一、内燃大了,烧焦;内燃小了,烧生,该怎么控制内燃?
烧成过程就是坯体在高温环境下其内部的各种组分进行物理化学反应和各种矿物形态转化的过程。在这些变化和反应完成以后,砖坯就由烧成之前强度较低、不耐雨雪侵蚀、容易风化的生坯,变成了结构致密、具有较高强度、能耐受各种气候条件、适合各种使用要求,满足建筑结构要求的成品砖。
烧成过程是在高温情况下进行的,烧成的设备就是各种窑炉。维持窑炉内所要求的高温环境条件的加热方式有两种:一种是将制砖所使用的原料经过一定的处理方法进行加工处理,成型为所需要的形状和尺寸,再经过干燥后送入窑炉内。这种情况下,砖坯内没有可燃成分,其本身不含热量,窑炉内所需的热量靠向窑内添加固体、气体、液体燃料获得,是分别将坯体和燃料依次加入窑炉内的,这通常叫做外燃烧砖。外燃料的多少,要根据窑炉的产量、窑内的综合换热系数,窑炉的保温性能等数种因素而确定;另一种是在制砖原料进行处理加工的过程中,就将燃料加进原料中,一般使用固体燃料,液体燃料通常不作为内燃料使用。而气体燃料绝对不能加进原料中使用,只能作为外加燃料。这种将固体燃料与制砖原料一同进行加工处理、成型、干燥、烧成的添加燃料方式,通常叫做内燃烧砖。单位产品加入燃料的多少,除了与原料本身的烧成性能有关外,还与窑炉的保温性能、码坯方式和焙烧操作有关。在实际生产过程中,内燃烧砖的内燃料添加量有三种状态,行业内部通常叫做“半内燃烧砖”、“全内燃烧砖”、“超内燃烧砖”。半内燃烧砖,就是砖坯中的燃料发热量不能满足达到窑内烧成温度所需的热量以及窑炉向外散失热量的总和。这时,还需要向窑内添加一定的燃料,才能满足烧成要求,内燃料只是烧成所需燃料的一部分;全内燃烧砖,是烧成所需的热量全部来自于砖坯内部,这部分热量包含达到坯体进行各种反应所需温度的加热以及各种损失所散发出去的热量。内燃料的发热量与烧成所需的热量(包括损失的热量)基本相等,一般不需要另外向窑内添加燃料;超内燃烧砖就是砖坯内所含燃料的发热量,大于坯体烧成过程各种反应所需热能与各种损失热能之和。烧成时,不但不需要向窑内添加任何燃料,而且应将一部分热量抽出,以免使得窑内温度升得太高,高于烧成所需温度而将砖坯烧坏。
烧成过程中坯体中加进内燃量是否合适,要根据该厂在实际生产中采用何种生产方式来确定。不同的生产方式,内燃料的掺入量是不同的。通常情况下,每烧成1kg的制品,大约需要消耗1088kJ~1388 kJ的热量,即一块普通砖需要热量2720kJ~3470 kJ。到底加入内燃料的重量或体积是多少,要根据燃料的发热量计算得出,不同的燃料,发热量是不一样的,内燃料的加入量也有较大的区别。
1、全内燃烧成过程坯体中燃料的加入量
全内燃焙烧时,坯体中所有燃料全部燃烧后就能满足烧成要求,不需要外投燃料。生产过程中可以按照烧成一块砖需要2720kJ~3470 kJ的热量计算,根据燃料发热量的不同,确定内燃料的加入重量或体积。内燃料的加入方法有以下几种:
1.1准确加入法
根据窑炉的热平衡计算得出烧成过程中坯体烧成比较合理的需热总量,然后再根据加入的内燃料的热值,最后确定内燃料与原料的配合比例。具体掺入时刻使用重量比计算法和体积比计算法。
1.1.1重量比计算法
确定烧成每万块砖需要在砖中加入多少公斤燃料,通常采用下列公式进行计算:

1.1.2体积比计算法
实际生产过程中,如果使用重量法加入时,不但要增加一定的计量设备,而且受原料、燃料含水率的影响比较大。要准确的加入内燃料,不但困难较大,而且操作很复杂。用原料和燃料的体积比就可确定内燃料的加入量,其具体计算方法如下:

每一万块砖坯的体积约18 m3,若内燃料的密度为1300kg/m3,内燃料1的发热量为20000kJ/kg,内燃料2的发热量为25080kJ/kg,则前述计算中内燃料与原料的体积比为:

与用重量比计算法计算的结果相同,当燃料的热值高时,内燃料的掺假体积比小,当燃料的干燥基热值小时,内燃料与原料的掺加比例就高。计算顺序是先计算重量比,然后再计算体积比。
1.2试掺法
根据生产实践,生产时可先根据本厂生产所使用的原料和燃料的比例进行试掺。如果制品欠火,则表明内燃料偏少,应提高内燃料的掺配比例,如果制品有过烧情况,表明内燃料掺加的过多,应适当降低内燃料的掺配比例。通过几次调整后,就能使内燃料的掺配比例处于较合适的水平。
2、超内燃烧砖时内燃的加入量
超内燃烧砖时,首先应根据坯体的干燥性能,确定干燥所需的热量,然后根据窑炉本身可抽取余热的数量,计算需增补热量的消耗量,最后计算出超内燃烧砖时内燃料的加入数量。
超内燃烧砖时,超过的内燃料不是越多越好,也是要有一定的限度的,超出的部分热量应正好等于抽取余热所需要的热量。如果超出的程度较低,则超出部分的热量少,不能满足干燥砖坯的要求,则失去了超内燃烧砖的意义。如果超出的程度较大,虽然抽取的余热较多,完全能够满足干燥要求,但过多的热量会使窑炉内的温度不断升高,窑内温度高于制品烧成温度,是产品产生过烧现象,不利于烧成过程。所以超内燃烧砖时,内燃超出量的多少也要按照计算出的准确数量掺配,不能乱加,以免给生产带来较大的负面影响。
3、原料中含有粉煤灰、煤矸石组分时内燃料的加入量
目前,不少砖厂都将煤矸石、粉煤灰、炉渣等工业废料掺进
原料中,用他们作为内燃料。这是一种很好的办法,但在使用之前,必须对它们进行发热量测定,事先了解其发热量大小,作为内燃掺配时的依据,内燃料掺配量的多少,按前述的计算方法计算。
如果原料中掺入粉煤灰或者煤矸石以后,混合料本身的热值还达不到烧砖的要求,那么就还必须加进一些煤炭,加碳量多少取决于煤炭的热值高低。
如果使用全煤矸石或高掺量粉煤灰制砖,在一般情况下都能达到全内燃或超内燃烧砖的要求,不仅可以把砖烧熟,而且还有多余的热量用来干燥砖坯。若粉煤灰或煤矸石的热值较低,则应向其中加入一定量的煤炭,来补充其热量的不足,加煤量多少按照前述的计算方法计算。
4、半内燃烧砖内燃的加入量
半内燃烧砖时,仍需对原料中加入内燃料的量进行计算,这样才能知道混合料的热值,知道了原料中的热量占烧成需要热量的比例,还需要投入多少外加燃料才能满足烧成条件。准确知道内燃料是多少,外加燃料量是多少,这样才能指导烧成工序的操作,指导烧窑工的工作方式和工作方法。
如何操作才能保证内燃料的准确掺配量呢?内燃掺配量是根据已经确定的内燃料与原料的配比数据,计算出将内燃料掺入原料中的重量或者体积,并使其掺量准确、混合均匀。
掺配时的操作方法有两种:一是人工掺配,二是机械掺配。
4.1人工掺配法
进行内燃料掺配时,首先要测量出单位体积原料的重量,然后按照配比(计算所得的内燃料掺配重量比)要求,计算出每单位体积原料应加入的内掺燃料,操作工人即按此数用煤锹均匀地将内燃料撒入原料中。为了保证人工掺配的均匀准确,需稳定掺配工具,稳定每单位体积原料的重量,并要有专人负责。
4.2机械掺配法
现在随着砖瓦机械工业的发展,用于原料掺配的设备越来越多,而且掺配的准确性也越来越高。通常使用的配料设备有箱式配料机、皮带配料机、圆盘式给料机等。
机械掺配法就是通过一定的配料机械设备,将原料与内燃料按一定的配比混合均匀。
实际操作时,可按挤出机每分钟出坯数,计算出每分钟应掺入的内燃料数量,调节闸门,使每分钟加入的内燃料数量与计算所需要数量基本相符。
总之,不论是人工掺配内燃料还是机械掺配,都要求将燃料加入原料后,原料与内燃料的配合料必须经过一定的设备进行处理,使燃料与原料充分混合,让燃料均匀的分散在原料中,使坯体中的热量分布均衡。
二、对内燃料有哪些技术要求?
内燃焙烧是节约优质燃料、降低能耗(重庆某砖厂实践证明:1kg内燃料可起到2kg外燃料作用)和提高砖瓦质量的有效措施。内燃料在坯体中,不仅通过燃烧放出热量,而且在高温条件下,其燃烧后的残留物可与黏土反应生成硅酸盐矿物,提高了制品质量。对内燃料要求如下:
(1)尽量采用工业废料,如:炉渣、粉煤灰、煤矸石、石煤、谷壳和锯末等;
(2)对含高挥发分的燃料(如优质烟煤),一般不宜作内燃料。因挥发分往往在进入焙烧以前就已从砖坯中逸出,不能在焙烧中充分利用其发热量。另外,由于大量挥发分的逸出,极易使制品出现酥松和裂纹;
(3)内燃料的发热量,一般以6270~12540kJ/kg(1500~3000kcal/kg)为宜。对高塑性的原料,可选用低发热量内燃料;反之,对低塑性的原料,则应选用发热量较高的内燃料;
(4)内燃料的发热量不得波动过大,否则应分类堆放,搭配使用;
(5)内燃料的粒度,应与制品对原料粒度要求相匹配,不易过粗,以免影响产品质量;
(6)内燃料不应含有影响制品质量的有害物质,如石灰石、酸、碱、可溶性盐类等;
(7)内燃料掺入原料后的混合料含水率不得超过坯体成型水分,即对内燃料的含水量应有限制;
(8)内燃料掺配程度:一般认为做砖时可掺配到80%左右,乃至全内燃。因瓦的抗掺水性能要求高故应少掺些或不掺。
三、怎样计算内燃料掺配量?
根据实践经验,在不抽余热的情况下,烧成一块普通砖的热耗为2290~3344kJ(550~800kcal);在抽余热的情况下则为3553~4598kJ(850~1100kcal)。
例:设一块普通砖烧成(同时抽余热)总耗热量为4180kJ(1000kcal),内燃程度为85%,即每块砖坯内掺入内燃料发出的热量为1000kcal×85%=850kcal。设内燃料发热量为8360kJ/kg(2000kcal/kg),相对含水率为10%,求每块砖坯内燃料掺入量。

四、内燃料砖应抓好哪些关键?
(1)内燃料的掺配:采取内燃烧砖,掺配工作是重要的一环。在理论计算和小批量试烧确定内燃程度后,内燃料的掺配量正确与否将影响烧成热耗、焙烧速度、产品质量等主要指标,严重时会使焙烧无法进行。为确保内燃料掺配正确,应做到以下几点:
①固定内燃料品种并通过化验及时掌握发热量,必要时可分类堆放,搭配使用;
②固定掺配量;
③固定掺配设备(工具)和人员。
(2)码窑车:由于内燃坯体内已含有燃料,根据横断面气体流量和散热的特点,坯垛由密到稀应为:边、底、顶、中,从而使横断面各部位热量均匀;在有条件时,还可在不同部位码放不同内燃掺量的坯体,实现差热焙烧。
(3)焙烧:因内燃烧砖系坯体自身发热,火度变化快,故必须严格执行焙烧责任制,看火投煤,小量勤添,并经常了解坯体干湿和内燃程度,做到心中有数。在一般情况可采用U行投煤法(两侧多投,中部少投或不投)。
(4)加强科学管理。
五、碳的燃烧速度主要取决与哪两个因素?为了使窑内的外投煤加速燃烧,可采取哪些措施?
碳的燃烧速度主要取决于:①氧化反应的速度;②气体扩散的速度。在低温时(700℃以下),因氧化反应的速度很慢,燃烧速度主要取决于氧化反应的速度。在高温时(900℃以下),氧化反应所需的时间极短,燃烧速度主要取决于气体扩散的速度。这时减少扩散层阻力,提高气流速度能迅速增加燃烧速度。
增加空气中氧的浓度,能提高燃烧温度,加速燃烧过程。
燃料越细碎,燃料与空气的混合程度越好,则燃烧越快。
为了使窑内的外投煤加速燃烧,可采取以下措施:①在允许焙烧温度范围内,适当提高焙烧温度并保持焙烧温度的稳定。②适当加大过剩空气系数,以使氧的含量增加。但如过剩空气系数太大,则会降低焙烧温度和造成热损失太大。③燃料要适当细碎。但太细会被烟气带走,增加煤耗。
六、轮窑的码坯怎么码?
在窑室里,坯垛一旦码成,气流在窑内的总的通风阻力及阻力分布,即坯垛各部位可以通过风量的大小,外投煤的燃烧条件及煤投入后在坯垛各部位的分布情况等就基本确定。
对内燃砖,焙烧所需的大部或全部燃料都已掺入到每一块砖坯里面,码好的坯垛其各部位的燃料分布也已经确定,即焙烧时各部位的发热能力也已基本确定。此时,烧窑工的任何努力都只能在一定范围内作有限的调整以适应窑内现有的焙烧条件,而不可能从根本上改变坯垛已有的现状。因此人们常说“七分装码,三分焙烧”,可见码窑在焙烧中的重要性。
码窑的基本原则如下:
(1)码窑密度
每立方米窑室空间码放的普通砖的块数叫码窑密度。稀码时不足200块,一般为240~260块。应根据窑的技术性能、内燃掺量、砖的品种等选定适宜的坯垛形式而得出相应的码窑密度。对于空心砖,坯体本身的孔洞就是有效的通风面积,从而可以减小砖坯之间的缝隙,即纵向通道,故在折合成普通砖来计算其码窑密度时都大于260块。
(2)坯垛断面上的通风面积
对于轮窑,坯垛断面上可以通过气流的孔道面积之和应大于坯垛总面积的20%。对于隧道窑,这一数据不仅应大于坯垛总面积的30%,还应大于坯垛与窑顶及两侧窑墙之间的顶隙及侧隙之和。而以上三者之和,即窑室横断面上的流通总面积,不应大于窑室横断面的50%。
(3)坯垛装码的基本原则
在焙烧内燃砖时,码窑的基本原则是:下稀上密、中稀边密、内稀外密(对轮窑)、弯道外稀、哈风拉缝、火眼脱空、平稳直正、火路畅通。
①下稀上密
由于热气体轻而上浮,以至窑室断面上部火行快,下部火行慢,造成同一坯垛断面上部温度高、下部温度低。下稀上密的码窑原则加大了坯垛上部的通风阻力,减小了下部的通风阻力,使上下气流尽量均衡,上下火行速度基本一致,从而可缩小断面温差,提高产品质量。即在窑室2/3以上高度部分采用一横压三顺;1/3以下部分采用一横压二顺,其余用二横压五顺。
②中稀边密
内燃烧砖时,主要靠砖坯里的内掺煤燃烧发热。因窑墙散热要耗去两边砖坯的部分热量,而中部的砖坯不仅无此项消耗,还要接受周围砖坯燃烧时传来的热量,造成热量集中,产生过烧。中稀边密的码窑原则使中部砖坯减少,燃料也相应少了,想高温也高不起来,从而减小断面温差。近年遂宁市城南砖厂采用坯垛中部码低内燃砖坯、两边码较高内燃砖坯,尽管坯垛断面稀密一样,也同样解决了坯垛中部过烧的老大难问题。
③内稀外密
轮窑内墙紧靠主烟道,散热比外墙少得多。为此内燃烧砖时应使靠外墙的砖坯比靠内墙的砖坯比靠内墙的稍密,以弥补外墙散热。
④弯道外稀
轮窑的烧窑工都知道“弯道不好烧”,不仅火不肯走,而且往往是里火超前外火赶不上,这是因为气流在拐角时阻力增大。试验证明:同样的坯垛在弯道上要比在直道上对风的阻力增大1/3,而且外弯的路程比内弯长得多,加上弯道前方直线段上的哈风口对弯道上的气流都有一个向里弯集中的吸力,所以外火就更跟不上了。
为此,弯道码窑应采取外稀内密的原则,以加大坯垛内侧的阻力,把外气流挤向外弯,迫使流经内、外弯气流的速度与其距离相适应,力求内、外弯的火速沿扇面齐头并进。因此,在弯道上码坯时应注意以下几点:
a.炕腿:按内、中、外部位分别采用3、4、5层炕腿,以加大外弯底部通风能力;
b.坯距内密外稀:从窑室中线部分,内侧比外侧每层多1~3个砖坯;
c.坯垛内实外空:前后两条坯垛之间内侧不留间隙,紧靠实码;外侧拉缝脱空,减小阻力;
d.码斜条(斜坯)时应向外侧倾斜,把风送向外弯;
e.内侧用三个灯笼挂腿其余立腿。
⑤ 哈风拉缝
在轮窑的哈风口处从内到外留出20~24cm宽的横缝不码坯,叫哈风拉缝。使气流能通畅地进入哈风口,以充分发挥其抽力。尤其在预热带,可及时排除水分,有利于防止砖坯凝露回潮。而且,气流通过拉缝时因空间突然扩大,使四周气流混合后才进入下一坯垛,有利于减少断面温差,提高产品质量。
⑥火眼脱空
烧窑工要通过火焰观察火情,因此,火眼处的坯垛应留有一眼能见到底的空隙。同时,火眼又是烧窑工向窑内投煤的唯一通道,还应使投入的煤能在坯垛各部均与分布,其直接落入窑底的煤只能占投入煤总量的10%~15%,以免窑底积碳和出黑头砖。
⑦平稳直正、火路畅通
为使坯垛稳定,防止倒塌和尽量减少其对气流的阻力,码窑时应先刮窑底或车面,使砖坯能放稳摆正,码坯时应头对头,孔对孔、上下对齐,前后对正,确保火畅通。
⑧两边紧靠
在轮窑中,坯垛是不动的,当码横坯和斜条时,靠拢两边窑墙,使坯垛更稳和减小侧隙漏风。
七、钢板焊接铰刀及铸造铰刀表面的平整度对挤出机电耗有何影响?两种铰刀的特点及使用中的建议。
铰刀表面是否平整,直接影响挤出机挤出效果。铰刀表面毛糙,刚开机使用,会感到泥条挤出不顺畅,电机电流会有明显升高。建议对堆焊耐磨材料的焊接的钢板铰刀,除了堆焊得尽量平整外,还应用手提砂轮打磨。当前使用较多的高铬铸铁的耐磨铰刀,这种铰刀,多采用消失模浇铸,铰刀表面都较平整,新铰刀对出条速度影响不大。但是,同等情况下,由于铸造铰刀厚度大,产量会偏低,电耗会偏高。
高铬铸铁的耐磨铰刀,有良好的耐磨性,以山东济宁地区全煤矸石制砖计,一般50形挤出机,开机产量在每小时15000块,使用到9000坯时,就应换新铰刀。一副这样的铰刀,可生产1000万块砖坯。虽然一副铰刀使用周期长,但是在随着铰刀的磨损,挤出性能下降,挤出产量降低,在相同的工作时间里,将少产250万块。一般情况下,当出口节绞刀有较大磨损后,后一节铰刀才会出现磨损较快的现象,如果及时更换出口节铰刀,可使铰刀处于最佳状况的时间加长,产量相对较均衡,同样的产量,可减少挤出系统所有设备、工作人员同时工作的大量工作时间,达到节能增产降耗。
普通钢板铰刀,由于当前耐磨焊条性能不稳定,磨损较快,建议每天对出口节及时维护修复更换,让铰刀尽量处于最佳状况,同样可达到良好效果。
八、铰刀头部形状对砖坯裂纹的影响及解决方法?
有相当部分的铰刀,出口节铰刀的头部是平头,在泥料流出时,会在平头的前端,形成一个真空段,会使泥料中的水气、空气在此处集聚,最后造成砖坯裂纹,有的是在烧成后呈现断裂。笔者根据陈鹏雄老先生的大量实践,同样也做了相应的实践,都证明了,将其平头部分改制为炮弹头型,泥料紧贴直径渐小的头部流出,不再形成真空。
我们在实践中,多将出口节铰刀的出口头的长度,做到等同铰刀毂直径的长度。在挤制多孔砖时,其长度以不碰芯具刀架为度。
九、本来没有裂纹的砖坯烧成后大面上出现大裂纹,有时裂纹还延
伸到条面或顶面,该怎样解决?
这大多是成型时留下的隐患,焙烧又用闸不当,裂纹扩大。为此,应适当降低原料的塑性指数,调整砖机螺旋铰刀的转速和螺旋角,采用分离式螺旋铰刀,特别是头节螺旋绞刀的构造形式至关重要。并在泥缸上加打泥棒以减轻泥料分层;或采用热水、蒸汽搅拌、真空挤泥等措施来减少泥料中的水、气来消除分层。另外焙烧应正确用闸,均匀排潮以及分次落实门前闸等。
十、为什么有的干燥室配置的送风机已经很大,但仍显得风量不足?
要保证干燥室获得足够风量,选择适当风机固然重要,但加大风机并不一定能获得足够的风量。
因为常用的离心通风机属“软”性风机,它的送风量随系统阻力的增大而减小。当阻力最大(风门关闭)时风机虽仍照常转动,但送风量为零。由此可见,干燥室要得到足够的风量,除配备适当大小的风机外,还必须让风道的阻力不能太大,而风道的做法显得尤为重要。风道阻力的计算,涉及问题颇多,详细计算比较困难,在工厂中可用经验公式估算。

(3)干燥室热风支道出风口的总面积,应为热风支道截面积的150%~200%。
(4)热风道不应转弯过多,必须转弯时要尽量平缓过渡,避免拐弯急。
(5)风道被砖坯、烟灰等杂物堵塞,使烟道有效截面积变小,阻力增大,也是干燥风量不足的一个重要原因。
十一、怎样预防砖坯在干燥室内出现湿塌现象?
坯体温度过低、干燥介质湿度过高(达到饱和),是出现凝露、甚至湿塌的主要原因。其预防措施是:
(1)原料采用热制备,提高坯体温度,使坯温略高于进车端
的气体温度;
(2)加大排潮风量,并适当提高其温度,是排潮口处废气体相
对湿度保持在95%以下,防止废气体达到饱和状态;
(3)降低成型水分,以增强坯体强度。
十二、入窑砖坯含水率为什么必须加以限制?
一般来说,入窑砖坯含水率应在6%以下,最大不能超过8%。为什么必须规定砖坯含水率的限制呢?这是因为下列四点理由:
1、砖坯含水率越高,强度就越低。轮窑焙烧道高度都在2.5
以上,高的甚至超过3m。这样高的坯垛是码放在它底部的砖坯要承受很大的压力。因此入窑砖坯必须具有一定强度才能保证坯垛在预热、焙烧阶段不会变形、倾斜以至于倒塌。然而,同样泥料的均匀砖坯,含水率越高,强度就越低。对于不同土质的原料,砖坯强度性能也很不相同。砂性原料甚至在较低含水率下就已经很容易发生变形。特别是预热带气体分层流动影响显著,低温高湿的废气容易在腿子及中、下部砖面上结露,坯体吸收结露水珠后变软,高含水率砖坯就更容易变软,导致坯垛湿塌(即未烧即塌)。
2、入窑坯越湿,成品质量越差。空气是可以携带一定量水蒸
气的,空气温度越高,它携带水蒸气的能力越大,温度越低,携带水蒸气的能力越小。当空气温度降低到某一温度后,空气中的水蒸气就达到饱和,若再降低温度,一部分水蒸气就要凝结成水珠。这种现象叫凝露。夏季造成花草茎叶上的露珠就是凝露造成的;闷热天气中自来水管壁外的水珠是因为高湿度气体遇到冷物体在其表面上结露的原因。轮窑焙烧时,预热带内也会因操作不当凝露。常发生凝露的情况有两种:
(1)坯体入窑后纳入预热带前,上部砖坯吸收窑券蓄热,使水分蒸发。在前后两纸挡间的封闭窑室内,空气湿度逐渐增大,当窑底部砖坯湿度低于湿空气露点,水蒸气就在砖坯上凝露;
(2)另一种情况是,拉纸以前窑室湿度低,而预热带内气体湿度大,温度也较低。提闸拉纸后,湿度大的气体流入刚纳入预热带的窑室,遇到温度低于其露点的砖坯表面发生凝露。装窑砖坯含水率越高,预热带内气体湿度就越大,凝露现象越严重。
砖坯表面上凝结的水珠因泥料的毛细管作用而被吸进表面层,表面层因含水率身高就会发生膨胀。紧接着,随着坯体的加热,水分逐渐排除,表面又要收缩。这样的膨胀、收缩交替作用会产生制品表面的微细网状裂纹、哑音砖、白斑砖等缺陷。凝水的砖坯强度也不高。
3、砖坯含水率高,焙烧耗热量大
焙烧过程中砖坯要从入窑时的常温升至1000℃左右的高温,在此之前必须先排除所有的残余水分。坯体含水率越高,需要排除的水分越大。假设轮窑一个窑室码坯10000块,每块砖坯重3kg,如果坯体的含水率有8%增加至12%,那么从一个窑室中排出的水的质量要从2400kg增加至3600kg,而为了排除水分所消耗的热量从144万kcal增至216万kcal,相应的标准煤耗量由205kg提高到308kg。也即是说因入窑砖坯含水率的增加,导致烧砖标准煤耗多100kg。
入窑砖坯含水率提高的后果如下表所示

4、砖坯含水率高,排潮量加大,增加烟囱负担。砖坯含水率
越高,产生的水蒸气越多,废气量增大,增大烟囱的负担,这些潮气若不能及时排除,势必造成前面窑室内的凝露。
十三、冷却过程中是否会出现炸裂?主要是什么原因引起的炸裂?
会。坯体的内部和表面有较大温度差,低温的表面层快速收缩而高温的内部缓慢收缩,表面层受到因收缩差别产生的拉应力。当拉应力超过弹性膨胀能力时就产生裂纹;高石英含量的坯体在冷却过程中晶型转换引起体积的急剧收缩而产生裂纹。
十四、“黑心”是怎么产生的?
产品中有未燃尽碳形成的黑心;坯体中形成还原气氛,形成黑心。
十五、隧道窑的长度主要取决于什么性能?
主要取决于原材料或是坯体的焙烧特性。
十六、评价坯垛好坏的指标有哪些?
坯垛空气动力阻力系数 ;坯垛的有效断面空隙率;码坯密度;传热面积;坯垛阻力数。
十七、隧道窑的窑车上坯垛距离窑墙合理的边隙是多少?
80mm以内。所谓边隙(Edge gap)是指窑墙和窑顶与坯垛之间的距离。根据德国的研究认为边隙过大对隧道窑的焙烧是非常有害的,甚至将其描述成为隧道窑中的“邪恶点”。据测定边隙较大的隧道窑中,超过90%的气体在通过边隙流动,大量的气体没有与坯垛进行充分的接触就被排出。随着边隙的减小,坯垛中的流量增加,其传热效果得到增强,坯垛中的温差降低,产量提高,同时质量也得到了改善。德国人计算了边隙从0 ~ 20 cm变化时对产量的影响,结果表明,边隙从20 cm降到5 cm时其产量几乎增加了一倍。因此他们提出了无边隙焙烧的隧道窑的概念。大断面隧道窑的边隙应限定在8cm以内,最好在5 cm以内(西欧的研究发现,当坯垛与窑墙的间隙为4cm时,空气与砖的比才能接近较理想的状态)。较大的边隙使大量气流从边隙通过,减少了坯垛中穿流气体的量,使传热效果降低,加大了坯垛中的温差;同时由于边隙中的流速高,容易使冷空气侵入窑内,如果窑的密封性差时,会使大量的错误空气进入窑道,严重影响着产品的质量,加大了焙烧周期。某地6.9m宽,焙烧页岩多孔砖的隧道窑,建成投产后在窑车两边几何全部为生砖,而中部有时还出现有过烧现象。分析其主要原因就是边隙过大(达17cm左右),造成两边风的流量过大,而使靠两边的坯垛温度根本无法达到最高烧成温度而形成生砖。在将边隙调整到7cm左右时,就再没有出现生砖。
十八、实心砖、多孔砖、空心砖的合理码坯密度范围为多少?
单位容积焙烧通道中码放的砖坯的数量叫码窑密度,它是说明坯垛疏密程度的指标。为了便于比较,码窑密度一律以每m3普通砖的块数为单位。为此,在计算其他规格的产品的码窑密度时,要先按体积折算成普通砖的块数;或在按原规格产品计算出的码窑密度上乘体积折算系数。
例如,某轮窑焙烧KP1型空心砖(240×115×90mm)时,每1m3焙烧道内码放145块,则该种空心砖的码窑密度为:

根据国内以内燃为主的隧道窑,码坯密度一般为:普通砖230~260块/M3;多孔砖260~280块(折普通砖)/ M3;空心砖280~320块(折普通砖)/ M3。而且内燃砖要边密中稀。
十九、坯垛的有效断面空隙率在什么范围内?
坯垛的有效断面空隙率应在30~35%范围内。

式中:P——坯垛有效断面空隙率;
F孔——坯垛断面上各孔道面积的总和(m2);
F窑——隧道窑焙烧道横断面积(m2);
F侧——坯垛与两侧墙之间的侧隙断面积之和(m2);
F顶——坯垛与窑拱顶之间形成的顶隙断面积(m2)。
需要说明的是,轮窑的坯垛是贴紧窑墙码放的,无侧隙和顶隙,因此轮窑焙烧道的有效断面就是坯垛之有效断面。轮窑焙烧道的有效断面空隙率就是坯垛的有效断面空隙率。
隧道窑焙烧道内,坯垛同窑墙间有侧隙和顶隙,所以隧道窑焙烧道的有效断面空隙率不等于坯垛的有效断面空隙率,它应等于:

二十、隧道窑的断面空隙系数不应大于多少?
在隧道窑烧砖时,除了坯垛自身影响窑的工作外,坯垛和焙烧道周围墙壁之间的空隙也严重地影响焙烧。这些空隙(顶隙和侧隙)对窑车的运动是必需的,但对于烧成作业又是有害的。通常有极大数量的烟气和热空气流过这些空隙,某些窑甚至多达流经窑道气体总量的70%。
所以,在评价坯垛性能时,这些空隙应被全面考虑进去。这样还需引入一个指标:空隙系数 。

在正常工作的窑中,这一系数不应超过0.5(不考虑有害空隙由于焙烧收缩而增大)。为了使空隙系数达到最小值,除了要正确设计坯垛外,还必须在建窑时正确地砌筑施工和敷设钢轨。对已经使用的窑炉,为了力求降低空隙系数,必须维护好窑车衬,因为减小坯垛同焙烧道周壁的间隙和增加坯垛自身的有效断面都必须保证坯垛的牢固性。
任一坯垛须在焙烧过程中自始至终保持稳固不倒塌,坯垛的牢固性是保证安全生产所必须具备的最起码条件。所以,牢固性是衡量一切码窑形式的首要前提。对于隧道窑来说,坯垛的牢固性尤其重要,因为坯垛要随窑车运动。
通常,用下述几项指标判断、比较坯垛的合理性:
(1)在几种坯垛中,阻力数小的性能好;
(2)码窑密度应在230~260块/m3范围内(实心砖),一般不应低于200块/m3(轮窑弯窑处例外);
(3)坯垛的有效断面空隙率应在30~35%范围内;
(4)隧道窑烧砖时,空隙系数最大不得超过0.5;
(5)通过坯垛腿部的气流量应占通过焙烧道气流量的10~15%。
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