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隧道窑的存坯线你知道多少?你重视过吗?【麟工窑炉】
时间:2017年08月02日    点击:次    来源:隧道窑

成型车间到干燥室这段区间称为存坯线或静停线,也称为存坯车间。传统大断面隧道窑工艺设计上,这段存坯线都很短,最短的7个车位,长的也不过10个车位,有的两条干燥室设计了三道存坯线,这样平均每条干燥室室外存坯也不过15个车位。

小断面隧道窑在这方面设计就非常合理,一般每条干燥室存坯20个车位以上,有的达到40个车位甚至更多。砖坯在干燥室外呆的时间越长,其自然脱水效果越明显,進干燥室后干燥效果越好,越容易快出车。尤其北方地区,在空气相对干燥的时候,砖坯在存坯线放24小时后,其含水率下降20%甚至更多,这对快速干燥是非常有利的。

砖瓦行业内的专家对存坯线争议很大,有的主张存坯线越长越好,有的主张根本不需要存坯线,成型砖坯直接進干燥室效果最好。持后一种主张的专家理论依据是:成型泥料由于受到搅拌机搅刀、砖机绞龙的不断摩擦,使泥料发热,刚挤出的砖坯具有一定的温度(一般30-40℃,在此称为初始温度);如果让这种带有一定温度的砖坯直接進入干燥室,会缩短砖坯的吸热过程,使砖坯直接从初始温度开始升温,所以会节省热量,缩短干燥过程。

从道理上讲,这种理论确实很对,但实际操作中,我们并没有发现这种设计方案给干燥带来的好处,该塌坯的还是塌坯,干燥效果不好、产量低的干燥室也没有因为砖坯直接進干燥室而改善了干燥效果或提高了产量。我们可以通过计算来测试一下这种说法是否真的可行。

假设砖坯在较长的存坯线静停24小时以上,其含水率由成型时的12%下降为10%(自然脱水),标砖砖坯重量设为3.15公斤,环境温度为5℃,砖坯刚被挤出来时其初始温度为40℃,经过24小时后砖坯降至环境温度(5℃);砖坯从初始温度降至环境温度时损失的热量:砖坯中料重量为3.15×88%=2.772公斤,水重量为3.15-2.772=0.378公斤,温度下降40-5=35℃,则料损失的热量为:2.772×35×0.219(粘土比热容)=21.25千卡,水损失的热量为:0.378×35×1(水比热容)=13.23千卡,则砖坯在存坯线从40℃降至5℃时损失的热量为34.48千卡。即如果这样的砖坯進入干燥室会多吸收34.48千卡的热量才能和刚成型的砖坯直接进干燥室相当。但砖坯在存坯线会挥发水分,假设水分下降2%,即由含水率12%下降为10%,则挥发的水分重量为0.063公斤,按经验,每公斤水在干燥室内需要1100千卡热量,则在存坯线挥发的水分会减少吸热:0.063×1100=69.3千卡。两者对比,在存坯线存放24小时后,砖坯進人干燥室仍然比刚成型的砖坯直接進干燥室减少吸热69.3-34.48=34.82千卡。

这个计算就直接否定了“刚成型的砖坯直接進干燥室有利于干燥”的传统说法。其实我们有些传统的说法不一定经得起科学数据的严密推敲,实践才是检验真理的唯一标准。

有些专家担心在南方湿冷地区,由于空气湿度大,砖坯在存坯线会吸潮,从而加重了干燥室的负担。这个问题确实存在,但并没有他们想象的那么严重。我做过一次试验,地点是浙江金华福立砖瓦厂,时间是16124号。试验条件基本符合我们担心的南方冬季阴湿环境,当时测砖坯成型含水率为17.39%,存坯线为敞开式,没有采取任何保温措施,在存坯线存放24小时后,砖坯含水率为15.94%,下降了1.45%,下降幅度为8.33%。如果采取简单的保温措施,下降幅度肯定会更大。虽然金华地区不能代表所有南方地区,但应该有很强的代表性,起码专家们担心的湿冷地区有80%不会比金华更加恶劣。

对于上述问题,我们应该从工艺设计上来解决。即增加存坯线的保温性能,引入热风、热水提高环境温度。我们在山西文水马西金星砖厂和山西怀仁广厦建材公司将焙烧窑冷却带水箱的热水引入存坯车间,在山西浑源金凤建材将窑底相对洁净的热风引入存坯车间,都取得了良好的效果。

另外,有些专家担心的另一个问题是:存坯线的低温砖坯進入干燥室后,遇到温度相对高的热风,会出现表面凝露,从而导致表面裂纹甚至塌坯。冬天从室外進入温度较高的室内时,眼镜表面会出现一层薄雾,这个例子非常恰当。我认为砖坯因为凝露而引起表面网状裂纹是有可能的,但因此导致塌坯的说法好像太牵强。塌坯原因是干燥室预热段较大面积的空气湿度饱和,使砖坯长时间吸潮,砖坯的含水率不仅不会下降反而上升,使砖坯硬度下降,从而被压垮。而排潮顺畅的干燥室绝对不会因为温度较低的砖坯表面凝露而塌坯,因为这种凝露只能在砖坯表面出现,而坯间隙和垛间隙大量的热风能迅速将砖坯表面的凝露重新变成水蒸汽带走,温差越大、热风的饱和度越小,凝露消失的越迅速。毕由增老师提出的干燥室操作八字真言,“低温、大风量、微正压”,其中“大风量”就是解决这个问题的。

至于砖坯由于表面凝露而出现的网状裂纹也有办法解决,因为这个问题不是很普遍,也没有对行业造成大面积危害,所以不必列入工艺设计时必须解决的问题。可以在干燥室预备室引入少量热风,使砖坯提前预热,也可以在干燥室之前设立预干燥室,将焙烧窑车底或冷却带部分洁净热风送入,使砖坯预热,这样经过预热的砖坯再進入干燥室就不会凝露了。

合理的存坯线可以有效缓解成型车间设备故障和窑炉连续生产之间的矛盾,也可以缩短成型车间生产时间,对节约电能有很大的好处。成型车间电耗占整个生产线电耗的40%甚至更多,而每天供电平段和谷段只有16个小时,即合理的生产安排是:成型车间16个小时的产量必须满足窑炉24小时的产量。否则在电费峰段每生产一个小时相当于谷段的两个小时,这是很不划算的。有的企业为了降低电费支出,专门增加一台砖机,只在电费谷段时间生产,这样两年时间就可以收回增加砖机的投资。

存坯线越长越好吗?适当增加存坯量是有好处的,一般每条窑外能保证30个坯车就可以了,即确保窑炉24小时的产量。但近年来有存坯线无限延长的趋势,有的砖厂一条窑却有80辆存坯。这不仅浪费了大量投资(土地、厂房、轨道、运转设备、窑车等),而且造成管理的惰性,管理人员和维修人员都认为有的是砖坯,所以就放松了对砖机的维护,很可能增加了大量投资而产量却没有大幅度提高,在一些砖价较低的地区造成投资回收困难。因此合理的工艺设计和良好的管理是相辅相成的。举个例子,汽车轮胎容易坏,所以一般汽车都配有备胎;发动机不容易损坏,所以就不需要备用发动机。但如果忽视了必要的管理,该保养的时候不保养,该充气的时候不充气,那可能会出现两个轮胎同时损坏的情况,也可能出现发动机突然损坏的情况,难道每辆汽车还要增加一个备胎和一个备用发动机吗?

综上所述,合理的存坯线是非常必要的,这是实现隧道窑高产高效的必要条件。作者:王宏伟

 

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