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知識~多孔磚的干燥與燒成

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知識~多孔磚的干燥與燒成

發布日期:2018-09-01 作者: 點擊:

多孔磚


多孔磚與實心磚相比保溫、隔音性能優良許多,制作中相對節省原料,磚體重量也較輕,具有便于運輸和砌筑快捷的優點,越來越受到建筑界的青睞。

歐美國家多孔磚和實心磚的使用比例為70%︰30%左右,足以說明多孔磚在當前和今后相當長的時間里成為墻材界的主流產品,尤其燒結多孔磚使用性能更是優于其它工藝的多孔磚。

燒結多孔磚在干燥和燒成中部分環節與實心磚有著一定的差異,多孔磚磚壁及各個空洞連接處較薄,磚體內部呈形狀不同的蜂窩狀,空洞率的大小及數量因磚型或制作不同而不同。處理好這些工藝要點是生產保持正常化, 產量、質量達標的關鍵所在。

干燥

多孔磚坯干燥達到的要求是:裂紋少,無塌坯,控制干燥后低殘余水分這三個方面。

干燥設施采用與燒成窯爐并列的獨立干燥室為佳,便于供熱、排潮的良好調控。一條窯應配制的干燥室長度要大于24個車位,有條件的企業盡量延長3~6個車位的長度。排潮設計成半集中式的,即干燥室的前端32%~40%長度為排潮段,后端40%左右為供熱段。排潮口以頂排為主,數量在12~15個之間,供熱由頂供熱和側下部供熱聯合使用。各個排潮和供熱口安裝有不同規格的閘閥,便于使用中調節大小。

上文主張的干燥室長度考慮到多孔磚焙燒時候火行速度普遍快于實心磚,相應加長干燥室長度給坯體早期提供一個平緩、逐漸升溫的空間,減少或杜絕裂紋的產生,塌坯概率也能減小,另外較長的干燥室對干燥后期坯體烘干脫水也能從容的展開。擁有32%~40%長度的半集中排潮模式,又稱作回潮式干燥室,干燥早期1~12個車位加熱源來自干燥室后部的濕熱氣體,給干燥早期的坯體營造了一個溫潤環境,是減少坯體裂紋的有效舉措之一。

排潮總煙道設置在干燥室的頂部,長度不低于干燥室長度的32%,內部分布有12道以上的橫向排潮口。排潮總煙道設置在干燥室的頂部,引導溫度自上而下流動傳遞,下部的坯體升溫幅度平緩,減少劇烈應激造成的塌坯。較長的排潮距離和十多個排潮口,能有效分散回潮量的聚集,避免冬春季節凝露而塌坯。

較多的排潮口分散降低了每個排口的風量及濕氣濃度,對減少坯體裂紋、加快脫水效率是種促進。排口上面通過活動蓋板的稀密鋪蓋,來調節排潮閘形。干燥室后部40%左右的長度為供熱段,頂供熱與側下部供熱交叉設置可以避免熱風壓在坯垛里的噴射盲區。中后部的供熱口要有強勁的風壓,確保坯垛內部擁有充足的熱介質,是提高干燥均勻性的有效舉措。

減少甚至杜絕裂紋是多孔磚坯干燥中的重要要求指標,裂紋出現不但影響制品品相,并且造成磚體啞音,抗壓、抗折強度變差,裂紋嚴重的經過焙燒后磚體還會變成碎塊。撇過原料和擠出產生的裂紋不談,干燥環節產生的裂紋大多在干燥的早中期形成,溫度起伏不妥、高低無序是主因。進坯端的1~2車位就應有溫度供給,升溫幅度要平緩,低溫段力爭放長一些,嚴禁斷層式供溫出現。

坯垛在干燥室內坍塌也是多孔磚干燥中易出現的問題之一,由于坯體呈蜂窩狀,內外通風透氣性較好,一旦排潮或供熱不當,應激傷害很快會侵入坯體內部,破壞坯體原有的強度,塌坯概率往往高于實心磚。常見的塌坯原因有:悶塌、淋塌、回潮、供熱不妥等等。

干燥后坯體殘余水分偏高會影響到制品品質,造成磚體裂口、裂紋、啞音,嚴重的斷磚、碎磚量增加。入窯坯體含水率要控制在3%以內,并且越低越好。關于磚坯干燥詳情請見磚瓦世界雜志2017年第2期本人寫的《磚坯干燥冬春季節應注意的事項》一文,這里不再贅述。

2燒成

焙燒是燒結磚制作過程中較為重要的一道工序,墻材企業的產能、制品品質、能耗狀況大多都彰顯在這“一把火“之中。

隧道窯預熱帶長度一般在36m~65m 之間,長一點的預熱帶坯體升溫幅度平緩,加熱呈徐徐漸進狀態,有效防止裂紋、炸坯的出現。哈風每條窯設置有7~13對兒左右,與風機、煙道一起合力為預熱坯體和焙燒提供燃燒氧氣,設置較多的哈風有利于火行速度和制品品質的完善。

哈風閘形常用的有梯形和橋形兩種,梯形閘能最大限度把窯溫引向前面坯垛,熱能利用率較高,焙燒火行速度快于其它閘形,但是容易引起裂紋與炸坯。橋形閘使窯爐前面的坯體升溫溫和,避免裂紋或炸坯的出現,不過火行速度慢于梯形閘。那么采用梯、橋結合的閘形,可以兼顧到火行速度與制品品質,是多孔磚燒成操作中較為穩妥的閘形。

焙燒帶操作提倡保持溫度穩定,盡量避免大起大落。具體需要多高的焙燒溫度和保持多長的時間,這要看制坯材料需求的溫度高低,然后根據自己窯爐的情況,通過查看1~3天的火情和出窯磚結合就可以總結出自己窯爐的焙燒溫度。

焙燒中磚垛的上下左右中這些方位存在著一定的溫差,通常情況下18℃~32℃的溫度差別對制品品質不會構成明顯的影響,溫差太大了就難說了,燒出的磚往往老嫩不一,次品量增加,因此要把縮小斷面溫差作為焙燒操作的重要工作來抓。通過對碼坯、開閘用風、密封窯爐以及其它相關操作,盡量縮小焙燒帶的斷面溫差,是保障制品品質的重要舉措。

坯垛碼放無論是輪窯,還是隧道窯皆要求做到上密下稀、邊密中稀,減小頂部和兩側部的縫隙。通過多年來業界不斷的生產探索,碼垛以小垛體,多火道類的垛形適宜些較強。垛體底面積規格為50×50cm、75×75cm、98×98cm為主流,輔以多條縱橫火道貫穿各個垛體之中,火道尺寸12~60cm不等。垛體碼放布局優良的窯爐燒成中焙燒帶斷面溫差較小,在完成自身焙燒反應的同時,還能順暢、適量的把余下的熱能帶向預熱帶,給良好的加熱前面坯垛,營造快速的火行速度打下基礎。

窯爐密封涉及到氣密與保溫兩個方面,氣密和保溫互為表里不可遺缺。氣密的環節由:窯門、窯頂、火眼、火眼與窯頂結合部、窯墻、窯車、沙封、曲封、壓力平衡這些環節構成。詳細論述請見本人發表在磚瓦雜志2017年第3期—《隧道窯的密封與保溫》一文。

根據焙燒帶磚垛上下左右中溫差出現的部位,查出溫差的原因所在,從而使問題得以解決。

①頂部1~3層磚欠溫,這是因為磚垛與窯頂間隙偏大,造成通風量增加,高溫難以維持;或者坯垛中下部碼的密,坯塊排列錯亂,部分垛體倒塌,造成磚垛頂部風量增加;再者火眼蓋的不嚴實或火眼管與窯頂連接處密封欠缺,外界冷風吸入窯內;另外還要了解窯頂吊磚或吊棉是否漏氣,冷風吸入窯內都會抵消磚垛頂部的溫度。

②磚垛中部、下部溫度偏高,一般情況下磚垛中下部的溫度會稍微高于其它部位,但是高的多了就不正常了。扣除內燃超高導致的高溫因素外,原因在于坯垛中下部碼放偏密,火道尺寸或布局不妥,或者坯垛的中下部烘干不徹底,殘余水分高了在預熱帶升溫遲緩,坯體理化反應沒有充分完成,當移動到焙燒帶的時候急劇引燃,造成溫度偏高,甚至磚體壓花、變形加劇。使用梯、橋形結合的哈風閘形,并且開啟適量的大風壓,可以強化坯體的預熱效果,對緩解磚垛中下部的高溫是種促進。

③靠近窯墻磚垛兩側下部或邊角處溫度低,磚垛兩側部位整體欠溫可能是磚垛與窯墻縫隙太大,窯爐中部的磚垛碼放的密,火道少或者尺寸不妥,造成側部通風量過大,高溫難以維持。隧道窯磚垛與窯墻縫隙保持在6~10cm之間為佳,原則上這個縫隙尺寸越小越好,但是磚垛移動中切忌擦掛到窯墻。

側下部和邊角處低溫是因為沙封槽缺少沙子,窯車沙封釬板變形缺損,或者窯車邊沿、車角墊磚、窯墻曲封磚缺損;再者窯內和窯下抽力失衡,窯內抽力大于窯下的抽力,造成窯下冷風不停的沿窯車連接處吸入窯內,抵消了不同程度的窯溫。這需要調節窯下抽風哈風,在窯下檢修底溝內安裝數道不同規格的阻流板,以增加窯下的抽力,形成窯內、窯下風力對抗,達到氣密窯底的效果。

需要再次強調的是:許多窯爐至今仍沒有設計建造窯底抽風系統,造成窯底不同程度的漏氣,結果是窯爐內燃摻配量需要增加,窯車邊角地方還常常欠溫,無奈只好靠外投燃料來提升溫度,這點成為窯爐界建造方面的重大缺陷之一。

預熱帶、焙燒帶、保溫帶和冷卻帶在燒成中有著升溫-高溫-降溫這樣的溫度運行規律,把各個溫度點用線條連接稱之為溫度曲線。因窯爐或制坯材料等環節的不同,各個窯爐溫度曲線也不盡相同,新投產的窯經過1~3周運行,就可得出合適的溫度曲線。從預熱帶的第5個車位起安裝溫度感應器-熱電偶,到保溫帶后部的3~5個車位止,每一到兩個車位安裝一根熱電偶,熱電偶與溫度顯示器連接。

在燒成中觀察預熱帶、焙燒帶、保溫帶的溫度起伏情況,結合以往的最佳溫度曲線,制訂出恰當的焙燒方案。溫度曲線不單單能了解焙燒帶的溫度狀況,還可以掌握預熱帶和保溫帶的火情。預熱帶比平時升溫緩慢低下,并且有2~4個車位的長度,說明該部位內燃變小或焙燒帶往后移位;升溫快于平時則說明該部位內燃變大或焙燒帶前移。保溫帶溫度比平時下降,說明焙燒帶溫度不足,或者窯內進車數量減少;保溫帶溫度高于平時,說明焙燒帶溫度偏高,或者焙燒帶往后移動了。

穩定預熱帶、焙燒帶、保溫帶、冷卻帶這四帶在窯內的位置,對窯爐產量與制品品質來說相當重要,這就是業內常說的定位焙燒。多孔磚對預熱帶升溫和保溫帶降溫相對敏感,操作不當了坯體在預熱帶遇上特殊的材料容易爆成碎塊,磚體裂紋加劇,啞音增加。焙燒帶靠前了磚坯預熱過急,靠后了火行速度緩慢,窯爐產能低下,并且保溫帶降溫過急,導致裂紋產生。

多孔磚需要摻配多大的內燃,這要看各窯的情況而定。一般情況下多孔磚火行速度明顯快于實心磚,窯溫形成以后溫度保持的持續性僅比實心磚稍差一點,這樣焙燒帶自然變長,也就是焙燒時間延長了,所以多孔磚的內燃比實心磚用量要小。但是如果焙燒速度緩慢,長期蹲火就要另當別論了。這是因為越燒的慢內燃在預熱帶就大量燃燒,移動到焙燒帶時溫度明顯不足,而且火帶變短,進車數量少了保溫帶降溫也快。

多孔磚的焙燒速度快于實心磚,如果磚坯干燥環節比較吃力,焙燒窯爐偏短的話,那么焙燒速度就要減緩些,保持一個中等的運行速度,以減少斷磚、裂紋、啞音的產生,確保擁有個優良的制品品質。


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