必须说明的是:进焙烧窑的砖坯常含有少量残余水份必须在预热带中继续排干净。砖坯中排出水汽的通道狭窄坯体内层水汽排出较为困难,如果预热带升温太快,产生的水汽太多,不能及时排出,这 些水汽将会“聚众造反”破壁而出,轻则挤破砖坯表层,造成干燥裂纹,严重时还会爆破坯体,在砖上 爆出“凹坑”直至爆坯和坯垛垮塌。上个世纪八十年代成都龙泉驿某砖厂就发生过严重爆坯,四个门带的砖全部爆完,据当时的烧窑工说“在窑上曾听 见预热带的爆炸声”和“从火眼可看见坯垛倒塌 损失十分惨重。
前面说过:“砖坯在脱去水分的同时坯体同步 收缩”。在生产中人们发现它们并非奉陪到底,而 是水份脱去到一定程度时尽管还在继续脱水但砖 坯已停止收缩!这是因为泥料颗粒的形状不是整 齐划一的“豆腐干”,不可能排列整齐天衣无缝。砖 坯收缩到相邻的泥料颗粒互相接触、顶住,砖坯收 缩不动了,于是脱水继续,收缩停止。此时,遗留在 颗粒之间缝隙里的水份蒸发后就在坯体中留下许 多微孔,这些微孔互相串通而构成了一条从坯体深 处通向表层的快速通道,这条通道不仅有助于深处 水份迅速溢出,在焙烧带也有利于氧气进入,使砖 坯深处的内掺煤尽量充分燃烧,降低焙烧煤耗。
我们把砖坯干燥中坯体停止收缩的“点”叫“临界点”,此时砖坯的含水率叫“临界含水率”。
研究还发现:不同性能泥料的临界点和临界含水率是不同的。一般来说,泥料的塑性越好,塑性指数越高,颗粒越细其临界点和临界含水率就越低,砖坯干燥时产生干燥裂纹的几率也越高,因此粘土砖就比矸石砖、页岩砖更容易产生干燥裂纹。而固定不变的原料,其临界含率也不会改变,是个常数。
评价砖坯干燥时风险高低的技术参数是“干燥敏感性系数”,其数值越大,砖坯干燥时的风险也越高。
其计算公式如下:
干燥敏感性系数= (砖坯的成型含水率-泥料的临界含水率)/泥料的临界含水率
如果砖坯的成型含水率是泥料临界含率的2 倍,则干燥敏感性系数为1,此时产生干燥裂纹的风险就小。如果成型含水率达到临界含水率的2.5倍,则干燥敏感性系数为1.5,属“中度风险”,仍在可控范围以内。万一成型含水率达到临界含水率的3倍或更多,则干燥敏感性系数将达到2,或更多则是高度风险了。
从上式可以看出:要想降低干燥敏感性系数只有两条路:一是降低砖坯成型含水率。办法是采用硬塑挤出的砖机,可以使成型含水率降到14%以 下。二是提高泥料的临界含水率。也有两情况 是泥料本身的塑性指数太高,如高塑性的粘土,办 法是“减肥”,即在泥料中掺入一定数量没有塑性或塑性很低的原料,如粉煤灰、沙(原料中二氧化硅含量不高时掺入),粉碎了的废砖和没有塑性的矿渣…等。掺人量应通过试验确定,建议先少量后增加,以挤出成型不太困难,和砖坯正常干燥无裂 纹为佳。二是泥料的塑性并不太高的页岩、煤矸石 宜采用优化泥料颗粒级配的办法,即适当提高泥料 中颗粒度为0.08mm-1.2mm的中等颗粒(填充颗粒) 的百分比,具体措施为在筛分设备上换用较粗的筛 网。此项措施亦应循序渐进,总以砖机可以挤出成 型,又大幅减少砖坯的干燥裂纹为佳。
为了干燥窑内经常保持一个适宜于砖坯干燥 的小环境,至少必须做好以下几点:
一是干燥窑的所有送热口和排潮口的风门(风闸)都必须可调、可控。这不仅是由于不同泥料和不同砖型对干燥小环境的技术要求不尽相同,还因为进入窑内的风来自大气,而大气环境变幻无穷。 如:下雨时大气的相对湿度几近饱和,而干冷的冬天大气的相对湿度较低,但气温也较低,这些都不仅直接影响焙烧,也在一定程度上影响干燥,有了灵活可控的风门,可以及时调整,使干燥窑里的小环境相对稳定。例如:当发现刚进入预热段的热风的相对湿度已接近80%时即应加大干燥段的进热风门,增加热风,以降低热风的相对湿度,以防预热段砖坯吸潮、凝露。和当发现干燥窑进车端的气体的相对湿度低于85%时又必须收小其排潮口的风门以保留部份湿气,以免产生干燥裂纹。一旦进车口气 体的相对湿度大于95%又应立即大开排潮风门加速排潮防止砖坯吸潮、凝露、潮塌。
二是由于干燥窑的热风来源于焙烧窑,而焙烧时出现高温很难完全避免,一旦且进入干燥窑的热风 温度超过砖坯干燥所允许的温度的上限,必将造成砖坯大量干燥裂纹直至坯体开裂的质量事故,2002年成都某“页岩空心砖公司”采用轮窑配人工干室和人力手工掺配内燃煤,窑内常出现高温导致干 燥室内大量砖坯报废,经常为此造成轮窑无坏可 装,影响生产,损失巨大。所用送热风机的出风口 至干燥室的送热风道长度约5m,从回车走席地下通过进入干燥室,后来在送热道顶部开了一个送冷风孔,用内径400m的由钢板做成的90的配送冷风的弯管,其进风口略高于回车走廊地平面20mm,出风管的中线和送热烟道一致而略低于送热道的中线冷风弯管出风一端的直线部份长1400mm安好后发现弯管的进风口呈负压,有冷风自行进人。这是因为风机热风对冷风管产生的射流作用。因此,平时用盖子把进风口盖起来,一旦风机出口风 温偏高,即打开盖子,让它自行吸入冷风,遇到热风温度太高时,则在冷风管的进风口上用一台400m 的排气扇强制送入冷风。从而杜绝了因进入干燥室热风温度太高所造成的损失。笔者以为:此种配送冷风装置宁可备而不用,不可用时没有。
三是按时进出车,不可急进车或连续进车,以免把没有预热到位,坯体里外温差较大的砖坯推入干燥段造成干燥裂纹,也不可长时间不进车致使预热段中的气流温度上升,相对湿度下降,不仅导致砖坯产生干燥裂纹,还打乱了干燥窑内的小环境的正常秩序。
四是干燥也应该有人管,不能只管进出车,还应该管窑里的小环境,即至少在天气突变时从窑的检测孔检测一下窑内气体的温度和相对湿度,并根据检测结果适时调整相关风门(闸)以保证窑内小环境经常处于正常状态,建成投产的窑炉更应加密检测频次,最好早、中、晚和半夜都检测一次,绘制其 变化曲线和当时天气情况,以便找出窑的规律,以修订相关规程。须知:用得好才是真的 理出效益嘛。
现在“电脑烧砖”逐渐推广,较大城市 地区普遍采用,对砖瓦工业烧结技术的进步,自动化前进了一大步,成效显著。
在焙烧时的节能降耗,提高产品质量 率上更取得显著效益,据笔者所知,大多只有的还只监测温度,这对于干燥窑来说显然不够,因为在干燥窑里,气流的相对湿度更重要,更是关系干燥质量的关键,对其检控工作不可或缺。建议宜与窑内温度同时检测,同步监控,以便对干燥窑内小环境的变化和质量隐患能及时发现、确实弄清、正确判断、妥善处理。把事故消灭在发生之前。 以确保整个系统安全高效、优质降耗、平稳有序进行生产。更标志着烧结技术向全自动化方向更上一层楼。摘至《砖瓦世界》作者:曹世璞
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