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认坯 码窑 看火

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    发表于 2022-12-19 11:58:47 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式 来自: 山东
    认坯 码窑 看火
    人们习惯于将隧道窑的看火师傅称作“看火的”、“窑师”或者“窑匠”。看火师傅也喜欢这样称呼自己。其实,这三个称呼是有很大区别的。很多砖厂由于管理上做不到技术上的全盘统筹,导致出现各个环节各自为战,看火的根本无权干涉其他环节的生产,更谈不上将干燥焙烧中出现的好的坏的问题,需要改进需要发扬的东西避免掉或者贯彻执行下去。所以,即便发现问题需要改进或者发扬光大,也没有权利命令其他上下游环节去执行。本来应该有权利将干燥焙烧中发现的问题发布给上下游环节对的坚持错的改正,可现实管理中各个环节是脱节的,谁也管不了谁,各自为战。这种管理状态下,看火工也就变成了单纯意义上的看火工了,也就根本称不上窑师,更称不起窑匠了。以前没有普及人工干燥的时代,砖瓦坯子人工成型后,采用的都是自然晾晒的干燥方式。晾晒透彻以后,由码窑师傅将砖瓦土坯码放到窑内,交由烧窑师傅烧制。自然晾晒的干燥方式,是不可能将土坯里面所有的水分全部去除掉,所以砖坯码进窑里面以后,不是随即就起大火焙烧,而是还有个烘干过程;待砖坯全部确定无疑干燥透彻后,再循序渐进地缓慢升温进入真正的焙烧。在窑内的干燥阶段也算是人工干燥吧。干燥和焙烧,产量质量的高与低好与坏,码窑师傅就起着很大的作用。所以码窑环节质量的高低在整个干燥焙烧过程中要远远大于烧窑的作用。码坯形式不合理,窑内的风走不顺畅,其一,是烧不出质量均匀的产品——因为码窑的做不到风在坯垛断面上的均匀分布;其二,就是烧不出高的产量。所以才有“七分码,三分烧”的说法。一个好的码窑师傅必须要懂得看火,不懂火的走势,不懂辨别风的路径,就无法判定自己码的坯垛合理与否,但是一个看火师傅就未必懂得码窑。所以码窑的技术含量要高于看火的,“窑师”“窑匠”,严格来讲,是对码窑师傅的称呼,不是看火师傅。“七分码,三分烧” 这句话是来自于马蹄窑与轮窑时代。这两种窑型无论是风路布局,还是干燥与焙烧原理,和现在的隧道窑都不能相提并论。轮窑是火走砖不动,而隧道窑是砖走火不动,并且马蹄窑和轮窑采取的都是砖坯自然晾晒(后来的轮窑也有带人工干燥的烘干洞的),这两种窑型比起隧道窑就可以省略或者部分省略掉人工干燥环节。最大的不同之一是隧道窑的砖走火不动。那么,这个变化要求码窑必须跟着这一变化而变化,砖动是因为砖坯被码在行走的窑车上面,顺道轨行走来完成砖坯的干燥和焙烧的缘故。那么,要保证窑车顺畅的在窑内行走,就必须保证码在窑车上的砖坯绝对不能刮擦窑墙与窑顶,否则就会造成严重的倒塌事故,严重时会造成灭火停产。那么,这种砖坯在移动中完成干燥与焙烧的工艺,就要有适合这种工艺的码窑形式去配合完成。这种码窑方式就必须要求坯垛既要有合理的坯垛与坯垛之间、坯与坯之间的通风路线与间距,更要求窑车上的坯垛与窑墙和窑顶都要有同样合理的间距,这个间距既能满足在移动干燥和焙烧过程中窑车上面坯垛的安全行走,又必须满足用于热传递的介质能够全断面均匀分布并通过每一块砖坯。所以,隧道窑对码窑的要求要远远高于马蹄窑和轮窑。如果说,马蹄窑和轮窑是“七分码、三分烧”,那么隧道窑至少也要做到“八分码”,烧窑仅仅两分就行。码窑做到了布局合理,烧窑就会变得水到渠成。所以,烧窑相对于码窑是末节,码不好窑或者不懂码窑、不会码窑,再高的技巧与技能也烧不出好的制品。因为码不好,就意味着没有好的通风传热,没有好的通风与传热就谈不上有好的干燥与焙烧,没有这些,想要好的质量与产量无异于天方夜谭,而码窑就是规划实施砖坯在窑内的位置,具体实施风的流量与压力在窑全断面的合理分配。如果不认识坯,不知道砖坯在窑内不同位置需要的特定的风的流速与压力,码窑也就失去了依据。这个“认坯”不是一般意义上表面的认识,而是必须做到从里到外的认识。有的人形容是“读”坯,读是一般意义上的认识,是字面,“认坯”要做到不仅字表的认识与读,还要做到更深层次的字义的理解。只有从里到外真正吃透了它的含义与性质后,你才能知道干燥它焙烧它需要什么样的风于热,这些风与热需要什么样的速率去完成干燥与焙烧。如何码放它才能使它得到最合适的风量、风温与风速。只有做到这样从根本上的认识,才有资格决定如何摆放它。才是真正懂得了码窑。认识了坯,在认识的基础上去码窑,根据坯体真正的需要去摆放它,就像对人的因材施教一样,这样码出来的坯垛,干燥焙烧起来就会变得如行云流水一般顺畅流畅。一个真正意义上的看火的,就必须懂得码坯与认坯。否则,干燥焙烧出高质量高产量的制品就无从谈起。也就根本称不上“窑师”“窑匠”,甚至连“看火的”这个称呼也名不副实。一   认坯制品出现问题有很多方面的原因:认坯的一个最主要的任务,也可以称之为责任。认坯就是要区别对待各种情况下制品的不一致性。原料、原料制备、成型等等环节出现的波动都会影响到挤出砖坯的最终质量。认坯就是要将形形色色差异下制作出来的砖坯提前认出来,在进入码窑环节之前归类,为下一个环节的合理摆放做规划布局。将形色各异的一批批砖坯,采取不同的方式扬长避短地码放在一起,让它们和睦相处,共同沐浴着适合各自的热风进入合理的干燥与焙烧环节,最终烧制出同样质量的制品来。笔者总结多年调试窑炉的经验,得出的结论是:制品出现问题有很多种因素,根据实际情况分析后,认为以下三个方面的因素最容易导致制品出现问题。其一,是原材料的选用及搭配使用不当;其二,是选用的机械设备或者窑炉设计不合理;其三,也是最主要的,是缺乏一个贯穿始终的技术操控者居中协调。十全十美的原料选择、机械设备的合理配置、制作工艺的全部适应,做到这种完美的有机结合的砖厂很少,这就需要一个扬长抑弊的协调者居中协调。那么,最适合这个角色的,就是看火的,看火工真正做到了这些,那就是当之无愧的窑师甚至是窑匠!要做到以上这些,成为名副其实的窑师窑匠,首先就要学会认坯。认坯,顾名思义,就是认识坯。这个认识坯不仅仅局限于表面的认识,还要做到骨子里认识。张三李四都是人,但是张三李四却各有着不一样的脾气、体质与素养。要想很好地发挥他们各自的优点,将他们团结在一起,那就要采取不同的对待方式。砖坯也是一样的道理。表面看同样都是差不多一样的砖坯,同样的制作原料,但是不同的搭配组合,不同的原料制备工艺,不同的挤出成型,就会制作出来内部机理完全不一样的砖坯。这样的砖坯用同样的码窑方式去码放、去干燥和焙烧,其最终产品的质量肯定会有很大的差异,其优劣肯定是完全不一样的。这就像张三李四,他们的体质不一样,一个生长在热带,一个生长在寒带,其对冷热的适应性是完全不同的,把寒带长大的体质强壮的张三放置在热带,他受不了。同样,把热带生长的体质羸弱的李四放置在寒带,他照样受不了,就都会出问题。码窑,就是要认识到坯子的这种体质上的不同,而后找出适合他们不同体质的不同码法,才能干燥焙烧出优质高产的制品。

    如图1所示的原料制备工艺,干湿不匀的配水以及粗糙的搅拌工艺,这样制作出来的砖坯就如图2图3图4:






    以上这四张图片,就是原料制作工艺太差劲,达不到砖坯对颗粒级配以及均匀性的要求。由于初期的掺配加水制作混合料环节太粗放,再加上混合搅拌不均匀,就会导致挤出成型出来的砖坯在没进窑干燥前就会报废。即便暂时没有显现出裂纹的砖坯,可能已经带有隐性暗伤,这种带有隐性裂纹的砖坯干燥后就会凸显出来裂纹。有很大一部分砖坯不待进入干燥室干燥就已经报废。认识到这种砖坯的本质,就要提前做出处理:比如已经做成了砖坯如上图,又不愿意彻底毁掉重新做,那就要在进入干燥室以后,尽量给予其比其他砖坯比较长的预热段,并且要保证在预热和干燥段缓慢升温缓慢排潮,让其尽量舒缓地释放由于原料制作工艺粗糙导致成型中带有的内应力,在干燥环节将这种应力消弭掉或者降低到最低限度。如果一个看火工不具备这种从原材料制作方面就有的认坯技能,遇到上面这种砖坯,还是用干燥各方面都很好的原料制作出来的砖坯那种干燥办法,就会导致这种带有很严重疾病的坯子走不出干燥室就会大部分报废。这就如将热带成长起来的李四从摄氏40度以上高温状态下,一下子投进零下40度的寒冷环境中去一样的道理,李四本来就体质羸弱,再遭遇这种强环境变化,不死也会大病。 以上是通过原料的制作和坯子的外表认坯。这还不够,因为外表的明伤只是坯子的一部分毛病,坯子有很多毛病会隐藏在内部。这就像张三和李四,外表看没有明显的伤疤或者红伤,肢体完好无损,但是他们却都带有严重的内科疾病,外表根本看不出来。这个时候就需用特殊手段比如借助仪器或者割开皮肉查看内部。坯子也是一样的道理,它带的不光有明伤,还会有暗伤。所以看火的也需要有认清并查出暗伤的能力。这就要求认坯不光要认识表面,还要认识内部的原因所在,这也是我写成“认坯”而不是“读坯”的原因。例如下面图5图6这两张照片:



    以上这两张图片,单从成型的外表,根本发现不了任何问题。但是烧成后哑音。看火的师傅延长干燥时间采取缓慢干燥不行,进入焙烧窑后拉长预热带降低高温带温度,也不行。延长保温带和冷却带,也不行。总之方法用尽,烧出来的砖依然哑音,后来偶然因素掰开挤出的泥条,才发现内部裂纹,才知道哑音的问题是出在成型环节。调整螺旋相应部位后,出来的砖坯没有了这种心裂,砖就不再哑音了。很多时候从原料制作到成型后的外表,基本找不到明显的缺陷,这个时候就要查找砖坯的内部,这是出现问题后的排查。一个合格的窑师,每天都要自觉地查看原料及成型的每一个环节,对砖坯从原料到成型都做到心中有数,坯体做出来以后,就像自己的孩子,拿眼睛一瞟,就能看到他心里去。只有做到这样,才能娴熟地布局它在窑内应该的位置与稀密,而后才能驾轻就熟地进行干燥和焙烧。你只有对坯体从里到外认清楚了,才能胸有成竹地去干燥它焙烧它,才能真正地把它烧好。二   码坯前面笔者说过一句话:隧道窑的码坯环节所占分量要超越轮窑马蹄窑的“七分码三分烧”,隧道窑的码坯,应该最起码是八分码、两分烧。但现实状况是隧道窑的码坯已经到了无所适从任意而为的境地啦!做窑炉设计的不管做窑车的;做窑车的不管设计窑炉与做码坯机的,做码坯机的不管设计窑炉与做窑车的。整个砖瓦行业做装备的各自为战已经到了任意发挥的乱境。造成这种尴尬局面的根源是行业管理缺失导致的。没有一个强力部门站出来做硬性制约。再加上行业入门门槛太低,所以即便有行业标准,也没有人去认真执行。造成如今越来越乱的局面。 码坯是讲究码坯模数的。行业不是没有标准的,所谓砖的模数,就是用成品砖砌筑起来的墙体能够满足建筑标准尺寸。按模数数列进级变化的砖被称为模数砖。统一建筑模数砖的尺寸(mm)由390、190、140、、90组成。模数多孔砖墙的厚度以50mm为级差。这些尺寸经论证优化后可以组成如下尺寸的砖型:190*190*90、190*140*90、190*90*90。模数砖砌筑的墙的厚度(mm)分别有90、190、240、290、340、390。这些模数砖要码成坯垛进窑干燥和焙烧,这就需要有窑的断面宽度的对应, 而现在的现实情况是各种各样宽度断面的隧道窑层出不穷而且花样翻新,宽度变化根本没有砖的模数概念,凭窑主的想象加喜好,也有窑炉公司为了自身利益进行不良误导。笔者最近十几年调试隧道窑炉遇到过的隧道窑断面宽度,从2米到9.8米(每100mm为一个进级)有几十个断面宽度尺寸的隧道窑。这些杂乱不规范的宽度尺寸导致坯垛与距离窑顶和窑墙的距离,坯垛与坯垛之间的距离,坯体与坯体之间的距离多如牛毛。根本就无法讲究什么坯垛与窑墙窑顶的宽高比,坯体之间应有的合理通风率,就更不用说码窑要遵循的空隙系数了。在窑内各种高度宽度的坯垛,各种类型的坯垛如下图:图7



    图7图8:奇葩的单数坯垛。码坯时,要在窑车宽度方向的中部设置一条纵向的风道。这个风道是为了平衡坯垛与窑墙之间间隙的气流的。目的也是为了减少中部砖坯数量(因为是内燃烧成工艺,减少中部坯体数量就是变相减少中部热量),限制中部温度过高。所以窑车横向断面上,风道都应该是奇数,坯垛是偶数。如图这种码法会严重导致中间砖垛的中部制品因通风不畅而过火粘连。图9图10



    图9图10:整个窑车除了窑车两头对接处和与窑墙相邻这两个空隙以外,都码上了坯,而且整个窑车就一个坯垛。他们美其名曰“密码产量高省热量”,叫“两全其美”。结果,是要么进入干燥室不久就因通风排潮不畅而塌坯,要么进入焙烧窑以后烧过火粘连成一大坨。严重的时候套上钢丝绳用铲车往下拽烧成一坨的砖垛,根本谈不上产量与质量。大家都知道窑内气体分层这个现象。由于空气加热后变轻而上浮的特性,所以从窑尾进入的冷空气在排烟风机抽力的作用下一路向前的同时,被经过的冷却带、保温带、焙烧带的砖坯散发的热量一路加热。空气到达焙烧带最高温点时,被加热到最高温度,而后又被抽往焙烧窑的预热带。热空气被送往预热带的途中,热量被经过的砖坯吸收,气体自身温度一路下降。但是空气不管是在加热中还是在放热中,始终都是上部空气温度高于下部空气。当同一横断面上气体温度不均匀时,由于温度不同就会造成气体密度不同,从而导致热气体在上冷气体在下的分层现象发生。这种分层对于干燥和焙烧都是极其不利的。为了避免这种分层现象的出现或者是最大限度消除这种分层现象,在码坯的时候就要通过改变其稀密程度促使热空气往下部走。比如窑车台面上最低层坯体的码放方式一般都是采取的纵向码放,坯垛的最顶层为横向码放。顶层横码的目的就是为了增大顶层气流阻力逼迫气流下行进入坯垛,而底部顺码的目的是尽量减少底层阻力,给热风向下走创造一个顺畅少阻力的途径。但是,在现实码坯中却不止一次地看到如图11的码坯形式:

    这种底层的横向码放会对向下行走的气流形成阻力,让气流失去进入底层坯垛中部的力量,从而导致底层制品无法很好地干燥,进入到焙烧环节后由于热空气无法进入,升温困难而始终处于低温状态,最终出现欠火报废。

    图12是进入干燥室的坯垛顶层砖坯与干燥室顶部的间距。这高达535mm的超高间距导致大量热风根本没有进入坯垛内部的任何机会,就被排潮风机顺窑顶间隙抽进了烟囱。没有得到干燥的坯体纳入焙烧窑以后,由于携带大量的未干燥排出的水分,根本不敢走快车。烧出来的制品如图13图14:



    烧出来的制品不是塌垛就是过火粘连,不到两个月,殘断废品砖就将车间前面一个大坑堆满填平又堆起一座山包。造成如上所述各种各样奇葩码坯现象出现的原因,根源是在窑炉设计者身上;其次,是做窑车的单位,再一个主要原因就是窑主。按道理,这一切工作都应该由设计窑炉的单位来统筹的。可是,这些码坯现象往往不是出在有正规设计资质的设计院所身上。都是那些江湖拎包的所谓的窑炉“设计院”的杰作。这些打一枪换一个地方的游走江湖的“设计者”,为了得到设计建造的生意,无不投窑老板所好。在随后的设计建造中,为了利益的最大化再偷工减料。这样设计建造出来的窑炉,根本谈不上符合码坯模数。他们甚至根本就没有码坯模数这个概念!造成这种局面的另外一个原因就是窑车制作者。按道理窑车制作与窑炉设计是一个体系的事情。可是,这种江湖拎包的窑炉公司,连窑炉都是比葫芦画瓢剽窃别人的,哪里会设计窑车,于是就又将窑车制作这个本应该由他们设计的工作,从窑炉设计体系中剥离出来,分包给其他人去做。为了节约成本实现最终的制造利益最大化,他们当然不会去找有制作窑车资质的公司去设计制作窑车。这些做窑车的大多根本没有资质,笔者亲眼见到窑炉设计单位的人员和窑主一起,在街道上的电焊铺找几个电焊工,而后拉上这些电焊工到一个有窑车的砖厂去考察,所谓的考察,就是到砖厂后找到窑车,领着这些电焊工围着窑车转几圈量量尺寸,回来就一边靠比葫芦画瓢一边再添加自己的想象开始了窑车制作。于是,一批批似是而非的窑车就新鲜出炉了。这种窑车,尺寸各异,本来应该长方形的台面,做的有正方形的,甚至还有菱形的!有的窑车做成后放到道轨上甚至不会行走。关键是这些窑车与窑炉设计的哈风口根本无法匹配,导致码在上面的坯垛也无法与哈风对准。无法顺畅地通风排潮,码坯机厂家只能既兼顾窑炉哈风,又兼顾窑车台面,最后设计出来的坯垛根本不可能有好的通风传热效果。因为本来应该属于统筹设计的一个严密的体系被拆分给几个利益集团去做。最终的结果就是这些利益集团各自围绕自己的利益做取舍,各不干扰互不相顾。在这种落实设计实施的利益氛围下,窑炉热工性能就变为次而又次的目标了。其结果就是不可能有好的干燥焙烧质量和产量。再一个原因,也是最关键的原因,是来自于窑主的不懂。窑主的不懂其一是让窑炉设计者有了忽悠的空间;其二是失去了把关和监管的最后的屏障。于是,就出现了如今各种各样的窑炉断面与各种各样的窑车尺寸,从而导致码坯无章可循。窑炉断面尺寸的随意性有时不但不能达到增加码坯量增产的目的,反而是增大了投资既达不到增产的目的,又给干燥和焙烧带去了很大的危害。这种增宽可以说对投资方对产品的质量与产量都是纯害无益的!下面举例说明一下随意增宽断面的弊端: 以6.9米平顶隧道窑码标砖为例:窑的宽度方向为6900mm,横向码六垛,每垛占距1000mm,边隙设为80mm,中部纵向风道设为180mm,中风道两侧两条风道各为160mm宽度,其余两条风道各占距为120mm宽度。窑的 横断面上纵向风道的宽度从中部到窑墙依次为180mm、160mm、120mm、80mm。风道宽度从中部到边部渐次变窄,起到平衡断面风的流量与风压的作用,布局非常合理。而有的在6.9米断面的基础上,又衍生出诸如7.1米断面,7.2米断面,甚至7.3米断面的隧道窑。这些改变除了断面变宽外,不能多码一块坯,而且带来很多弊端:弊端一,增大窑体与窑车建造的成本,而且是只增成本不增产量的纯害无益的投资;弊端二,既然不能多码坯,那就是断面增宽后只增加了风道宽度甚至于窑墙的边隙宽度。这是最大的弊端。这导致更多的穿流风重新变为环流风,缩小了传热面积增长了传热路线。对热量造成了极大的浪费,并且因此会造成砖垛中部因通风不畅难以干燥,给后续的焙烧带去很大的麻烦,从而导致产量质量的下降;弊端三,环流风的增大,无形中氧气的消耗就会变小,换句话说,进入窑内的风不做功的环流风多了,排出窑去的烟气就会氧含量增大,给环保带去很大的压力。 三   看火如前所述,看火的主要功夫应该下在坯体没有进窑没有起火的前期,要在原料环节就着手研究。做足进窑前的认坯与码坯工作就是为看好火看轻松火打基础。认透了坯,再根据垛型用风用闸就是有的放矢,看火就变得轻松自如。火起来以后,看火工能起的作用已经很小。就是处理一些临时突发的问题。现在的内燃烧砖,干燥焙烧所需要的热值都已经事先掺入坯体,火大火小基本定局。这个时候的看火工能做的也就是对那些意料之外的缺失采取点儿补救的微调性的措施。大的方面基本无法改变。因为从原料到原料制备,从挤出成型到码坯成垛,都已成定局。所以,一个合格的看火工是要把主要精力用在对做成坯体之前的所有环节的观察分析上面去的。如果认为原料和我无关,有什么料我就烧什么砖;成型与我无关,做什么坯我就烧什么砖;码坯与我无关,码什么垛我就烧什么火,砖好砖坏都是别人的事,我只要看着火大火小就算尽职尽责了。如果抱有这样的思想,这个看火工就不合格了,就更别说称其谓窑师窑匠了。笔者看到过很多现在刚刚建成投产的隧道窑,居然不安装电脑温控显示系统的。走访窑主得到的答案是:装上电脑显示系统看火的会偷懒。他们只坐在电脑前看温度操作,不再站在窑顶随时观察火情了。那要看火的就没有任何意义了。看火工就是看火的,不是看电脑的。笔者还多次见过本来安装有电脑温控系统的,却被看火工拔掉扔在一边不用的。这应该不是老板的问题。问看火师傅,得到的答复是:热电偶显示的不准确,不如肉眼观察的准,看电脑不看火心里没底。其实这不是他们的心里话。这些不看温控仅凭肉眼看火的师傅大都是从烧轮窑转行烧隧道窑的,这批人多数年龄比较大,文化知识欠缺,甚至有一部分看火工还是文盲,他们也可以说根本不懂电脑;另外破坏掉温控系统的用心就有点儿阴暗的心理在起作用了,对自己那点儿经验谨小慎微地保守呵护着,面对先进的干燥焙烧温控电脑显然缺少自信,唯恐电脑记录他们不愿意让别人知道的经验与技术。非常害怕因此而失去饭碗。凭肉眼能看准火色,但是凭肉眼能看到送风温度的高低吗?能看到排潮温度湿度的大小吗?如果失去了这些极其重要的干燥参数,能干燥好坯体吗?以前的马蹄窑轮窑,大都是采取的自然晾晒坯体,码到窑里的坯体基本已经干燥的差不多了,所以不用怎么干燥就能顺利进入焙烧环节;而现在是一次码烧工艺,是需要人工干燥的。这和自然晾晒有天壤之别!干燥室控制不好,轻则砖坯潮淋垮塌,重则烧塌窑顶。如图15

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