焙烧时火行速度决定着窑炉的产能

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焙烧时火行速度决定着窑炉的产能


窑炉的产能即产出能力，产能的大小在很大程度上决定着企业的效益，其他方面的生产条件都可以经过改造后得以完善，唯有火行速度常常制约着窑炉的产能。如何提高焙烧时的火行速度，其重要性不言而喻。在保障制品质量、降低能耗的前提下，怎样才能把火行速度提高至一个较佳状态，下面简述本人在窑炉调试中的一些体会。火行速度的快慢是综合性的事情，它涉及到多个方面的问题。只有把这些环节协调妥当了，偏低的火行速度就会有所提高。再加上各企业的窑炉从设计构造到管理、操作等烧成状况的差异化较大，在这里只好把影响火行速度的因素列举出来，供大家参考使用。1预热码放好的坯垛﹙并列式窑炉﹚在刚出干燥室的状态下被推入焙烧窑内，到坯垛由常温下升温达到内燃的燃烧，直至到达最高烧成温度，这个过程称之为预热。预热状况的好坏在很大程度上决定着火行速度的快慢以及制品的品质。预热的时间较长时，坯垛中的各个坯体才能充分的受热、升温，排除残余的水分，进行一系列的理化反应，进而有力的保障了火行的速度。预热的时间长短一般以窑炉预热带的长短或顶推窑车的频率，使用风闸的形式以及坯垛的结构形态等来决定的。多数情况下热气流在预热带受上升力的影响向斜上方向运动，这样坯垛的上部升温就快，出现了上部先燃烧而中下部燃烧迟缓的状态。那么就要加强坯垛中下部位的预热，为底火的快速行走做好铺垫。应采取以下措施：比如多数窑炉的哈风砌筑在窑墙两侧下部，并呈扁平外形；坯垛码放时中下部位要偏稀一些，并且要排列的整齐有序。由于多数窑炉是一次码烧工艺，湿砖坯的强度有限，所以就不能象轮窑那样码置炕腿，但可以将其整齐排列、杜绝杂物﹙烂坯块等障碍物﹚堆放的方法起到下稀的作用。有条件的企业最好在窑车上铺设特制孔形垫砖，以强化坯垛下部的预热效果。当干燥缺陷或其他原因造成的坯垛倒塌时，未加整理就推入窑内强烧；或坯垛在窑内两侧的缝隙与顶部缝隙距离大于8㎝时，这两种情况都会影响到坯垛中下部位的预热效果。焙烧带、保温带的热能在完成砖坯自身烧成反应的同时，又把部分热能在风的作用下输向预热带，由坯体的表面传导至内部，在这样的过程中完成了对坯块的预热。当保温带、焙烧带温度较高，长度（高温区域）越长时，也就是热量较高时，所产生的预热效果就越好，但是焙烧温度应保持在合理范围以内。窑内的风在风机的作用下完成对坯体的预热过程。较大的风速不但加快了焙烧带火焰流动速度，并且把保温带、焙烧带的热能快速带向预热带，提高了坯体热交换速率。实践证明具有较高热交换速率的坯垛，火行速度相对也快。但是风速的增大要在保障能烧足窑温，两侧和顶部等部位不会出欠火砖的前提下，同时还要兼顾到窑下的压力平衡和干燥室的供热量。稳妥的方法是每次只增加5％~10％的风量，待烧上两天如果没有什么副作用了，再逐渐的增加风量，经过一段时间的摸索，就可以得出自己窑炉的产能与风速的最佳数据。使用哈风闸的方式不同也会造成火行速度的快慢不一。在用闸数量上提倡多开启些，这样给垛体的中下部充分预热营造了空间。常用的闸形有桥形与梯形两种，尤其梯形闸能更充分的利用好热能，形成较长的预热时间和较大的预热范围。抽风机与窑炉左右烟道的衔接处位置不一致也会改变用闸的方式，以及造成左右抽力的不平衡，会影响到整体或一侧的火行速度。桥形闸在焙烧裂纹敏感性强的坯体时才会使用，比如:薄壁类的空心砖。逐步提升的闸形有利于给坯体营造一个温和、徐徐渐进的升温环境，让坯体缓慢的受热膨胀，减少了升温过急造成的应力，有效的缓解了裂纹、哑音等烧成缺陷的出现。有种错误的用闸方式——倒梯形闸，使用者认为加强了预热带末端下部的抽力，对火行速度有利。这样只会提前排放掉热能，既缩短了坯体预热的时间，又闲置了前面较长的预热通道。从上世纪九十年代末期，搅拌气幕技术就被用在对坯垛的预热上，只是那时以轮窑为主的烧成方式让这项技术推广起来有难度，就按每座窑至少一部火计算，其相关配套设施就得有80～125ｍ左右的长度，另外在操作中伴随着焙烧带的移动还需要不断的调节，从而使这项技术被搁置起来。近年来，隧道窑逐渐的普及使这项技术重新被提上了议事日程。就是在预热带或保温带抽取热风，通过高温风机送入预热带坯垛底部，起到均匀坯垛断面（上、下、左、右、中）温度，缩小温差。搅拌与气幕的使用改变了原有仅靠哈风，单一的调节模式，坯垛预热更充分。 2窑炉的气密性与保温窑炉的气密性与保温性能如何直接关系到火行的速度、制品的质量、热能的消耗等多方面。窑炉的密封设施有：砂封、曲封、窑车上下压力平衡、窑内墙壁、窑顶等系统组成。砂封设施须坚固耐用。在砌筑砂封槽时，槽内侧距窑车裙板应在8㎝以上，以防窑车裙板轻微的变形就剐塌了砂封槽。砂封槽砌筑高度以窑车裙板插入砂内深度6～8㎝为佳，并且顶部有窑车和车底风压顺畅通过的空间，空间高度一般在8～１2㎝为宜。密封砂以绿豆大小的干砂粒，要用筛网筛去较大的颗粒或大块杂物，以防密封不严实和顶坏砂封槽或窑车裙板。曲封分为窑墙、窑车砌筑垫砖，并分布在窑两侧与窑车的连接处。窑墙上的曲封设施要避免个别窑车垫砖砌筑的过高或倒塌的砖块对其造成的损坏。垫砖曲封易受到每次进出窑时的热冷交替或卸砖、码坯时的踩踏，窑车与窑车排在一块时的挤撞等造成损坏。钢材焊制的窑车之间曲封最好要制作在窑车的下部，以减少热对其造成的损坏。窑炉内的窑车上下压力平衡设施和操作，在一些企业中不重视或使用的不妥当，导致窑炉的生产性能一般或低劣。当窑底的冷风被吸入窑内时，造成预热带下部预热不良，尤其两侧下部较为突出，以及焙烧带边沿下部欠火，许多窑炉的焙烧工只好多投入燃料以提高该处的温度。当焙烧带和保温带热气向下串流时，又对窑车形成了熏烤，从而缩短了窑车使用年限。有些设计合理的窑炉在进车端下面的检查道内，预设有一对或两对抽风闸，该抽风闸连接着总烟道，可根据情况调节开启的大小。再制作6~9块阻流铁板，分别安放在预热带、焙烧带、保温带的检查道内，并且强化两侧的流量，让风压集中起来从窑车底部30㎝内通过，然后使用测风仪校正好各段的最佳风量。那么怎样得知窑炉内窑车上下压力差别不大呢？可在预热带、焙烧带、保温带火眼下面两辆窑车的连接处投下一些油布或燃煤，观察火焰若向车缝下钻入，说明窑下抽力过大；如果火焰直立向上则说明窑内抽力过大，冷风已被吸入窑内；如果火焰平匍着向前则说明窑内外抽力基本相当。当砂封、曲封、压力平衡这三者联合使用时，才能产生更好的密封效果。水密封式的窑炉在国内还没有，据一些文献报道密封效果是非常良好的，但施工工艺、生产操作及防渗漏方面比较复杂。窑炉的保温设施主要表现在窑墙、窑顶、窑车垫砖这几个方面，如果在施工时处理的欠缺，则直接影响到火度不足，保温带降温过快，进而影响火行的速度。窑炉在施工时应在窑墙夹层中填入硅酸铝纤维毡，与外墙之间的回填材料要求细颗粒、较为干燥的土类为好。窑顶、窑车也要铺设硅酸铝纤维毡、珍珠岩等保温材料。3坯垛垛体的结构形态对火行的速度也有不可忽视的作用。“上密下稀，边密中稀”是坯垛码放的大原则。这样在焙烧时砖垛的中部温度才不会过高，边沿处才不会温度过低。另外还要兼顾到预热带坯垛的预热等。具体稀密程度如何，不能一概而论，这要视各自企业情况才能定夺。在设计坯垛时先要丈量窑车的长宽尺寸，坯体的类型、规格，盘算好纵横排数的多少，稀密的程度，火道与坯垛之间的距离比例大小，坯体材料的焙烧温度范围大小等，然后确定坯垛形式。机械码坯的坯垛结构原则上和手工码坯是相同的，但在投产前期，码坯机生产厂家必须要与客户方沟通好窑炉的码坯数量，窑炉内部形状构造、断面大小、窑车的长宽尺寸，以及坯垛高度、坯体类型、规格、纵横火道的数量以及尺寸多少、坯距等方面的事宜。

良好的坯垛应具有对干燥、焙烧都有利的功能。牢固稳定是坯垛重中之重的基本条件。既能满足最佳的焙烧火度，又能把多余的热量拉向预热带，形成一个较长的通风通道以及最合理的分布范围，横断面的温差又较小。在不影响以上几条要求的情况下，力争加大坯垛的码放密度，这对提高产量和降低能耗方面都是有益的。通过多次对码放坯垛的对比后发现，码放合理与粗劣的坯垛，两者的火行速度最高时有着3～4倍的差别，且制品质量差异巨大。较差的坯垛在制品出窑后呈现边生里焦，燃料消耗量大等弊病。过于粗劣的坯垛甚至会导致点火失败或烧成中途熄火的后果。坯垛码放是否规范，首先要看是否符合上密下稀、边密中稀的原则，然后再精确规划各个部位坯垛的形式、稀密分布等。入窑坯体含水率的高低也能影响到火行速度的快慢。当坯体含水率越低时，脱去坯体中剩余水分所需要的热能就越少，可减少或缩短预热的时间，坯体升温的速率就会提高。较干的坯体还会减少砖垛中部烧成裂纹、颜色发深、发暗等缺陷。一般入窑坯体含水率应控制在6﹪以下。但有些企业受到干燥设施或操作不当的制约，入窑坯体的含水量偏高，必须完善干燥过程。4内燃许多企业认识到了内掺燃料对焙烧的重要性。在焙烧时当内掺热量高时火行的速度就会快。但是受到坯体高温软化点和内掺燃料价格等因素的限制，那么只有在掺配量高低合理、搅拌均匀上多下功夫。当内燃掺配合理时，火行速度相对快而且稳定。火行越快时每块坯体所需用的内掺热量就会减少一些，温度曲线起伏幅度也小，制品质量以及节能效果都很理想。需要掺入多高热量，这要依情况而定。从制坯原料、窑型、窑炉构造、坯体类型、坯垛状况到管理、操作、气候等因素都会左右热量的高低。内燃掺配量的忽大忽小，搅拌的又不均匀是不少企业管理的通病。平时要把好内燃料关，从源头上控制住热量差别过大的苗头。同时加强对制坯材料的配比、搅拌、热量化验方面的管理，在改进陈旧落后的设备，完善用人制度等环节下工夫，比如可采取引进多斗挖掘机、责任到人等措施。5其他因素影响火行速度的因素是多方面的，例如：﹙1﹚窑炉总长度的多少以及各带的分布状况。国内隧道窑的长度在86ｍ～160ｍ之间居多，相对来说长窑比短窑的火行速度要快些，而且温度曲线也平和得多，更适宜焙烧大块、薄壁类的多孔制品。并且还要看预热带、焙烧带、保温带、冷却带这四带在窑体中所处的位置、长度等是否合理；（2）窑车与窑车垫砖的平面高低误差超过1㎝以上时，较低的窑车就会产生底部预热不良的后果，并且伴随着高低幅度的增加，预热效果会越差；垫砖被雨水淋湿或刚砌筑的窑车含水率过高，也会影响火行速度；（3）窑门密封性太差时导致漏入的冷风量大；（4）窑炉的附属设施、设备（窑门、摆渡车、风机、）损坏；（5）电力供应不稳定，时常的跳闸停电；（6）天气寒冷或阴雨连绵淋湿了窑体；（7）焙烧人员违背了定点焙烧的操作原则，致使高温窑段前后移位频繁，幅度又过大；（8）向窑内装入坯车时窑门敞开时间过长，或拉出制品窑车时长时间的未开启窑尾风机等。以上几条因素会不同程度影响到窑炉的预热效果以及正常运作，使火行速度变缓，产能低劣或倒退。当火行速度越快时坯体对内掺热量的需求量相对变小，节能效果显著。通过对几家火行速度在4.8ｍ/每小时以上的窑炉调研后得到证实，在全内燃焙烧模式、原料为页岩、煤矸石的情况下，内燃掺配热值在240ｋca1/㎏～280ｋca1/㎏之间居多。这是因为坯垛在预热带的末端时上部、中部先燃烧，如果火行较慢的坯垛被推至焙烧带时，坯垛中的内燃已被燃烧了一些，火行越慢被燃烧的坯垛面积越大，移动至焙烧带时已处于败火降温状态，坯垛出现了没有同步燃烧的现象，原有的热量被分散消耗掉了。相反当火行速度越快时在焙烧带以前燃烧的坯体是有限的，另外这时保温带的温度相应也较高，自然衬托了焙烧带的火温正常化，焙烧带会被延伸至18ｍ～32ｍ左右的长度，形成了一个低温长烧的状态。由于内掺热值的降低使砖垛中部过烧现象也减少许多，从而就降低了过火砖的产生，为窑炉的高产、优质、节能打下了基础。内容来源于百度