一例用闸不合理造成产品酥脆的原因及解决办法

平台客服小周

1 问题：

某企业在生产过程中，经常在夜半出现酥砖的质量问题，以至于造成很多不合格产品。厂长对此非常重视，邀请我们帮助找出问题的原因。

经查，该企业的焙烧窑基本设置是，在送往干燥室热风的总管道上设3号和4号2个闸阀（见图3），设12对排烟支管和八对抽余热支管。其中4号闸阀控制1-6号排烟支管（闸号顺序由焙烧带至焙烧窑进车口方向排列，即首闸为1号闸。1-6号排烟支管有的也叫高温预热支管），把高温预热送往干燥室，7-12号排烟支管（有的也叫低温排烟支管）的低温烟气通过2号管道有排烟风机直接送往脱硫塔。3号闸阀控制8对余热支管，把抽取的余热与高温预热（高温烟热）相混合一并送往干燥室。在正常生产的情况下，3号闸阀开度控制在50%左右，4号闸阀开度控制在60%左右，排烟风机开到35Hz左右，当然这些闸阀和风机Hz开度，依据热值高低、砖坯型号、焙烧速度等也做适当调整，一般不会出现砖酥脆的问题，那么为什么有时偶尔会出现机车酥脆砖？前面已查明，已排除干燥工序之前包括干燥工序引起砖酥脆的因素，那问题就可能出在焙烧窑预热段。

2 分析原因：

针对这次又出现的7车酥砖进行查看分析，果然问题就出现在预热带。由于该企业有完善的电脑温控记录，从电脑温控记录发现，该企业从凌晨五点到下午3点存在操作不当问题，4号闸阀由原来的开度50%猛提高至100%，排烟风机有原来的36Hz骤降到16Hz，这个时间段向焙烧窑进了7车砖坯，与出7车酥脆转的数量和车号基本吻合，可见问题就出在预热带。问他们问什么这样调整闸阀？他们说是为了多向干燥室送热，使砖坯更干燥，其不知这样的操作会给进焙烧窑预热带的砖坯带来再次吸潮的危害，影响到成品砖的质量。
为什么闸阀和排烟风机Hz的调整会造成酥脆砖？我们知道进焙烧窑的砖坯都会含有一定的残余水分，随着砖坯不断的往里推进，砖坯的温度也不断地被加热，残余水分也不断的排出，基础向里推进，当砖坯温度升到400℃以上时又会有化学结合水排出，这些水分不断地产生不断的排出，只要用闸风不合理就会造成烟气湿度陡然上升，砖坯就有可能再次吸潮。引起这7车砖酥脆的问题就出在用闸风不合理上。4号闸的开度由50%一下提高到100%，这实际是一下提高了1-6号排烟支管的风量，本来应向前去的部分热量结果在1-6号排烟支管处被大量截留且抽走，剩下的是低温的湿气，随着向焙烧窑进砖坯，使低温预热带的温度不断下降，就3号和2号车位的温度看，也分别由原来的进车前的最高温度90℃和65℃分别降低到70℃和35℃，所以烟气中的湿度就会升高，加之排烟风机由35Hz一下降到16Hz，降幅大到54.3%，相应的排烟风量也降低了54.3%左右，形成潮湿的烟气聚集在预热带前部不能及时排走，使预热带前部的砖坯和陆续进的砖坯就会在潮湿的环境中再次吸潮，这样就破坏了砖坯的物理结构，即使烧结温度达到烧成要求，烧出来的砖也会变得酥脆，强度不够，成为不合格产品。
那么在干燥残余水分不变的情况下，也就是说预热带烟气中绝对含水量不增加的情况下，为什么由于烟气的温度降低，水汽湿度就会升高呢？我们知道温度越高，空气就会越轻，密度就越小，带着水分的能力就越强。温度越低，空气就越重，密度就越大，带着水分的能力就越低。从该企业提闸后由于温度变化对排潮能力的影响看：一是从绝对湿度数来看，当温度为90℃时，每立方米空气能带着555.267g水，当从90℃降到70℃时，每立方米空气最多只能带走246.543g水，两侧相差绝对额308.733g减少1.25倍。二是从相对湿度数看，如果焙烧窑预热带3号车位的烟气或空间温度为90℃，湿度为70%，那么每立方米气体可带走373.246水分（0.533+532.447*70%=373.246g）式中0.533是在水蒸气标态温度下干湿球系数）。但3号车位进车前的最高烟气或空间温度由90℃降到70℃时，即使气体湿度达到饱和状，每立方米也最多能带走246.534水分，而且还有126.712 g水分带不走，也就是说烟气中还要析出126.712g水，（373.246g-246.534g=126.712g，砖坯在这种高湿度且有液体水析出的环境里，再次吸潮是必然的，砖坯一旦吸潮轻者会破坏其物理结构，烧制出的砖酥脆，重则砖坯在预热带就会吸潮倒塌。

3 解决措施：

综上所述。如何防止此类问题的发生？我们就该企业的窑型而言，提出四条建议：
（1）调闸要循序渐进，规范操作，不可猛提猛落。要求每次调闸在3-5Hz范围内，间隔时间在10分钟左右。
（2）3号、4号闸和排烟风机调整时要综合考虑，相互协调，不可顾此失彼，造成风的短路或湿气聚集，防止预热带已经升起的温度降温过快使烟气湿度过高，造成砖坯再次吸潮。
（3）保持一个合理的升温和降温曲线。
（4）尽量降低进焙烧窑砖坯残余水分。经过以上调整，酥砖现象消除。