隧道窑是引进技术,在“过度”的吸收和消化过程中存在不少问题,特别是承建者由于技术和认识方面存在不足或缺陷,很多隧道窑建的都比较短,特别有的承建者,根本不懂得隧道窑的特点和焙烧原理,就随便与老板谈一谈,有的连张图纸都没有,在地上画一画就开始建设,建窑时为了省钱,能短就短,使建成的隧道窑没有足够的长度来实现砖坯在预热带、焙烧带和保温冷却带有允许的合理停留时间,生产中产量、质量都存在严重问题。笔者曾见过一条内宽3.6m隧道窑长度只有60m,火行速度一个小时不足2m,烧出的砖质量很差,合格率不到60%,耗能高达460kcal/kg成品。
一是有的建设者,对隧道窑原理认识不够清楚,就盲目上马;二是资金不足,为了减少投资,就无原则的缩短窑长;三是被承建者忽悠,谁建设费用低就叫谁建,使得隧道窑越建越短;四是错误的把轮窑的三带长度用在建隧道窑上;五是场地问题,有的在过去轮窑的基础上建隧道窑,由于轮窑场地比较短,就在原来轮窑基础上建设成短的隧道窑。
一企业建有4.6m内宽、长度143m、31个车位隧道窑两条,按说窑炉够长,但烧出的砖都是酥脆砖。老板给笔者打电话问烧出砖酥脆原因,就告诉他们常规处理办法:把进出口漏风处堵好,进车口尽量不要进冷风;进焙烧窑的砖坯干燥要好;适当延长预热带;优化调整哈风闸开度。过了两天又打电话说出来的砖还是酥脆,邀请笔者去看看。不看不知道,一看“神”操作:隧道窑设计有9对哈风闸,最前面的6对闸全关,只用7、8、9车位的三个哈风闸是开的,更“神”的是紧靠焙烧带后部,也就是在850℃处(20车位处)分别都安装有两台30000m³/h风量的离心风机,呼呼的向窑内吹冷风,而出车口的门大开,几台冷却风机全关。我算了一下,31个车位长的窑实际变成14(31-11-6=14)个车位长的窑,也就是说143m长的隧道窑,人为变短成64m长,难怪烧出的砖都是酥脆的。
从图1可看出8车位的排烟管道都烧成红色的了,7车位的排烟支管都有高温烧过的明显痕迹。8车位的温度已达900℃,砖坯一旦进到7车位就马上进入700℃左右的高温区,这期间砖坯残余水分的排除和573℃的晶型转化等都是在升温速率过快、预热区域过短、温度梯度过大、固态反应时间过少的不合理的温度区间内进行,不仅砖坯的物理结构受到破坏,在573℃时晶型膨胀变化等过程也受到严重影响。如此的操作是不可能出合格砖的。现场实测,烧出的砖强度都不如从干燥室出了的砖坯强度高,这样的操作持续一年多,酥脆砖也出了一年多,同区域的砖卖0.36元/块,该厂砖0.16/块都难卖动,产量也很低,能耗却高达420kcal/kg成品,一年下来综合损失高达数千万元。
建设隧道窑的目的是高产、质优、低耗,但如果隧道窑建的比较短,那就事与愿违,得不偿失,主要问题是:
一般短隧道窑能耗高达400kcal/kg以上,根本谈不上节能。比轮窑能耗高50%左右,出来的砖有些还有红火,砖没能冷却就被推出,就是运到卸砖区砖垛中部还能看到火,为了及时卸砖,就用水浇到炽热的砖上,热量浪费极其严重。由于能耗高,给污染物达标排放带来极大麻烦。
弃轮建隧本是技术进步的要求,但由于窑建的短,焙烧速度不快,稍快就出质量问题,不得不压缩进车速度,降低产量,隧道窑的优势不能很好的发挥出来,这就事与愿违了,加之能耗高,就更得不偿失。
由于隧道窑建的短,预热、焙烧和保温冷却带就逼迫压缩短,升温速率就会超过原料的允许范围,砖坯没有循序渐进的预热就被推进焙烧带,加大了砖坯内外温差和内外收缩差,裂纹、炸坯不可避免。进入焙烧带由于急剧升温,不仅复杂的变化过程不能很好完成,烧透率也极低。后端几乎来不及保温冷却就被推出隧道窑,降温速率又过大,各种裂纹、收缩变形非常多,质量难以保障。
隧道窑的长短受原料、燃料等因素影响,但总体是宜长不宜短,合理的隧道窑长度是提高产量和质量的保证。砖坯进入隧道窑必须经过一个预热、、焙烧、保温冷却的过程,这都需要在一定的时间内完成,这个原则是不能违背的,否则产量质量都会受到影响。如前面所述3.6m宽60m长的隧道窑,日产量折标在9万块以下,能耗高达460kcal/kg以上。而另一企业建有同样宽的3.6m宽隧道窑,长度在原来90m基础上加长到150m长,日产标砖由过去的16万提高到30万块,热耗由原来的400kcal/kg也降到310kca/kg,合格率在97%以上。实践证明过去说窑炉长了阻力就大、焙烧速度慢的观点是片面的,实际情况截然相反:窑炉适当加长,焙烧速度会更快,焙烧出来的砖质量更高,所以说合理加长隧道窑长度是增加产量和提高质量的关键。如何改变窑长阻力大的问题?只要在出车口处安装上了窑门和冷却风机(有的也叫增氧风机)就迎刃而解了。出车口处安装窑门和冷却风机的好处:
加快焙烧速度这对提高焙烧速度是非常有效的,出完车后关掉窑门,开启冷却风机(先进的窑炉,冷却风机一直都开),向窑内强制送风,推风前行,不仅减轻了排烟风机压力,而且加快了冷热交换速率,有效的促进焙烧速度的提高,火行速度可超过7m/h。
过去小断面隧道窑,特别是过短的隧道窑,几乎都没有设计窑门和冷却风机,采用的是全负压焙烧工艺,加之是内燃烧砖,一般坯垛中间的温度较高,聚集着很多辐射热量,本应该通过气体的对流把高温拉走,但由于窑内是全负压,很难把坯垛中间的高温气体均匀抽走,加之空气遇到高温就会膨胀,温度越高,膨胀越大,相应的压力就越大,使夹在砖垛中间的气体因膨胀很难顺利拉走,因而热量就会聚集的越来越多,温度会越来越高,造成坯垛中间制品过烧,这就是负压焙烧最大的弊端之一。如果三隙(边隙、顶隙、垛隙)稍大,问题就更严重。但出车口安装有窑门和冷却风机,就可以向窑内强制送风,在焙烧带中后部,形成正压。窑内中后部形成正压的好处是,只要有缝隙,不管缝隙大小,风都会见缝就钻,不仅会把坯垛中部聚集的高温气体给顶出来,而且还能在窑内对温度起到比较好的搅拌作用,使断面温度更加趋于均匀化。由于断面温度比较均匀,从而使烧出的砖色差小,收缩一致性较好,大大降低了外生内好,或外好内焦的质量问题,有效的克服了负压焙烧造成的断面温差大、砖质量差的弊端。
设计有窑门和冷却风机的隧道窑,可通过强制送风,不仅促进焙烧带断面温度更加一致性,而且燃料能更好的足氧燃烧,热量能得到充分发挥,相对节省燃料。从实际能耗看,出车口设计有窑门和冷却风机的隧道窑,与没有设计的对比,每烧成1公斤产品消耗的燃料会减少50kcal以上。
促进环保达标由于燃料消耗相对少,排放的烟气就少,消耗的脱硫剂就少,也相应节约了支出。是不是出车口处安装上窑门和冷却风机,向窑内强制送风就会造成排出的烟气含氧量更高?其实这个担心是没有必要的,因为烟气中的含氧量高与排烟风机开的大小有直接关系,而正压焙烧由于气体能和被烧砖坯全面接触,反而能更多的消耗氧气,更有利于降低烟气中的含氧量,折算过量空气系数会低。
有效防止热量浪费出车口设计窑门和冷却风机,不仅能很好的做到强制送风,而且能加快冷风与砖的冷热交换,更多的把热量交换出来送向前,有效减少成品砖带走热量,提高热利用率,同时必要时也能有效的限制向隧道窑内进风,对控制窑温非常有利。
过短的隧道窑看是前期投资少点,但会给以后的运行埋下很大的隐患,导致能耗高、产量低、质量差、环保不易达标等一系列问题,得不偿失。过去由于种种原因已经建短的隧道窑,从经济和长远看要适当改造加长,要依据企业本身的原料、燃料、砖型、产量、质量等方面综合考虑。总之在追求产量和质量的今天,隧道窑宜长不宜短,实践证明隧道窑长度原则不能低于135m。一般情况下隧道窑宽度和长度没有必然联系。
欢迎光临 砖瓦平台 (http://app.zgzw123.com/) | Powered by Discuz! X3.2 |