被忽视的重要设备——窑车

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     被忽视的重要设备——窑车                                                                                             
烧结砖工艺中，窑车型烧成隧道窑是重要的生产设备，主要由窑体、窑车、辅助设备、热工设备等构成，其中窑车承载半成品，按规定的烧成周期，逐一通过窑体，完成焙烧，得到烧结砖成品。因烧结砖企业生产规模、原料性能和市场需求各不相同，使得企业所采用的隧道窑窑体和窑车规格，很少有相同的窑长、有效宽度和高度尺寸。此外，目前隧道窑的制作，基本通过现场施工的方式完成，隧道窑质量受施工队伍资质、材料、投资等因素的影响较大。而配套窑车，有设备企业生产部件、现场组装，也有企业自行现场制造。同时，建厂初期，业主往往重视隧道窑窑体施工质量，忽视配套窑车和窑车砌体的质量，造成窑车和窑车砌体质量良莠不齐。

虽说隧道窑是重要的生产设备，然而却不像机械设备那样，具有明确的规格、型号和技术指标。针对隧道窑和窑车设备，缺乏综合质量标准的约束。此种现象，使得大部分烧结砖企业的隧道窑和窑车综合质量，很难满足烧结砖工艺中，隧道窑产量、质量和能耗的指标要求。随着国家产业政策的不断完善，烧结砖行业准入门槛由生产规模、产品结构、产品能耗定额、污染物排放、自动化工艺技术和设备、大型节能焙烧窑、工业废弃物的综合利用等方面，对新建和已建成墙体材料生产企业进行政策限制，淘汰落后工艺和高能耗企业，即是行业持续发展的需要，也是行业内的共识。
1、产品能耗指标与窑车

烧结砖行业实施的窑炉标准和产品能耗定额标准，分别是JC982-2005《砖瓦焙烧窑炉》、JC/T713-2007《烧结砖瓦能耗等级定额》和GB50528-2009《烧结砖瓦工厂节能设计规范》。（2014年4月28日颁布GB30526-2014《烧结墙体材料单位产品能源消耗限额》，国家强制执行标准，2015年5月1日起实施，取代JC/713-2007《烧结砖瓦能耗等级定额》）。三种标准分别对砖瓦焙烧窑炉的施工、验收，产品能耗定额及评价，烧结砖瓦工厂节能设计中窑炉表面温度、余热利用等，提出了指标及限额要求。而对窑车结构、窑车砌体、砌体材料、应用条件等方面的性能要求，缺乏明确和可控的指标。
生产实践中，窑车型烧成隧道窑工艺的大断面隧道窑，其产品能耗指标能够达到产品能耗定额和烧结砖瓦工厂节能设计指标350千卡/kg的要求。然而，大部分中小断面的隧道窑工艺，约470～550千卡/kg的能耗指标则超出标准指标要求，有的企业甚至翻倍的增加。
根据研究，在隧道窑焙烧过程中，由窑车及砌体蓄热损失、散热造成的热损失约为烧成热量的20%左右。此外，对比无窑车的移动式隧道窑，其能耗指标据称低于300千卡/kg。由此可见，窑车结构、砌体材料、曲封和砂封等因素，对产品能耗能否达标至关重要。
正是因《砖瓦焙烧窑炉》、《烧结砖瓦能耗等级定额》和《烧结砖瓦工厂节能设计规范》标准中对窑车和砌体缺乏明确的质量要求，而窑车设备生产仅关注钢结构和轮系结构，对窑车砌体没有明确指标要求。此外，中小规模企业业主，往往重视隧道窑，轻视窑车，在项目建设过程中，甚至出现许多无设计、无资质施工的简易窑炉和简易窑车。除隧道窑窑体结构设计施工因素外，正是窑车的制造和砌体质量缺乏统一严格的质量要求，造成产品合格率低，能耗高。
其实，窑车和窑车砌体与隧道窑窑体质量同等重要，严格地讲，窑车和窑车砌体质量因其工作环境的关系，其质量要求应该高于窑体。然而，窑车的重要性往往被忽视。窑车是企业产品能耗达标的关键设备，必须引起全行业的高度重视。
2、窑车的工作环境

烧结砖隧道窑生产过程中，窑车运行速度虽然较低，但需要在高温、常温条件下循环工作，在重载、空载下循环，同时，还有岗位工活动载荷的影响。随着隧道窑长度的增加，窑内窑车数量增加，而窑车运行依靠进车端顶车机推动，因此，还必须保证窑车具有足够的结构强度，避免窑车在窑内变形，砖垛垮坯、窑车轮脱离轨道，阻碍窑车运行等重大事故。
窑车在生产实践中的运行效果表明，窑车的工作环境，对产品产量、质量与产品能耗有较大影响，对窑体结构有影响，对窑车结构和砌体可靠性存在较大影响。可由一下图片得到说明。
第一类，质量好的窑车。



图1、9.2 x 4.35米窑车


图2、9.2 x 4.35米窑车曲封和砂封板

图3、9.2 x 4.35米窑车曲封和砂封板

图4、9.2 x 4.35米窑车曲封和砂封板

图5、9.2 x 4.35米窑车曲封和砂封板


图6、6.9 x 4.35米窑车曲封和砂封板


图7、6.9 x 4.35米窑车曲封和砂封板

图8、4.8 x 3.75米窑车曲封和砂封板

图9、4.8 x 4.35米窑车曲封和砂封板
第二类、质量较好的窑车。




图10、3.7 x 3.7米窑车曲封和砂封板

图11、3.7 x 3.7米窑车曲封和砂封板

图12、3.3 x 3.3米窑车曲封
第三类、质量较差的窑车。




图13、4.6 x 4.35米窑车曲封、砌体

图14、4.6 x 4.35米窑车曲封、砌体和砂封板


图15、3.7 x 3.7米窑车曲封、砌体和砂封板


图16、3.0 x 3.0米窑车曲封、砌体和砂封板


图17、2.8 x 2.8米窑车曲封、砌体和砂封板



图18、2.5 x 2.5米窑车无曲封


图19、2.5 x 2.5米窑车曲封、砌体和砂封板


图20、2.5 x 2.5米窑车曲封、砌体和砂封板



图21、2.5 x 2.5米窑车曲封、砌体和砂封板变形
第一类质量好的窑车，大部分是生产规模较高的大型企业，产品全部是空心砌块。生产线自动化程度较高，湿坯采用机械码坯，成品采用机械卸坯和打包，砖坯重载和岗位工动载荷对窑车砌体运行影响较小，窑车使用寿命较长。产品折标砖能耗均低于指标要求。
第二类质量较好的窑车，企业生产规模为年产6000万块（折标砖），产品具有多样性，多采用岗位工码坯和卸砖，企业对窑车结构和砌体质量比较重视，窑车与窑体之间的气密性较好，产品质量和能耗指标能够控制在标准要求以内。
第三类质量较差的窑车，企业生产规模低于年产6000万块（折标砖），企业对窑车缺乏足够的重视，窑车砌体破坏、结构错误、车架变形、砂封板变形、砂封板烧蚀等弊病，产品质量差异性较大，出现欠火砖，产品质量和能耗指标不能满足标准要求。此类窑车弊病，造成运行中窑车跳道，无法进车、窑车车架温度过高，车轮轴承烧坏、砌体维修工作量增加、窑车寿命降低，一些企业的简易窑车，使用寿命仅仅3年左右，企业生产成本大幅度提高。

图22、窑车砌体上局部集中荷载


图23、成品采用水冷却
生产过程中，图22窑车砌体上局部集中荷载与图23成品采用水冷却的方式，应尽量避免。从而保护砌体使用寿命。
生产中，必须设置窑车砌体维护岗位，随时对破损砌体进行修复。

图24、窑车砌体的修复
3、结束语

2015年5月1日，GB30526-2014《烧结墙体材料单位产品能源消耗限额》将实施。标准中提出三级能耗指标，既”能耗限额先进值、能耗限额准入值、能耗限额限定值“，能耗限额限定值是对现有企业提出的最低要求，不能达到能耗限额限定值的生产线，必须整改或停产。由此可见，隧道窑和窑车的质量好坏，将是影响企业产品能耗，能否满足标准中能耗限额限定值的关键因素。
窑车很重要，但是在现有中小生产规模的企业中，窑车并未得到重视，成为被忽略的重要设备。对此，墙体材料行业协会、科研设计部门、窑炉公司、窑炉设备生产企业和烧结砖企业，有必要根据生产规模、窑炉结构、生产工艺、产品规格和种类，对窑车钢架结构、轮系和钢轨、曲封和砂封、窑车砌体结构、砌体材料、砂封材料和规格、载重量和动载荷等技术参数，提出适宜的规范要求。为企业能耗达标工作创造条件。
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