(接上期)
2.5 指状叉车与室式干燥室结合的上下架系统
贵州院是国内最早把室式干燥室与指状叉车的二次码烧系统用于实战的(2002年),灵感来源于兄弟行业水泥混凝土PC砖的养护室,随后成功地用于江苏丹阳贝斯特的烧结空心砖生产线上。在此基础上,老梁科技公司又引入欧洲荷兰艾斯塔拉(INSTALAT)公司的汉斯干燥窑循环风技术,使室式干燥室得到大力的推广应用。
以“指状叉车”作为砖坯运载工具是一个全新的系统,最大的优点是没有干燥车,比起“连体干燥车”的上下架系统前进了一大步,没有复杂的干燥车运转系统,从而使切码运系统进得到大大的简化。
汉斯室式干燥室是采用内部循环送风方式的间歇式干燥设备,它可以做到每一条道的干燥制度都是独立的,这是隧道式干燥室望尘莫及的。它的干燥制度是建立在时间函数方向上的,干燥制度是随时间而变化的(隧道式干燥室的干燥制度是随长度而变化的)。汉斯干燥室可以依据原料、品种、含水率的变化而量身定制干燥制度。适应品种多样、原料复杂和技术要求严格的生产线,特别适合烧结清水砖、空心砌块和烧结空心板材的干燥。汉斯干室式燥室突出优点就是效率高和造价低,所以在欧洲的荷兰这种海拔很低的地方大行其道,有其一定的道理。
2.6 几种干燥室的对比
以上我们介绍了当下常见的五种干燥方式,它们各有千秋和特长,除了必须淘汰的以外,完全说哪一种绝对的好似乎也不对,现在我们来做一个简单的比较,捋一捋它们各自的特长和短板(见表1),以便对各种干燥方式有一个深入的了解。
表1 几种常见干燥方式的简单对比
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干燥方式名称 |
工作状态 |
适应产品 |
备注 |
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自然干燥 |
人工搬运、劳动效率低下、靠天吃饭。 |
适应各种规格 |
占地面积大、但能耗低。 |
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小断面隧道式干燥室 |
干燥效率低、难以自动化 |
不适应高空洞率的薄壁空心砖和砌块 |
合格率低 |
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干燥车与托板连为一体的上下架系统 |
隧道式单层连续干燥 |
适应品种规格相对 较少的生产线 |
产量较低、设备损耗大。 |
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隧道式外循环干燥室 |
隧道式单层连续干燥, 干燥车在外部循环 |
空心制品、清水砖 |
设备多、投资大,产量较低 |
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隧道式内循环干燥室 |
隧道式单层连续干燥,干燥车在干燥室内部循环,托盘外部循环 |
空心制品、清水砖 |
设备较少、投资较少。 |
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汉斯室式干燥室 |
间歇式干燥,指状叉车与托盘结合,没有干燥车。 |
高档清水砖、空心砖、烧结板材 |
系统简单产量高、投资少 |
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链板式/辊式干燥室 |
连续式单层干燥, 没有上下架系统。 |
烧结墙板、薄壁陶板、空心砖、清水砖 |
产量高、 投资少 |
3、当前快速干燥室的形式
3.1 汉斯室式干燥室
荷兰的软泥制砖技术是世界有名的,可以处置含沙量在40%左右的河道、湖泊淤泥,并且在含水率30%的情况下实现软泥脱模生产。采用荷兰De Boer Machines Nederland B.V(德宝公司)特有的软泥脱模技术,可以处置含水率很高的特殊原料,特别是处理含水率高、含沙量较大、颗粒级配集中在某一区域的河道淤泥、污水处理厂污泥等特殊情况很有独到之处。把这些原本很难处理的“原料”经过一系列加工和德宝脱模机械成型加工以后,生产出世界著名的“荷兰砖”——各种道路砖、装饰转、透水砖,达到资源化处置建筑垃圾、污水厂污泥、自来水厂污泥、通沟污泥的目的。
与软泥制砖和高含水率脱模制砖相配套的干燥方法就是“二次码烧”生产工艺,无论是软泥脱模成型或者是双极真空挤出成型,均采用隧道式干燥室和室式干燥室两种干燥方式,但室式干燥室在荷兰最为普遍,且都实现了智能化的计算机控制,生产过程自动化程度非常高。
荷兰INSTALAT公司设计的室式干燥室与我国“指状叉车与托盘”配套的室式干燥室非常近似,具有异曲同工之妙。在学习荷兰INSTALAT公司先进技术基础上,我们推出了更为先进的“汉斯室式干燥室”,采用先进的循环送风和扰流技术,大大提高了干燥的效率。使室式干燥室不仅适应空心制品的干燥,而且更适合高档清水砖的干燥需要。
值得注意的是,荷兰的室式干燥室已经不在采用传统的托板为运载工具,而是采用更为简单的托条,这一进步值得我们借鉴和学习。
3.2 平面内循环快速干燥室
平面内循环快速干燥室不同于传统的隧道式干燥室,最大的特点是没有繁琐和复杂的上下架系统,干燥效率大大提高。它依然采用干燥车为载体,但此干燥车非彼干燥车,干燥车只在干燥室内部循环,干燥系统大大简化。
平面内循环快速干燥室采用独特的平流送风的循环方式,内部的循环风机不仅有效提高热能的循环利用,而且其扰动方式有效的解决了热介质温度分层的难题。所以干燥速度非常快,当干燥孔洞率大于40%的空心砌块时,最快干燥速度仅为2小时。这种干燥室同样也是采用托条(而不是托板)作为砖坯的运载工具。
3.3 内循环隧道式快速干燥室
内循环隧道式干燥室最突出的特点是干燥车只在干燥室内循环,只有托盘在外部循环,因此整个系统就变得十分简洁,这种干燥方式不仅是欧洲主流的干燥系统,也是我国目前最先进的干燥系统。图8是我们设计的重庆某工程实例。从图中可以看出,送风系统在干燥室的左侧,而排潮系统在干燥室的右侧,砖坯的进出都集中在干燥室中部同一位置。这套系统简单而明快,干燥效率很高,成为目前二次码烧中干燥高孔洞率的空心砖的首选干燥方式。
3.4 其他快速干燥系统
除了前面介绍的“室式干燥室”、“平面内循环快速干燥室”和“内循环隧道式干燥室”三种方式以外,现在国内一些机械制造公司还开发出“链板式二次码烧快速干燥窑”、“单层链式快速干燥室”和“多层辊式快速干燥室”等新型干燥设备。这些干燥设备各具特色,留意一下发现他们都有一个共同的特点:淘汰了传统的、繁琐的“自动化上下架”系统。
4、 最新技术的应用
4.1 单层快速干燥/焙烧系统
单层快速干燥/焙烧系统是当前最新的技术,主要适用于烧结保温砌块和各种烧结大型墙板,这个系统要么是立体循环的,要么是平面循环的。完全颠覆了我们砖瓦行业常见的“窑车”、“码垛”、“编组”等基本的概念,由垂直切割机和输送皮带组成切和运,再利用机器人动态抓取的功能,完美的实现自动化码坯的全过程,不仅工艺更加简洁,而且投资更加节省。
4.2 襄阳誉德GYL2001型隧道式快速干燥室
这是贵州院与襄阳誉德公司合作开发的一种新型快速干燥设备(见图11),运用于砖坯的快速干燥,它以隧道窑的余热为热源,采用底送风上排潮的送风方式,结合内部循环风流、扰流风机循环扰动等措施,从而实现对砖坯快速干燥的目的。
GYL2001型隧道式快速干燥室采用了与众不同的热气介质平流流动方式,有60%热气介质在内部循环流动,大大提高了干燥的效率,并且节约能源。不仅如此,我们还采用一种特殊的轴流式扰流风机解决干燥室内温度分层分难题,淘汰了效率低下的旋风筒。设立在进车端的独立进车室,可以排除进出干燥车对干燥制度的干扰和影响。此外,在干燥室外设计了独特的余热保温静停室,保证入窑砖坯处于“热乎乎”的状态,砖坯温度与隧道窑内部温度保持一致。
5、结束语
综上所述,二次码烧干燥工艺的发展趋势是一个由繁到简的变化过程,二次码烧不是越来越复杂,而是过程越来越简单,效率越来越高,不久的将来,传统的上下架系统必然要被淘汰。而且快速干燥室将成为二次码烧发展的核心,一个由干燥室为主体的新型二次码烧系统,必然取代以上下架为主体的落后系统。
由于种种原因,我国二次码烧干燥工艺中,确实存在重上下架、轻干燥室的问题,对快速干燥室的研究投入非常不足,同时交流的渠道也不通畅。我们迫切希望行业协会牵头,汇集分散的科研力量,互相交流与探讨,研究和开发更加适合中国国情的新型干燥技术和装备,为行业的发展做出积极的贡献。
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