砖坯进入焙烧窑炉后,预热阶段是决定制品产能和品质的关键环节,这个阶段若操作不当有些烧成缺陷便会显现出来,给企业造成损失。
砖坯爆裂是几种常见烧成缺陷的一种,入窑的砖坯在预热带12~35m(烘烧一体窑炉炸裂部位会靠后一点)范围内出现爆裂,砖坯被炸裂成数块,甚至十几块,个别还伴有类似爆竹的炸响声,制品出窑后局部呈现出碎块状,有些窑车上的砖垛散乱不堪,残次品大量增加。
那么究竟是什么原因导致了砖坯的爆裂呢?有种观念认为制坯原料中的二氧化硅超量,如果烧成中操作不当就会引发爆裂,但这种说法还没有得到确切的验证。墙材企业所用的制坯原料从成本方面考虑大多是就地取才,一旦遇到了这类易爆材质,在原材料上没有过多的选择空间,只有在其它环节着手解决这一问题。
砖坯推入焙烧窑炉后,保温带和焙烧带产生的热风压为加热升温介质,依次、逐步完成砖坯预热过程,为达到一定的火行速度和焙烧温度提供一个先期的保障条件。从合理的烧成温度曲线中可以了解砖坯在预热带升温的状况,那就是平缓、徐徐渐进的升温模式,让坯体有个适应风压、温度的过程,排除残余水分,完成理化反应。如果坯体在这样的状态下完成了预热过程,那么制品的烧成缺陷就会减少或没有,否则将是糟糕的局面。尤其像砖坯爆裂就是在预热的过程中升温过急所致,刚推入窑内不久的砖坯突然遇到了高温,坯体内部的某些物质便会转化成气体,当积累到一定程度又无法向外释放时就会产出爆炸现象。由于各企业的窑炉设计结构繁杂不一,生产条件、员工操作上也五花八门,所以各自窑炉的预热状况也参差不齐。窑工在操作上要尽量延长预热带,稳定焙烧带的位置,哈风闸要多提些,闸形使用桥型的为佳,闸与闸之间升降幅度切记过大。窑内装坯车应依据火情按合理的节奏推进,切记忽快忽慢没有秩序。
制作砖坯的泥料也会影响到爆裂状况,一些材质细腻,透气性差的泥料容易给砖坯爆裂带来隐患。像高岭土、软质页岩这类制坯泥料制成砖坯后,挤出真空度又较高时,坯体的内外比较密实,假如砖坯在预热带坯体内部产生了气体,并且具有一定的强压,那么这种坯体密实的结构就会阻挡气体顺利排出,把气体包裹在里面,导致爆裂的几率增加。这种情况下应在制坯泥料中增加硬质页岩或炉渣等颗粒料,以破坏坯体内外的密实性,通气性增强后爆裂现象得以缓解或杜绝。
入窑砖坯含水率偏高也是导致砖坯爆裂的原因之一,砖坯推入焙烧窑炉后,在热风压的作用下进行热量交换,排除残余水分。这些水分大多数会以化作气体的方式从坯体内部冒出,然后被风压带走,也就是说越湿的砖坯产生的气体量会越多,此时如果气体无法顺利从坯体内部冒出,爆裂现象就发生了。这要在严格控制入窑砖坯的含水率,提高干燥室生产性能等方面下功夫。
码坯垛行结构对砖坯爆裂也有不容忽视的作用,合理的坯垛结构为干燥和烧成提供了顺利、优质、高效的运行平台。所以坯垛要兼顾到干燥与烧成两方面的诸多事宜,不可顾此失彼。防止坯垛爆裂的措施是:坯垛在预热带时,同时、等量拥有风压热能的环境,至少应该缩小这两者的差距,当然前面提到的缓慢、逐步升温仍是不可或缺的要素。在保证码坯密度和“上密下稀,边密中稀”的的大前提下,可以把坯垛码放成火道多、拉缝多的结构,避免坯垛局部过密或过稀。火道与坯距的尺寸应协调合理,过宽或过窄都是欠妥的,火道和坯距的尺寸无法统一数据,因为各企业窑炉断面、制品类型规格各不相同,这要依据实际情况而定。规划好垛体距窑墙、窑顶和坯车与坯车横向链接处这三者的缝隙,窑墙与窑顶的间隙最好小于12cm,坯车与坯车连接处的缝隙不能超高坯垛中部最宽的火道。
窑炉气密性跟砖坯爆裂也有一定的关系,砖坯在窑炉的预热带遭遇气密性差的情况下,垛体各部位的加热受温状况极不均匀,垛体断面温差被拉大,当该类坯车继续向后面移动时和热风压相遇,急剧的升温致使砖坯爆裂。气密性差的部位一般在窑门和窑车的下部,变形或锈蚀缺损的窑门漏入冷风侵蚀到前端2~5辆坯车,致使风冷后的砖坯移动至骤然升温的窑段而爆裂,尤其在冬春季节该类问题越发凸显出来。但是窑门漏风对砖坯爆裂和其它预热不良不会构成大的影响。
窑车漏风危害到的车位大多在3~8辆坯车,砂封、曲封装置和窑底压力系统成为漏风薄弱环节。要定期检查沙封槽是否缺沙子;沙封槽是否完整,有无被窑车剐塌现象;砂封板是否卷曲缺损;窑车与窑车连接处的曲封是否完整,一旦发现问题要及时修复。窑底压力系统的应用为平衡窑炉内外风压提供了便利,窑炉的窑室和窑室下部(窑车下面)就好比两个不规则的管道,在窑炉运行中这两处都有风压流动,理论上这两处的风压大小应该保持相等,就可避免窑下凉风吸入窑内,窑内的热能也不会抽入窑下。窑内的热能被抽入窑下后,不但造成了浪费,还会烤坏窑车、轨道等设施,窑下的凉风吸入窑内后既降低了火度,又会破坏砖坯正常的预热。被凉风侵蚀的砖坯处于低温状态,当移动至高温部位时被急剧的升温而引起爆裂。来源:砖瓦界
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