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【技术小贴】烧结砖在隧道窑中通常生产的异常情况

【技术小贴】烧结砖在隧道窑中通常生产的异常情况

发布日期:2017-11-30 作者: 点击:


                      



烧结砖在隧道窑中通常生产的异常情况及产品缺陷消除办法 

贵阳烧结砖生产的产量与质量能否达到设计标准要求,在生产过程中,通常碰到过倒坯、火势上飘、底火差、蹲火、裂纹、哑音、黑脚砖、压花、面包砖、石灰爆裂等现象制约了产量与质量的达标,导致废品难以处理。笔者根据有关生产厂家所了解的情况及处理办法归述一下,供烧结砖有关生产厂家进行参考,有利于在生产过程中控制出现类似情况发生。   

一、 窑车坯垛倒塌几种情况分析 

1、码好的窑车尚未进入预热带而发生倒塌,其原因有:一种纯属操作不慎,码车不稳;其二炕腿坯体强度太低,不能承受坯垛垛身的重量力所致。遇到这种情况,烧成带要及时蹲火,把倒塌的窑车及时处理,不能使倒塌的窑车进入预热带和烧成带。 

2、在预热带倒塌,主要原因是入窑坯体残余水分过高,再加上预热带烟气相对湿度较大,遇到冷坯发生凝露,使坯体变软而倒塌。解决方式:缩短预热带,由相对集中开闸排烟改为相对分散开闸排烟,以降低烟气相对湿度,降低坯体入窑水分。对一次码烧隧道窑,当码好的窑车进入窑的干燥带的几个车后就倒塌,其原因也是由于坯体入窑水分过高,窑内相

对湿度高造成的。解决的办法也是严格控制坯体入窑水分,改相对集中排潮为相对分散排潮,适当提高排潮温度。   

3、在烧成带倒塌,造成原因是温控不准,内燃掺配过高而不均匀,使局部砖坯过烧软化倒塌。这种情况一般发生在坯垛的中下部。解决方式:发生这样的情况,一般让它继续烧过去,不过要缩短进车间隔时间,甚至可以连续进车,以便缩短烧成带,还可以将烧成带和投煤孔或余热闸打开放“火”。此外,必须及时地合理调整内燃掺量及其均匀程度,也是必不可少的措施。   

二、火势上飘、底走火造成窑内火向上飘、底走火差的原因:其一排烟设备抽力不足,炕腿形式较低,燃料灰分过大,底部投煤过多,灰渣堵塞下火道,使腿部通风不良,造成底火不好而火势上飘。其二有时与窑车的曲封有关,漏气严重也会使底火差火势上飘。其三码窑不合适,炕腿太高太稀,冷却带过短,造成通风过大,下部冷却过快,后火熄灭过早。解决的方式:首先要查明原因合理调整各带的长度,改变腿炕的码法,及时调节排烟支闸的开度,适当提高近闸降低过闸。以上几种措施要综合考虑,单纯采取某一种措施,往往无济于事。

三、蹲火 

当发生设备事故,砖坯供不应求或者停电时,窑炉就要蹲火。蹲火时,首先要关闭尾门和鼓风机,关闭远闸,近闸也需开得很小。如停电时要打开进车端窑门,打开烧成带和预热带之间的投煤孔盖。少加煤,勤加煤,尽量降低火行速度,甚至可在原地不动地焙烧。 

四、产品的缺陷消除 

烧结砖无论在多么好的窑中烧成,如果操作不当都会产生各种缺陷。 

1、裂纹:砖瓦在窑内烧成过程中,容易产生断裂或网状裂纹,还有一种细的裂纹叫发状裂纹。断裂及网状裂纹均为坯体不干,坯体强度低,预热升温过急,坯体内外温度相差很大,坯体内外水分蒸发速度相差很大,不可避免地破坏了坯体结构,俗称“炸裂”。 

解决方式:延长预热时间,适当提闸,特别是过闸不能提得过高,避免进车端窑内温度过高,此外,入窑的砖坯残余水分要控制在6%以内,这对于防止断裂及网状裂纹的出现是极其重要的。发状裂纹是在焙烧中冷却过急造成的,主要延长保温时间。 

2、 哑音:主要原因是湿坯预热过急,未经充分干燥就较快升温,形成内裂纹。已干燥的砖坯存放在潮湿的气氛中或受到窑中预热带的烟气的不良作用发生回潮。过冬的砖坯内,含有的水分受到冻溶交替作用,以及烧过的制品,降温速度过快而急冷等,都是造成哑音烧结砖的原因。只有消除不正常的操作,才能消除上述缺陷。  

3、黑腿砖:炕腿砖被未燃尽的煤及炉渣堆住,形成面上有波状蓝色、黑色斑纹,俗称“黑腿砖”,针对燃料灰分,选择较高的炕腿码法,适当提高近闸(靠近烧成带),加强底火,如外加煤时,应勤添少加,使燃料充分燃烧。也可采取提高砖坯内燃方法,减少黑腿砖。

4、压花:所谓压花,即砖与砖叠码处(条面上)是蓝色或青色的压印,随着内燃砖的推广,压花现象越来越普遍,砖与砖交叠处因缺乏内燃料燃烧所吸收的氧气,而处于还原气氛中,此处粘土中铁的氧化物被还原成FeO或Fe3O4,故压花呈蓝色或青色。又因这些低价铁的氧化物,对粘土有强烈的助燃作用,所以当焙烧时,在压印处液相量要高于其他部位,致使该部位焙烧后收缩变形也大,这就是在压花出现凹形洼坑的缘故。消除或减轻压花现象的主要解决方式:要选择适当码法或改变坯体外形。使条面、顶面处的重叠面积尽可能减到最少,适当延长烧成周期,使燃料尽可能燃烧完全,并保证充分氧化性气氛。  

5、“面包砖”:由于砖坯升温太快,砖坯表面急剧玻化,砖坯表面变得实心密实,但是坯体内产生气体的那些反应还未结束,产生的气体无法透过高粘度的熔体逸出,导致坯体内部显着膨胀,使砖变形,而成为“面包砖”。在此时应适当减少掺入的燃料量,控制燃烧速度,掌握恰当的过剩空气系数,都可以有效地预防产生"面包砖"。当然还可以加大砖空心率,也是避免"面包砖"产生的可靠办法。 

6、“石灰爆裂”存在于已烧结的砖中,石灰颗粒在大气中的水蒸气和二氧化碳的作用下消化而膨胀,使砖的表面发生片剥落,这种现象称为“石灰爆裂”。含有石灰石质的礓石原料,容易产生“石灰爆裂”。筛分、细碎是有效的除去1mm以上料径的礓石颗粒,利用足够的高温和充分的保温时间,以及还原气氛,能使砖坯中的礓石颗粒烧结而不致于有害。 

烧结砖隧道窑轨道膨胀问题分析走访了多家烧结砖生产线的厂家,发现很多厂家都在为轨道不正常的膨胀伤透了脑筋。在生产过程中,轨道无规则的向外伸长,导致托车不能正常运行,有的还在窑内出现顶车现象,致使生产厂家进行停窑维修,严重影响了正常生产。就这一问题的出现,现根据笔者多年从事窑炉行业上的工作经验,作一情况分析,仅供生产厂家参考。

一、存在问题的诸多方因素   

1.轨道膨胀的留设尺寸大小是否合理;

2.轨道安装长度尺寸及轨道的配置大小是否合理,轨道的材质是否达到设计要求标准; 

3.轨枕的埋设尺寸及轨道接头的轨枕留设方式是否合理;   

4.轨道安装时水平度与轴线尺寸是否符合要求,轨道安装完毕后,是否加焊轨道挡铁;   

5.窑车轮子与轨道面是否吻合;   

6.窑车运行时车轮轴与窑内轨道线是否垂直成90度;   

7.窑车轮内轴承是否安置耐热温轴承,润滑滚动自如;   

8.窑车控制轮与滑动轮边与轨道边留设的尺寸大小是否合理;   

9.窑车与窑车之间的接口密封性能是否完好,是否有串火现象,引起轨道面温度过高,使轨道无规律膨胀;   

10.窑体结构曲封砖与窑车探头砖留设尺寸过大,产生串火现象,导致轨道面温度过高;   

11.窑车砂封板与砂封槽内的吃砂尺寸较小,密封性能较差;   

12.轨枕预埋螺栓施工时出现质量问题会导致轨道偏移轴线,轨道弯曲变形。

二、控制措施和解决方式 

窑内轨道是隧道窑心脏部位的轴线,轨道是至关重要的一环。现根据原因情况的分析,使轨道在正常工作情况

下进行合理有控制的膨胀。笔者认为在以下环节进行控制:

1.结构中解决先天不足   

(1).轨道设计选型要分宽断面隧道窑和窄断面隧道窑配制、载重量之分。现根据很多生产厂家窑炉生产情况对比,4.6m断面宽以上的隧道窑(含4.6m),均选择22kg级轨道,4.6m断面以下隧道窑均选择18kg级轨道,2.5m断面宽以下选择15kg级轨道。轨道设计安装尺寸时,不宜过长,一般长度应在7m之内比较合理,使轨道的膨胀控制在局限之内。轨道与轨道接头留有膨胀间隙缝应在8-12mm(22kg轨道)、6---10mm(18kg轨道),在轨枕安装设计尺寸时将轨道接头处埋设双轨枕,接头设在轨枕上,有便于轨道膨胀自如。在每根轨枕两边要设计轨道挡铁,控制轨道横向变动。轨道接头有两种方案:其一,平口接头;其二,斜口接头。在接头方向上斜口接头有利于平口接头,斜口接头的小角度方向要与窑车运行前进的方向同向,千万不要反向。 

(2).窑车结构是否合理,它将直接影响到轨道的诸多方面因素。其一,窑车的单边轮导向槽与双边轮导向槽之分,窑车与窑车的接口处咬合时的紧密性,它会导致轨道面的正常工作温度高低。笔者通过几条不同结构生产线的对比情况分析,窑车导向轮以单边为佳。轮轴内必须安装耐热轴承,而滚珠的间隙周边尺寸达到3---5mm,有利于自由膨胀而自如滚动,窑车接口处形态“V”型与"“[”型相比,“V”型为最佳,但“V”型深度尺寸一般以4---5cm比较合理。 

(3).窑体结构曲封卡口与砂封槽的密闭功能好坏,能直接影响窑内轨道的正常与不正常的膨胀是主要因素之一。从目前笔者了解的情况来看,很多窑炉窑车探砖与窑体曲封砖咬合尺寸较小,窑车砂封板与砂封槽内的封闭尺寸较浅。二者对它的密闭功能起到的效果不佳,出现倒温现象,使窑内的轨道面的工作温度过高。在这方面,窑炉结构上可采用双曲封设计结构来控制热气流的倒温,砂封槽内的窑车挡砂板吃砂深度要大于8cm,这样才有利于密封,而砂封槽内砂子颗粒不宜过大,最好使用石英砂为宜。 

2.加强控制检测手段 

  就我们的主题而言,要控制好轨道在正常设计使用的温度下膨胀,在不影响窑炉使用的情况下,各方面的质量控制手段不可缺少。

(1).轨道的材质要求必须达到设计选材规范标准。轨道进场后要抽样全面检验,符合标准的方可使用,例如:18kg轻轨抵抗矩Wa(cm3)/51,容许轮压(t)/3.5,24kg轻轨抵抗矩Wa(cm3)/90.1,容许轮压(t)/6,及其它各项指标是否满足要求都要化验检测。

(2).轨道施工安装方面。安装质量的好坏直接影响到生产方面,经笔者了解很多窑炉轨道安装并非专业公司施工安装,出现问题都是很深刻的教训。在“一平(水平)”“一线(轴线)”上出现误差较大,导致窑车运行时不畅,有的还影响到顶车机的损伤。其主要原因是对轨道安装的施工工艺不清楚。如轨枕螺栓埋设一般有两种方式:一种是预埋式,一种是随梁浇灌式。螺栓的轴线尺寸水平标高都是有严格的要求。(作者在2000年《砖瓦杂志》上发表轨道安装控制方法,请读者参阅)有此不作赘述,轨道一般安装完后,再每隔1-2根轨枕在压板之外用30mm方钢焊于轨枕上以防压板与轨道移位。(3).窑车底轨道面的温度控制。在很多烧结砖生产线上,车下检查坑存在送风不畅检修狭窄,在车下温度控制方面,一要考虑送冷风系统,而且将送入冷风进行平衡抽出窑外,保证轨道温度在40--60℃之间有利于轨道正常膨胀,检修坑的高度控制在1.5m以上。注意工作面,有利于窑内倒窑或出现窑车事故处理。二要控制好窑车的生产质量,窑车的加工质量的好坏也会直接影响到轨道使用的质量,在有的地方出现窑车轮与轨道面的硬摩擦,这说明窑车轮子的转动性不良,使轮子与轨道面长期摩损,导致轨道平面出现凸凹现象,造成轨道不正常拉长,还有的出现窑车轮与轨道面吻合性不好,轮轴与轨道轴线不成90度,造成轨道边摩损,长期使用容易造成窑车跑边与窑墙磨擦碰撞,导致温度下串,使轨道变形。出现这些问题,其主要原因在于制造窑车时都是在施工现场制造,质量检测手段、控制措施不力所造成。其实窑车生产应在工厂生产车间内进行加工组装,检验合格后方可出厂。


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