3现代烧结砖瓦厂的单层干燥技术
3.1单层干燥工艺应该注意的问题(干燥模式、自动化装卸载方式机系统)
3.1.1干燥模式确定
干燥模式实际上是隧道干燥室、室式干燥室、活动托盘、固定托盘、托条、干燥架等选项的优化组合。采用隧道干燥室有以下选项:①活动托盘;②固定托盘;③托条;采用室式干燥室有以下选项:①活动托盘;②托条;③干燥架。
3.1.2自动化装卸载方式及系统选择
原料、产品、产量、自动化程度、产品价格及投资额是影响干燥模式最主要的因素。一般情况下,原料好、产量大且品种单一的生产线最好选择带有活动托板或托条的干燥室;品种繁多、产品档次高的生产线最好选用带有活动托盘的室式干燥室。目前国内技术条件慎用快速干燥器。
3.2.1预干室、存干坯室、窑前储备室
现代化大型烧结砖生产线不仅要考虑原料和产品、机械化和自动化,同时要考虑管理水平、气候变化、市场供求、生活习惯对生产的影响,对生产的可靠性及灵活性提出了更高的要求。
理想的热工设计和生产管理是将码好的湿坯车尽快进入干燥室,码好的干坯车及时进入隧道窑。习惯上成型工段是两班制而热工工段是三班制,这就要求工艺设计考虑在干燥室及窑前各有8h-12h存车,以满足热工设备夜间进车储备,可是一般工厂昼夜温差及空气湿度差较大,如果干燥室外静置的湿坯车坯温下降过低,进入干燥室后的凉坯会出现冷凝。同时由于坯体表面水分扩散,毛细孔部分封闭,不利于坯体进入干燥室后坯体内部水分的迁移。窑外存储的干坯温度下降、回潮,增加了干燥缺陷,不利于入窑后的快速烧成,客观上增加了焙烧能耗,延长了烧成周期。集成解决上述问题的办法就是干燥前增加预干室,干燥后设置存干坯室,窑前设置储备室。虽然还要增加干燥车、窑车、风机、热风炉、运转设备及热工系统土建工程投资,但是系统的稳定性和可靠性会大大提高。
3.2.2优化送风几排潮系统
为便于风管布置和风机安装,干燥室一般采用顶部送风,即采用钢平台或钢筋混凝土结构承台将送热离心风机至于干燥室顶部,进风口端旁路设有冷风调节阀和热风炉补充热源接入口。由于高压变频轴流风机便于安装,风机和风量的调节性好,能耗低,在排潮系统和其他热工系统得到广泛应用。
对于内高4m以上的单层干燥隧道干燥室,尽管其进车端摆渡车线做了封闭处理,消除了漏入冷风的问题,但是排潮不畅和环保问题依然存在。因此,利用湿气密度大,沉降于干燥室进车端地坑,串接地坑后在通过离心风机集中排放或经过脱硫脱硝达标后排放是最为合理和有效的办法,但是必须在每一条道的排风口设置闸阀以保证其风量均衡。
3.2.3采用先进的干燥介质循环系统
实践证明,对于大型烧结砖瓦厂的干燥室仅有合 理的送风与排潮系统是远远不够的,提高干燥介质 (温湿度)的均匀性或者是气流分布并与坯体的干燥 曲线高度吻合才是关键。移动式风扇和塔式送风器 的应用实现了隧道干燥室的大体量、大产量的均匀化 干燥,使得干燥介质的能效提高30%以上,促进了现 代高容积率隧道干燥室技术的发展。是否具有先进 的循环系统既是烧结砖瓦厂优质高产的有力保证,也是现代化砖厂的重要标志。
3.3单层干燥的关键设备及技术要点
3.3.1塔式送风器
塔式送风器俗称旋风器,是一种兼有送风和搅拌 功能的风机类设备。主轴及外壳由电机驱动,有双电 机和单电机的动力配置,也可以将若干个塔式送风器 的外壳采用连杆机构串接用一台电机驱动。电机外置并固定在干燥室钢筋混凝土顶板上。外壳与主轴既可同向也可逆向旋转,外壳既可单向旋转(可定期换向)也可半幅摆动。同向时喷出口风速高,逆向时气流比较柔和。
依干燥介质有无严重腐蚀或所处的湿热环境不同,叶片和壳体既可采用普通镀锌钢板也可采用不锈钢材质。上部安装轴承,下端既可自由悬吊,也可在 地面支撑或轴承承载,直接地面支撑的耐久性最差。 最先进的是悬吊式,其机壳和主轴必须采用数控加工 以保证其动平衡稳定。因为上部轴承不仅要承受径 向力,还要承受塔式送风器的自重,所以对其可靠性 有很高的要求。
工作时干燥室送风系统的支风道将干燥介质送入塔式送风器进风口,通过主轴叶片高速旋转加压外壳低速旋转使热风以不同的角度从条孔喷出,能保证气流均匀分布并充盈整个干燥室。在干燥临界点以前的等速阶段,坯体中排出大部分的自由水,干燥速度最快,也容易产生干燥缺陷,因此需要干预干燥过程使其均匀而平缓。利用塔式送风器强大的搅拌功能使少量的高速热风与湿气充分混合,既能加热砖 坯,加快内扩散速度,及时带走坯体表面的水分,有效地减少上下温差,又能防止砖坯表面蒸发过快、内外 干燥收缩差异过大而开裂。经过试验和检测,临界点以前的技术指标如下:
干燥介质的相对湿度:65%-80%,风速:0.5m/s 5ms,温度:65℃左右。
升温速度:20℃-40℃时,1.5℃h-2.5℃h;40℃-60℃时,2℃h-2.5℃h;>60℃时,可快速升温。
临界点之后即干燥室中后段采用湿度低、温度高的干燥介质,强化干燥过程,使坯体残余水分降至 4%。总之,通过宏观控制风量、风速,并与排潮和进车制度相适应,微观调节干燥室各个区段的温度 湿度,实现干燥室的优质、高产、低消耗、低污染。依干燥室的产量每条道配置7-12台。
近年来欧洲出现了送风口固定、喷出风口外壳静 止、具有行走功能(增加行走机构及电机),可以沿干燥室长度方向纵向移动的移动式塔式送风器,它结合了传统塔式送风器和移动式风机两者的优点,使干燥的均匀性得到很大改善,强化了干燥过程,减少了设备数量,可能是今后单层干燥室循环风机的主流。
3.3.2移动式风扇
移动式风扇顾名思义就是可以在干燥室长度方向移动的风扇。实际上是承载其机体底座的四个轮 子在行走电机的驱动下沿铺设的轨道按设定程序往 复移动,其低速转动的、直径2m-4m的叶片可以采用 变频技术快速、高效、大范围地实现气体的搅拌与循环。由于风扇的绝缘等级高、低速大转矩电机技术含 量高,限制风扇直径的同时又制约了干燥室的高度; 加之置于干燥室内的行走系统和供电系统不便维修 干燥室还需要配套相应的送风系统。采用移动风扇 的单层干燥室呈逐年下降趋势。德国林格( LINGI)公 司采用上部彼此有一定夹角的小风扇组合取代大直 、扇来实现类似移动风机的功能,也取得了很好的效果。摘至:《砖瓦》作者:赵周民、许淑玲、苏晓辉、郭朝晖
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