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简析烧结砖厂家生产的四个重要环节

简析烧结砖厂家生产的四个重要环节

发布日期:2017-11-30 作者: 点击:

焙烧的目的是把各种松散的矿物混合物转化为质地坚硬、性能稳定的制品。在完成这种转化的过程中,将会出现许多物理和化学反应。最终制品的性能如强度、孔隙率、耐久性、热膨胀等是由在焙烧过程中形成各种物相的种类和数量所决定的。焙烧是烧结砖生产中的最后一个环节,也是十分重要的一关,产品的产量、质量和全部经济技术指标均将在此集中体现。一旦失误,前功尽弃,应于充分重视。焙烧时,不仅需要充足氧气来助燃,更需要大量的空气来传递热能、调节断面温差,要完成焙烧过程物理化学反应就应保证足够的空气量。窑炉焙烧操作工也正是依靠控制空气的流动来控制焙烧时的温度曲线、焙烧速度等整个过程的。
砖的焙烧是分阶段进行的,常分为预热、焙烧、保温、冷却四个阶段,称为“四带”。各带的工作温度不同,砖坯内的泥料也随着温度的变化而产生相应的物理、化学反应。
一、预热带
预热带砖坯从常温升到120℃的阶段是低温预热阶段,此时主要排除坯体中的残余水分——自然水。因坯体内的水分汽化后只能从其细微的孔隙中排出,如升温太急,水汽迅速增多、“挤”不出来,只好胀破坯体。因此。本阶段的升温速度限为25~35℃/h。在坯体温度从120℃升到450℃的阶段,坯体开始排出化学结合水,此时,坯体不收缩,且其机械强度逐渐增加,升温速度可为50~80℃/h。当温度达到400℃时,坯体内的有机物开始氧化燃烧,内掺燃料也开始出现无火焰燃烧,坯体开始变红发亮自行升温,有经验的窑炉焙烧操作工通常能从此时的火色初步判断出内燃料掺量的多少。在预热带后期,坯体温度从450℃升高到700℃,叫高温预热阶段。其中在550~600℃的阶段泥料中的大量二氧化硅发生晶型转化,体积剧烈膨胀,此时切不可升温太快,以免出现裂纹,所以强调长预热,就是这个道理。
但是如果预热带太长时其前端温度太低,相对湿度增加,易使砖坯凝露。这是因为到达预热带前端的烟气容易形成低温高湿,一旦接触到温度更低的湿坯,烟气温度继续下降,相对湿度相应上升。当相对湿度已经饱和的烟气,只要温度稍有下降时,其中的部分水汽就会在砖坯表面凝成水珠,产生凝露。残余水分低于大气平衡水的坯体,要从大气中吸收水分,产生回潮。当人窑砖坯干湿不匀,而窑内水汽又未能及时排出,以致烟气湿度增大,很可能使刚开始进入预热带的较干砖坯回潮。同理,已经很干的砖坯在进人预热带时如遇上相对湿度接近饱和的烟气也可能产生回潮,应予注意。
由于热气体质轻上浮,所以窑内气流也常是上快下慢,坯垛升温也如此,易造成顶部砖坯预热过急,底部砖坯先是预热不良,后又急剧升温,以致产生裂纹。
万一坯垛上下温差太大,达到100℃以上时,同时预热带的烟气的相对湿度又接近饱和,湿气集中从哈风口排出时,将会造成其附近坯垛底部砖坯严重吸潮松解、软化散架,最后坍塌,这种现象称为潮塌。
凝露与回潮均将使砖坯表层吸水膨胀,干燥时再次收缩。这种循环变化破坏了砖体结构,产生裂纹,严重时出现哑音砖。
应当指出,砖瓦在焙烧过程中产生的裂纹,多为预热操作不当造成,应充分注意。
二、焙烧带
焙烧带通常把从开始加煤的一排火眼起到停止加煤的一段叫焙烧带。应该是只有坯垛上下温度都已达到燃点以上,细煤投人在坯垛各部都能燃烧起来的那一排火眼才算数。否则,不得纳人焙烧带。
焙烧带的温度范围是从700℃起直到其应有的烧成温度(900~1150℃〕。当窑室断面、码窑密度和单块砖体积都较大时,应选用较慢的升温速度,常为40~70℃/h,以确保坯体均匀升温和内部的充分反应。其中,在坯体温度已达900℃并继续升温时,更应减缓为20~30℃/h,以免因升温过急,坯体表层迅速熔融烧结堵住气孔,内部气体排不出来,造成表面鼓泡。
在焙烧带,当砖坯温度已达到其烧成温度范围的下限时,泥料颗粒进入半熔融状态,互相交错咬住,同时泥料中的易熔颗粒熔化流人到未熔融的颗粒之间,使互相粘结成一个整体,成为制品。此时如仍继续升温,一旦超过其烧成温度范围的上限,泥料颗粒过度软化,甚至成为半流体状态,将造成严重过烧甚至坯垛坍塌的“倒窑”事故。空心砖孔大壁薄强度低,危险更大,其所允许的烧成温度范围更窄,只有50℃左右。焙烧时只能把温度控制在其烧成温度范围的中间偏下,较为稳妥。
焙烧带的长度以能保证制品烧熟烧透为原则,在焙烧带,内燃砖主要靠坯体内燃料燃烧发热,坯体温度常高于周围气流的温度,故烧成快、耗煤低。而外燃砖完全靠外投煤燃烧加热空气后再传给坯体,所以坯体温度总是低于周围气流的温度,因此烧成慢、耗煤多,需要的焙烧带也长。
如焙烧带太短,可加高风闸,尤其是远闸,以加强通风,并注意强化底风。如果焙烧带太长,并出现高温,应适当降低风闸,尤其是远闸减小窑内通风,以及部分遮挡出窑端砖垛,减小进风面积,控风限氧、抑制燃烧。同时,应在预热带后部揭火眼灌风,以保证干操预热所需的风量。
三、保温带
从停止加煤的一排火眼起约10~15排是保温带,作用是使焙烧时的物理化学反应趋于完全,以彻底烧熟烧透而减少砖体中的孔隙,使其具有良好的声音、颜色及足够的强度。切忌快速降温,以免因急冷收缩不匀而在砖面上生成发状裂纹或爆裂。特别是当温度从600℃降到550℃的阶段,游离的二氧化硅又要产生晶型转化,颗粒体积收缩,更易产生裂纹。空心砖的块大、壁薄、体弱、更要谨慎。
保温带还同时负有控制进入焙烧带的空气数量、温度及进人预热带的烟气的温度的任务。保温带太长,坯垛阻力大,风量减少,焙烧带供氧不足;反之,过剩空气太多,又可能使焙烧带温度下降。恰如其份的保温带长度可使冷风通过时吸收砖体热量,在到达焙烧带时已有足够高的温度和适宜的风量,焙烧就正常。保温带应有的长度还和制品的形状、原料对降温速度的敏感程度及当时的气候有关;如烧平瓦及薄壁的空心砖时适当放长;原料为沙质粘土时可以稍短;窑炉的抽力好时可适当延长;对于轮窑,顺风前进的火头可以稍长,逆风前进的火头则宜稍短。通常以焙烧带尾部砖垛的底层不出现暗红或黑色的火情,成品没有因急冷而造成的发状裂纹或哑音砖等缺陷为适宜。
四、冷却带
从保温带终结到出窑的一段叫冷却带,目的是为便于出窑操作,在保证制品质量的前提下,冷却带越短,进风的阻力越小,也越有利于焙烧。

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