(见图片10),也体现了外密、内稀的内燃烧砖码坯原则,同样实现了快烧高产。欧帕在为用户提供码坯设备的同时,也与用户共同探讨码坯方式,首先解决好“七分码”,才能做好“三分烧”。

 

5、一次码烧工艺设计应注意的几个问题

5.1、原料处理:粘土原料要注意疆石,如果是层状存在于矿山,开采设计最

好先剔除掉。但散乱存在于矿山中,工艺设计应考虑除石设备,否则产品可能会发生石灰爆裂(见图11)。当粘土原料中疆石含量超过15%时,最好放弃重找粘土矿。页岩和煤矸石原料要注意硬度、块体大小、含水率、塑性指数的高低来设计破碎工艺和确定颗粒级配技术参数。塑性指数较高的原料颗粒可适当放大,塑性指数较低的原料颗粒适度放小,特别是0.5mm以下的颗粒含量最低应在55%以上,确保成型对原料处理粒度最基本的要求。不同密度的原料混合很难保证均匀和水分一致,虽然一些混料碾练设备价格高,但为了保证出好砖也非常必要。

 

5.2、干燥焙烧:从建成的一次码烧隧道干燥室来看,有100m以上的,也有60m左右的;有的建二条干燥室而建一条隧道窑;有的则建一条干燥室而建2条或3条隧道窑。虽然产量和质量还过得去,但不等于更合理,往往因为优质的原料掩盖了干燥焙烧的缺陷。干燥周期过长会造成建设资金提高,过剩空气量需求增加,对降低窑炉氧含量不利。特别是多条干燥室建单条焙烧窑的设计思路值得商确,这样不但增加了隧道干燥室及风道散热面积,能耗损失大,在北方秋冬季更为严重,而且会增加风量,风机动力上升,过剩空气系数加大,不利于降低氧含量和大气污染物排放达标。既然是一次码烧工艺,原料干敏系数必须得到有效控制。为什么要采取多条低温过长干燥室,而是干燥周期人为加长呢。作者非常赞偿在建阳光棚进行自然干燥,既加快干燥脱水速度,又节约能源,应当推广应用。应当指出,阳光棚虽好,但自然干燥有一个问题,码好的窑车由于四周通风好或暴露在阳光下,会出现两边外

 

侧脱水快,相应的收缩也快。图12-1和图12-2是甘肃白银和平川两个砖厂,窑车两侧通风好,每层外侧坯体先收缩23mm,造成砖垛上层向外倾钭,窑车两侧发生了轻微倒垛(见图13)。如何解决自然状态下均衡脱水收缩也显得十分重要,是否要从码垛形式和实现坯垛内部均匀自然通风上下功夫,基本做到内外收缩一致。在讨论这一问题时,行业内提出先码一半,阳光棚内停放期间先收缩、脱去部分水后,再二次码上部的一半坯体,可以减轻上部收缩快,下部收缩慢的影响。也可以码上部坯体时,从倒数第五层开始,每层向窑车中轴线移动11.5mm,减轻上部坯体向外倾钭。另外,干燥窑进车端温度确定后,最好挤出的砖坯温度高于进口处介质温度5℃以上,如果坯体温度过低,不但不脱水,还有可能产生回潮、冷凝,发生塌垛、倒窑,影响坯体干燥质量,特别是北方秋、冬季更为严重。干燥周期,应

13:外侧塌垛照片

 

该在试验的基础上确定干燥周期和干燥室长度,防止盲目而不经计算设计,随心所欲建设,造成不必要的损失。

    如何实现一次码烧快速干燥,降低干燥能耗,是研究干燥制度的重要方面。快速干燥首先要具备三条:一是原料收缩较小,干燥敏感系数较低,这是关键;二是要有较高的温度干燥介质,实现快速脱水;三是产品最好是高孔洞率,而且孔洞平行于窑车面,以利热对流和减少气流阻力。原料不具备低干敏,就不可能实现快速干燥。90年代原沈阳部队一砖厂,将原料塑化后生产高孔率的大孔空心砖,实现了较快干燥和快速烧成。行业提出一次码烧,能否以内燃为主 (8095%),外燃用清洁燃料补充热量(520%) 这种焙烧制度是可行的,有利于提高产品外观质量和窑炉热工技术参数的控制。全国墙材信信网今年在云南普者黑召开的技术交流会上,意大利某公司介绍了他们开发的快速干燥技术,提出在孔洞率30%以上时,根据不同原料和产品,实现40分钟到3h快速干燥,产量和质量可以保证。国内也有一家企业,已开发出同类产品也正在生产线应用调试。          

5.3 风机选择:理论计算与实际生产证明,每蒸发砖坯中1kg水需要热耗4598KJ5434KJ11001300kcal),消耗空气量为3540m³。如果不考虑脱硫除尘,送风风机全压为12001500Pa,排潮风机全压为7001000Pa。影响风机风量的主要因素是坯体含水量和热风温度,让我们通过计算加以说明。

例如日产20万块标砖生产线,成型含水率分别为20%16%,坯体重量按3.2kg∕块计算,干燥后坯体残余水为6%,蒸发每公斤水需热量5016KJ1200kcal),分别计算不同成型含水率时干燥砖坯需要的热量

成型含水率20%时:每小时蒸发水Q1﹦日产量/24×坯体重×(成型水分-残余水分)/(100-残余水分)﹦20000024×3.2×(206)∕(1006)﹦3971kgh;每小时需热量Q2Q1×蒸发每公斤水所需热量﹦3971×12004765200kcalh)。

   成型含水率16%时:每小时蒸发水Q12837kgh;每小时需热量Q23404300kcalh)。

   从计算结果看,成型水分从20%降到16%时,每小时蒸发水减少了1134kg,需热量每小时降低了1360900kcal,折算标煤194kg,日减少标煤用量4656kg。也就是说,成型含水率每降低一个百分点,干燥坯体每小时蒸发水和所需热量分别降低283kg340000kcal。由此可见,一次码烧工艺降低成型含水率会大幅降低水蒸发量和热耗量。但成型水分降低会增加动力消耗,同样颗粒级配下坯体密实度可能会提高,干燥坯体蒸发水速度会有所下降,应综合考虑这一因素,在满足干燥和正常生产的同时确定合理挤出压力和成型水分。

  在以上例来计算干燥坯体所需风量:设排潮温度为40℃,热风温度分别为60℃、120℃、160℃时,计算不同温度下的热风量。

①           标准风量Qb

60℃时QbQ2÷(空气比热×热风温度)﹦3404300÷(0.311×60)182438(Nm³h);

 120℃时Qb91219 (Nm³h);

 160℃时Qb68414 (Nm³h)

②实际风量Qs

 60℃时QsQb×(27360)273182438×1.20218926(m³h);

 120℃时QsQb×(273120)27391219×1.44131355(m³h);

 160℃时QsQb×(273160)27368414×1.59108778(m³h)

③排潮废气风量Qp

 60℃时QpQb×(27340)273182438×1.15209804(m³h);

  120℃时QsQb×(27340)27391219×1.15104902(m³h);

  160℃时QsQb×(27340)27368414×1.1578676(m³h)

从以上计算可以看出,一次码烧风机风量的选择与送风温度有直接的关系,同等条件下,温度越高,热空气重量越轻,需要的风量也就越小。当送风温度由120℃下降到60℃时实际风量提高了66.7%,排潮废气风量提高了近一倍;当送风温度由120℃上升到160℃时实际风量却减少了17.2%,排潮废气风量降低了25%。如果送风温度由160℃下降到60℃时,则实际风量提高一倍以上,排潮废气风量提高了1.66倍。由此可见,提高送风温度,会大大降低送风量,减少动力消耗。但要注意的是,提高送风温度一定要在原料低干敏系数和低收缩的前提下才能适应,这也是确定一次码烧工艺的前提。对于页岩和煤矸石等原料,提高送风温度是完全可行的,而降低送风温度的各种作法值得商确。另外,要考虑脱硫除尘所需要的风压和风量,否则会造成二次改造,改换风机或增加风机,造成不必要的浪费。

     5.4、其它问题

     5.4.1、重视窑车质量:窑车是隧道窑生产的重要辅助设备,因生产规模大,需要的数量多,耗钢耗材量大。窑车往往成为企业压价或制造商偷工减料,质量难以保证的重要方面。有的窑车造价低于设计材料市场价,只好用劣质材料来代替,重要承重钢构件也降低规格尺寸,减重量来满足用户压价要求。甘肃某生产线,供应商用煤矿生产运煤小车轮代替铸钢轮,让承受23吨的4个压轮承受13多吨的重量,点窑后出现车轮炸裂报废,只好停窑换轴、换车轮。陕西某厂窑车严重变形,裙板弯曲,两车之间无密封高温棉,车下温度高,烧成能耗大(见图1415)。国内因窑车质量问题影响正常生产的厂家为数不少,建议选择武汉大通公司等有多年专业积累的厂商制做,确保每台窑车工桩、定型、定位及几何尺寸误差符合 

 

相关加工标准要求。近几年新推出的耐热铸铁组合窑车平整牢固,在广东、浙江等生产线运行良好,受到行业普遍认同。无论是新建还是改造老线,生产厂家一定要重视窑车制造加工质量,正确的设计、使用、保养和维修窑车。虽然是配套设备,但对生产线产品达标,产量达设计规模,能耗指标高低,企业效益好坏产生直接影响,应引起企业的重视。

5.4.2、重视窑炉密封:密封是砖瓦窑炉设计建造的最基本要求,也是衡量窑炉建设质量的首要指标。国家发展和改革委员会在200571日就首次发布了建材行业强制性标准JC982《砖瓦焙烧窑炉》,标准从多方面规定了窑密封的具体做法。一是窑墙体砌筑的泥浆厚度和饱满度、砂封槽及曲封砖、膨胀缝及缝大小;二是平吊顶耐热材料保温性能、顶板与预留孔之间的孔隙密封处理、保温材料的错缝铺设;三是窑门、窑车及附属设备保温、密封及设置膨胀缝的相关规定。赵镇魁专家等三位曾在2016年发表了“如何用好隧道窑”的文章,对静态和动态密封、砂封和曲封等进行了较为详细的阐述,只可惜国内建窑未引起足够重视,窑炉密封还存在许多问题呈待解决。图16和图17为陕西某厂隧道窑的曲封做法,可以明显的看出,窑的曲封砖与窑车面上下尺寸,窑墙与窑车及坯体码放尺寸,均不符合常规设计要求,也不符合标准规定的技术参数。一般情况下,曲封设计窑墙挑出砖应大于150mm,与窑表面封隙为30mm,而从图17可看出在100mm以上。窑两边与砖坯空隙5070mm为宜,最好釆用双曲密封。而从图16和图17看到,不但没有双密封,但密封也非常不规范。               

 

再看图18和图19,不知怎么设计和进行生产管理,图18生产多孔砖的隧道窑,砖坯与窑墙的距离在200mm左右,图19干燥室砖坯与顶面距离230mm左右,能耗不高也不行,产品质量和产品合格率想高也高不了。为然厂家的产品基本上为负误差,但这么大的的负误差令人费解。设计者和建造者负有不可推卸的责任,投资方也可能为省钱未经正规咨询设计。干燥室是否要设计砂封,这一点不用质疑。如果不设砂封,会带来许多隐患。一是热量损失

大,热气流因无砂封阻挡向窑车下流动乱窜,必然造成干燥能耗高,风量需求大;二是送风温度过高时,窑车轴承润滑破坏,维修加油工作量增加,顶车和窑车运转系统因润滑失效而阻力增加,实际操作受到影响;三是干燥在含硫和潮湿环境下进行坯体干燥,没有湿度不行,排潮湿度小于90%也不行,否则会造成坯体因急速收缩而产生应力裂纹。问题是窑车架和底盘为钢结构,高湿环境和含硫气体会和金属物质发生化学反应,造成窑车严重腐蚀,金属面掉渣、掉片脱落,严重影响使用寿命。停电停产时问题更严重。甘肃某厂因隧道干燥室未设砂封,窑车严重腐蚀破坏,生产半年不到就新进行加砂封改造,问题得以解决。

5.4.3、重视码坯原则:码坯机近几年发展势头强劲,基本能满足各种规格窑型的需求。就隧道窑而言,码坯存在的主要问题:其一,层数、高度缺乏依据。有些厂为了追求产量,认为层数越多越好,窑的高度自然也提高。这里忽视了一个原则,窑高会引起热气流上浮,断面温差加大,如烧成温度范温过小,会引起过烧或欠烧,产品形成严重色差(见图20),废

 

品率高,更无法满足烧清水墙装饰砖的需要。有一企业为了窑车多码砖,将码垛空心耐火砖取掉,由于送风口和排方口位置没有改变,位置偏高,加上通风供氧不足,底层出现一层欠火砖(见图21),改回来后再加强送风后得以解决。还要注意底层坯体承受重量的能力及窑车的负荷,并保证轨道平整及坯车与摆渡车等运转设备稳定运行。拉接固定坯垛,仅防收缩、晃动倒垛。隧道窑发展方向是宽矮型,以标准砖宽度方向为例,原则上建议为1115层。图20是河南某厂的码坯形式,由于码坯层数偏高,造成窑内上、下断面温差较大,产品不但色差大,而且烧成质量也相差甚大。张文法教授曾在砖瓦杂志,2015年第4期详细阐述了一次码烧层高问题,不赞成高层码垛的原因是砖坯挤出压力、坯体强度、窑断面压力风速不均衡、断面温度差及内燃掺量过大易发生过烧等。具有百年历史的美国SD国际窑炉技术公司最早发明了低码层节能隧道室,码层仅为24层,不但燃料大为降低,而干燥和烧成周期仅为传统隧道窑的14。其二,码坯垛要考虑原料收缩率的大小。以标砖为例,如果是三压几,考虑干燥烧成线收缩在3%6%之间,每垛在750770mm之间。这种垛型比一压二或一压三、二压五或二压六稳定一些,发生倾钭倒垛会大为降低。如果是多孔砖,条面宽,二压几比较稳定,没有问题。轮窑和旋转窑在砖坯不动的情况下采用一压三或二压六码垛型式更有利于通风,前提是砖坯强度高,底层平实,拉接固定的砖坯码放合理,也值得提倡。其三,下顺上横、下稀上密、内稀边密码坯原则。下顺码砖坯有利于底火和减少底层通风阻力,上横码砖坯有利于阻止热风在窑顶部过快流动。下稀上密和内稀边密码坯原则是对内燃烧砖而言,而外燃烧砖并非适应。另外,许多生产线码坯机码满窑车时,重窑车未及时拉走,而空窑车又未到码车位,造成挤出机后序设备频繁停机、起动。实际上只需要码坯机与窑车定位机联结信号,及时精准的送走重载窑车和拉进空窑车,利用好多条切坯、编组运坯时间差,就可以实现了连续挤出码坯。

沿窑车长度方向,码坯时垛与垛之间横向缝应留多少较为合适,各厂家也不尽相同,小的缝宽150mm以下,大的縫宽400mm以上。根据意大利介绍和甘肃某砖厂做法,縫宽在400mm以上时,即能满足烧天燃气的需要,同时对内燃烧砖也非常有利,产品质量和成品合格率往往会更高,图22是意大利成品图,可以看出,横向缝宽与垛宽基本相同。但许多厂家为了每辆窑车多码砖坯体,千方百计多码一排或一垛,认为这样可以多出砖,实际适得其反,不但没有多出砖,反而产量下降,通风不畅而影响产品质量。

 

5.4.4、重视控制设计:一是智能设计。兴林机械经多年的研究开发,实现了挤出机的传动软连接,上、下级轴承的油润滑、挤出压力、真空室料位显示器等,使得挤出机多年无大修变成可能。自主研发的智能开关,避免了离合器快速连接运转,瞬间使减速机、绞笼轴及搅拌轴等产生超负荷冲击,杜绝因应力过度集中而可能发生断齿、断轴及断绞龙等事故,为设备正常运转提供了保障。二是自控设计。潍坊科达推出了砖瓦企业DCS中央集散控制系统,从原料处理配料、自动加水阵化、自动补充成型水分、自动编组码坯、干燥焙烧自动监控及窑车和窑门运转系统等生产工艺过程,实现集中自动检测和有效控制,使复杂的人工操作变为简单、方便、高效的自动化。不仅减少人力,降低维修,实用安全,而且有利于企业管理,实现对生产现场运行的远程网络监控,并可查询历史数据变化,及时调整生产工艺技术参数,确保产品质量。三是节电设计。变频器的设计使用在行业已得到普遍使用,但有些节电技术还需要进一步推广应用,为砖瓦绿色发展做贡献。北京速利达推出的动力节电器,己获得两项国家专利,平均节电20%,增容3060%。据制造企业介绍,湖北一砖厂132Kw单机测试节电2432%,海南和广西两个砖厂使用后电流分别下降了3050%4050%,这些测试数据相当可观,对砖瓦企业降低成本起到很大作用。如果企业介绍数据可靠,无疑有很高的推广价值。在许多砖厂干燥室和隧道窑双道窑门控制流于形式,往往进车端二道门一直大开,当进车打开第一道门时冷风大量进入,造成烧成曲线不稳定。因此,控制系统一定要按程序提升二道门,顶车机工作,将等待室窑车推过二道门后,窑门落下再提升第一道门,最后将摆渡车上窑车拉进隧道窑等待室,落下第一道门。进车端二道窑门和出车端窑门要联动操作,并在关键工序设置锁住功能,防止顶车时安全事故。

5.4.5、重视辅助设备:辅助设备与挤出机、窑炉等关键装备比较,虽然简单易做,但要做好也不容易。辅助设备在制造加工和采购中往往受不到重视,影响了整条线的正常运转。除窑车外,摆渡车、拉引机、顶车机、牵引机、窑门等,那一台出了问题也要影响生产线的连惯衔接。如果要实现机械自动化控制,更需要辅助设备运行距离和运行速度准确,开停稳定可靠。保证自控无误,才能做到无人操作,自动控制。图23是轨道与摆渡车轨连接处,二轨横向相差3mm左右,造成卡窑车,往往需要人工协助才能完成窑车转运。图24砂封板严重变形,窑车框架变形,前后两车错位露风,影响窑炉密封。

 

辅助设备影响正常生产的例子太多,如窑车太长,摆渡车结构强度不足而无法承受大荷载,影响正常使用;顶车机运行距离不合理,干燥焙烧窑车顶不到位,影响送风、抽风和产量;牵引机拉坯车或成品车距离计算或安装有误而影响正常运转等。可喜的是近几年,辅助设备引起了许多厂家的重视,制造精度在不断提升,为实现运转系统自动化控制,提升砖厂管理水平,企业减员增效打下了基础。

5.4.6、重视耐磨配件:随着砖瓦企业规模化和集约化生产方式的发展,砖瓦产品价格的的涨价及季节性生产的不稳定性,耐磨材料和耐磨设备及耐磨配件显得更加重要。上世纪90年代,原西安霸桥机砖厂引进德国筛式捏和机、挤出机等设备,易损配件每年从德国购买后换一次就能满足年产4000万块标砖生产要求,而当时国内的配件一般寿命基本在600万块左右,甚止更低。近几年,砖瓦机械耐磨配件得到长足发展,耐磨性能和配件寿命取得了较大突破。临沂飞吴铸钢开发研制的超高铬耐磨螺旋绞刀含铬、钒、钼、镍等合金元素,其耐磨性能是普通铸钢的十多倍,其绞刀采用真空实型铸造技术一次加工而成,硬度高,耐磨性好。河北南宫加工的高强度碳化钨硬质合金代替传统白铁皮、钢带锯片或不锈钢片制做机口,一次可满足生产8000万块标砖的要求。陶瓷或陶瓷复合搅拌刀,其使用寿命更长。利用陶瓷氧化锆生产多孔砖芯头,不但具有较高的硬度,而且韧性是普通陶瓷的三倍,其材料价格仅为合金的14

众所周知,更换砖瓦易损配件是一件费工费时的事,如果配件不耐磨而频繁更换,不仅影响正常生产,而且直接影响产量和产品质量。有些易损件如不能及时供应,会给企业造成直接经济损失。一个日产30万块标砖的生产线,每块砖售价0.35元,成本按0.2元计算,每天就损失了4.5万元,一周就是31.5万元,足以说明易损配件耐磨使用寿命的重要性。

5.4.7、重视维修保养:设备正常操作与定时的维修保养都十分重要,但不少厂家往往忽视了这一方面。一般情况下,设备供应商会提供维修保养资料,调试时会培训建设方操作人员,这里要强调三点:一是所有设备润滑系统始终要保持油润滑的工作状态,如减速机及各种轴承等,不要出现无油干磨、卡轴现象。二是停电、停水或设备故障等原因无法生产时,要注意设备清理保养,如果2小时内短期停产,注意挤出机上机和成型前搅拌机内原料表面的干化,最好用简单方法铺盖保湿,开机后会顺利挤出。如果长时间停产,最好把暴露在设备内的原料清理掉,机口应用塑料包扎严实,开机后也会很快正常生产。三是要备用充足的备品备件,特别是寿命短的易损件,定时更换,以免耽误维修保养和正常生产。除此之外,在设备维修保养方面应加强人员培训和管理职责及奖励政策的落实。双鸭山煤矸石空心砖生产线推行操作人员就是维修保养人员,设备运转正常率很高,个人操作,下班停产保养,不把故障留到下一班,这种保养维修管理模式也值得借鉴。

5.4.8、重视防腐环节:砖厂一次码烧生产线建设,怱视了设备和金属管道及外露金属件防腐问题。甘肃某厂混合料中SO2含量在1%4%之间,由于水蒸气和硫气体发生反应,造成2台风机和金属管道一年内腐蚀报废。还有某厂混合料中SO2含量在2.15%3.96%之间,也是由于水蒸气和硫气体发生反应,造成余热锅炉和金属管道使用一年多腐蚀渗漏而报废,企业付出了惨重代价。所以,我们的企业不能因为选择防腐设备、构件和管道或防腐处理造价高就放弃这一环节,特别是接触和输送高湿的有害硫气体,更应该重视防腐问题。常规做法是:首先是运行中设备和管道金属表面应根据生产过程中产生有害气体的品种和温度,对应的喷涂不同性能的防腐涂料。再就是尽可能选用防腐的其它形式,例如防腐金属材料、防腐非金属材料。由于防腐金属管道制品造价较高,就干燥和隧道窑讲,可将总风管道用砖砌筑,降低金属管道使用量,这样做不但避免或减轻了金属腐蚀,造价也会降低。

5.4.9、重视绿色环保:根据国家标准GBT337612017《绿色产品评价通则》规定的定义:在全生命周期过程中,符合环境保护要求,对生态环境和人体健康无害或危害小、资源能源消耗少、品质高的产品定义为绿色产品。根据绿色产品指标,应遵循生命周期、代表性、适应性、兼容性、绿色高端引领选择原则,砖瓦装备和产品及生产线建设就应向绿色环保方向努力。无论是原料破碎处理设备,还是成型设备及干燥烧成设备,按标准评价指标要求,就应在资源属性、能源属性、环境属性和品质属性等四方面进行真正的绿色环保评价。还有一点,绿色产品必然环保指标达标,不达标必然不是绿色产品。环保达标不一定是绿色产品,而绿色产品应符合四项属性评价要求,也就是说绿色产品要求的更多更广泛。目前行业应加强环保设备的研究开发,特别是除尘、消烟和干燥焙烧窑炉的研究设计,为企业环保达标,发展绿色产品提供技术支撑。

环保达标是我们砖瓦行业绿色发展必须迈过的一个坎。党的十八大以来,“生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性变化”。我们在提供更多优质砖瓦产品的同时,也需要我们为实现优美生态环境而攻坚克难,咬紧牙关,爬过这个坡,迈过这道坎,才能赢得砖瓦行业创新发展的未来。一句话,要生产,需达标,不达标,必淘汰。近几年,砖瓦行业同仁为环保达标呼吁奔走,实测分析,激情辩论,敏感问题发声讨论,并积极向有关部门反映,共同的目的为行业好。砖瓦杂志等刊物也结合标准,及时引导跟踪,发表了不少好文章:赵镇魁院长等几位发表了“解读砖瓦工业大气污染物排放标准、”“试论烟气双碱法脱硫”和“污染物排放标准修改单学习心得”等文章,对砖瓦企业精准脱硫净化给出了合理的技术参数,并提出了一些具体做法;姬广庆等三位发表了“砖瓦工业大气污染物检测及对《GB296202013》修订建议”,真对不同厂家的14条窑检测结果及环保设备运行情况,分析了造成过氧含量高的原因和实现达标排放的措施;张宏林做为环保设备供应商,发表了“砖瓦企业烟气净化中的问了要求;邵三虎做为环保设备研发制造者,发表了“砖瓦隧道窑烟气内循环促进稳定达标排放的烟气综合治理方案”,在现有烟热分离隧道窑应用情况调查的基础上,实施了烟气内循环设计方案,经运行测试,烟尘颗粒物的工况含量降到3mgm³~5mgm³,氧含量稳定在18%,折算后颗粒物含量保持在15 mgm³~23mgm³之间,SO2和氮氧化合物稳定达标,采用了烟气内循环方案后,其环保设备投入降低了约30%

5.9.10、重视风道阻力:无论是砖砌风道还是钢制风道,都会出现摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是气体在运动过程中,气体与接触物的表面摩擦以及气体分子间的相互摩擦而产生的阻力。摩擦阻力的大小和气体的流动速度及管道壁粗糙程度有关,气体流速快,摩擦阻力大,流径路线长,摩擦阻力也增大;气体重度越大,摩擦助力越大;风道内壁越粗糙,摩擦阻力就愈大。根据资料介绍,砖管道摩擦系数为0.050.08,金属管道摩擦系数为0.020.04。由此可见砖厂在建设和设计那种风道形式,应尽可能降低内壁粗糙度,缩短管道长度,是减少摩擦阻力的主要方面。局部阻力是指气体在流动中遇到阻碍或由于风道的形状、方向、面积的改变而引起流动方向或速度的变化所产生的阻力。局部阻力除与气体流速和重度有关外,与风道结构形式有关。如气体流向作90°急转弯,局部阻力参数为1.52.0。许多厂家往往忽视这一点,造成阻力大,风机超负荷工作也无法满足要求。陕西咸阳某砖厂,排潮管道从进车端由管道送到出车端,再由出车道由管道送到脱硫除尘风机处,前后多两个弯道增加局部阻力外,又因输送距离长增内管壁摩擦阻力,本应选择20号风机,结果风量己达到24号风机也很难满足生产要求,只有压产进行干燥烧成。这就要求设计和施工,一是管道壁尽可能光滑和缩短风道,施工完后彻底清理管内杂物,特别是砖砌道,内壁粉刷光滑后,将粉刷浆体及碎砖块清理干净,尽可能减少摩擦阻力。二是避色和减少急转弯,急縮风道面积和形状等。做到以上二点,在同等条件下,风机风压会大为减少,动力也会随之减少。

5.9.11、重视产品质量:除个别企业外,我国砖瓦产品质量不尽人意,与国外先进国家差距在拉大,而不是在缩小。虽然标砖、多孔砖、空心砖和空心砌块有国家标准,甚止强制性国家标准,但执行标准和按标准组织生产的意识不到位。由于投资和用工等问题,我国一次码烧工艺发展的较快,层次也相差甚大,就尺寸偏差,外观质量而言,与我国上世纪80年代都有差距。在市场供应紧张时,企业质量意识淡泊,追求数量,效益优先,降低煤耗电耗,而忽视了原料处理,不恰当或随意的改变干燥烧成制度,造成质量下降。从产品讲,多孔砖和空心砖及各种烧结砌块又比粘土实心砖取代,墙材革新流于形式,缺乏有力的政策引导和法制及经济扛杆的支持。当然,我们还是呼吁行业,以对事业、对未来负责的精神,做好产品,服务建设,我相信砖瓦质量一定会上台阶,缩小或赶上发达国家的水平。

发展一次码烧工艺,做好原料试验分析,优化工艺流程,择优选择设备,提供最佳设计,坚持绿色发展,严格执行标准,为社会提供先进产品。只要坚持创新,不断探索新技术,新时代的砖瓦工业就一定能迎来健康稳定发展明天。

 

参攷资料

1、  陶瓷墙地砖生产(第一、三章),吴艺苑等编著,中国建筑工业出版社,1983

2、  怎样烧砖瓦,苏国准等编,中国建筑工业出版社出版,1987

3、  轮窑隧道窑技术经验集锦第二、三部分,砖瓦杂志社,1992

4、  烧结砖瓦生产技术,赵镇魁,中国建材工业出版社,2010

5、  烧结砖瓦生产技术,肖慧,砖瓦杂志社,2011

6、  国内外烧结墙体材料的现状及技术改造方案,闫开放,砖瓦杂志,1998

7、  粉煤灰烧结砖生产技术难点分析,闫开放,全国墙材科技信息网网刊,1999

8、  煤矸石烧结空心砖的原料处理分析,李一超、董振,世界砖瓦,2012

9、  现代建筑卫生陶瓷技术手册,同继锋、闫开放主编,中国建材工业出版社,2010

10、一次码烧层高问题,张文法,砖瓦杂志,2015

11、如何用好隧道窑,赵镇魁、周大林、严彦,砖瓦世界杂志,2016

12、晋中市烧结砖隧道窑企业调研及节能发展分析,李江华,砖瓦杂志,2016

13、国家标准GBT337612017《绿色产品评价通则》2017512日发布

14、砖瓦隧道窑烟气窑内循环促进稳定达标排放的烟气综合治理方案,邵三虎,砖瓦杂志,2017

15、大断面窑型码垛方案的实际应用,欧帕集团,山西墙材科技与信息,2019