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                        強化隧道窯規范操作的必要性
                        發布時間:2020-10-13 10:06:53   編輯:comfort   點擊數:
                        一磚廠建有長度143m、寬度4.6m、31個車位隧道窯1條和并列干燥室1條。窯爐建設比較先進規范,配套設施比較完善。按說窯爐夠長,但燒出的磚都是酥脆磚,多次調整都不見效果,老板很納悶,于是邀請筆者去幫忙看看。
                         
                         
                         
                         
                         
                        不看不知道,一看“神”操作:隧道窯設計有9對哈風閘,最前面的6對閘全關,只有7、8、9車位的三個哈風閘是開的,更不可思議的是緊靠焙燒帶后部,也就是在850℃處(20車位處)窯頂上分別安裝有兩臺3萬風量的離心風機,向窯內吹冷風,而出車口的門大開,門上的幾臺冷卻風機全關。我算了下,31個車位長的窯實際變成14(31-11-6=14)個車位長的窯,也就是說143m長的隧道窯,人為變短成64m長,難怪燒出的磚都是酥脆的。
                         
                        這樣的神操作持續一年多,酥脆磚也出了一年多,同區域的磚賣0.36元/塊,該廠磚0.16/塊都難賣動,產量也很低
                         
                         
                        1、吸潮吸水裂紋
                        雖然預熱帶前面的6對哈風閘是關閉的,但由于溫度的輻射作用,焙燒窯進車口的幾個號車位還是有一定溫度的,磚坯的殘余水分會不斷排除,但由于1~6號哈風閘是關閉的,這個區間也就形成只產生潮氣而無法排出潮氣的區域,冷的磚坯進入焙燒窯就可能吸潮。北方冬季溫度都在零度以下,該企業車間冬季沒有供熱系統,即使車間保溫好也不會超過10℃,到了晚上溫度會更低,加之該企業干燥室出車口負壓過大,從干燥室出來的磚坯也是冰冷的,冰冷的磚坯進入有潮氣的焙燒窯,就會吸潮或產生冷凝水(吸水)。從吸潮和吸水兩方面看。
                         
                        1.1吸潮問題
                        因為該企業的1~6號排煙哈風閘是關閉的,潮濕的煙氣聚集在預熱帶前部不能排走,使預熱帶前部的磚坯和陸續進的磚坯在潮濕的環境中再次吸潮,這樣就破壞了磚坯的物理結構,所以說磚坯吸潮不一定在飽和的空氣中才吸潮,只要在潮濕的空氣環境中就可能吸潮(濕傳導),時間越長吸的潮氣就會越多,水分在潮濕環境中不但不能蒸發(磚坯的水蒸氣分壓小于氣體的水蒸氣分壓,反而會吸潮。
                         
                        吸潮的磚坯即使燒結溫度達到燒成要求,燒出來的磚也會變得酥脆,強度不夠,成為不合格品。這也是焙燒窯一般要設計7對以上哈風閘的主要原因之一,必須把預熱帶分段產生的潮氣及時排出,這就要靠我們合理用閘進行處理。
                         
                        1.2吸水問題
                        磚坯在潮濕的空氣中吸潮好理解,那為什么會吸水呢?明明是干燥室出來的磚坯看見都干了哪來的水?這主要是到了寒冬季節特別是北方,加之車間里保溫不好,干燥室用風欠妥,涼的磚坯(磚坯溫度低于焙燒窯進車口溫度)進入焙燒窯后,濕熱氣體遇到涼的磚坯時就會降溫。氣體所帶走水分的能力就會下降,達到飽和點后就會析出水,這部分析出的水就會吸附在磚坯上,這種現象叫“結露”。
                         
                        由于干燥室用風不合理,負壓過大,冷風向干燥室里吸,干燥好的磚坯就又變涼了。實測進燒窯的磚坯溫度約5℃,而焙燒窯進車口的溫度約30℃,5℃磚坯一進到焙燒窯,就會遇到30℃的潮濕氣體,磚坯周圍溫度瞬間就可能降低到15℃以下。假設該企業焙燒窯1車位煙氣濕度是70%,溫度30℃,推進一車涼磚坯,溫度會降到15℃左右,這樣的氣體溫度必然析出冷凝水。
                         
                        我們知道,濕度在70%、溫度在30℃時每立方米濕空氣里最多含有21.25g水,溫度由30℃降低到15℃時,氣體不僅會達到飽和狀態,還會析出8.97g水(2125-12.82=8.97g)這些由氣態變成液態的水就會吸附在磚坯的表面,從而磚坯再次吸水(濕傳導),由于熱濕空氣的作用,同時磚坯也在慢慢升溫,表面溫度就會高于磚坯中心溫度(溫度梯度),磚坯表面吸收的水分就會從溫度高的表層向溫度低的內層轉移熱濕傳導)這時磚坯水分不但不能蒸發,反而會不斷吸水,破壞磚坯的物理結構,這就是冷凝水造成的破壞。
                         
                        磚坯在這種高濕度且有氣態析出液體水的環境里,再次吸水是必然的,磚坯一旦吸水(回潮、返潮輕者會破壞其物理結構,燒出的磚酥脆,重則磚坯在預熱帶就會吸潮倒塌。
                         
                        2、應力裂紋
                        筆者到該企業后,還發現8車位的排煙管道都燒成紅色的了,7車位的排煙支管都有高溫燒過的明顯痕跡。顯然8車位的溫度已達900℃左右,磚壞一但進到7車位就馬上進入700℃左右的高溫區,這期間磚坯化學結合水和磚坯中有機物揮發性氣體的集中排出、以及573℃的晶型轉變等都是在升溫速率過快、預熱區域過短、溫度梯度過大、固態反應時間過少的不合理的溫度區間內進行,特別是磚坯在前期由于吸潮吸水已造成物理結構破壞,在此基礎上又急劇升溫,使內外溫差和內外收縮過大,會造成應力裂紋,加大了磚坯結構破壞,“酥磚”由此而產生,如此操作是不可能燒出合格磚的。
                         
                        3、急冷裂紋
                        磚坯經過焙燒后,應該有一個循序漸進的保溫冷卻過程,但該企業在緊靠焙燒帶后部,也就是在850℃處(20車位處)分別安裝有兩臺3萬風量的離心風機,向窯內吹冷風,熾熱的磚坯急冷降溫,磚坯外部急劇收縮,而內部高溫又不收縮或收縮少,使內外收縮差過大,形成大的應力,急冷裂紋不可避免。不僅如此,這種急冷的措施位置選擇不當,造成磚坯中的二氧化硅(SiO2)晶型轉變的體積變化得不到疏解,必然產生應力裂紋,真是雪上加霜啊。
                         
                        4、技術管理
                        由于該企業是新建磚廠,對制磚工藝不甚了解,更沒有工藝管理制度,特別是對焙燒技術了解甚少,出了酥脆的磚,找不出真正原因,各工段相互推諉,獎罰制度落實不了,給企業造成巨大損失。
                         
                        5、整改措施
                        針對上述情況,我們給老板列出整改的方案是把預熱帶1~6車位的的哈風閘逐步開啟,先調成橋型閘,然后過渡到橋梯形閘;二是關掉并堵死20號車位窯頂上面的兩臺風機;三是重啟焙燒窯出車口窯門;四是開啟窯門上的4臺冷卻風機;五是把焙燒窯零壓點調整固定在19號車位。
                        通過以上調整,30個小時后出來的成品磚徹底沒有酥脆現象,強度超過MU10,且色差也基本致,取得明顯效果,酥磚的問題得到解決。
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