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1磚坯干燥是燒結磚生產過程中的一個主要工序磚坯中水分排出的過程叫作“干燥過程”,在燒結磚的生產過程中,干燥和焙燒是緊密相連的兩道工序,只有干燥工序及時提供數(shù)量足夠、質量合格、已經(jīng)完全干透了的磚坯,焙燒才有可能順利地進行。
在燒結磚的生產過程中,干燥和焙燒又很難徹底分開。因在焙燒窯預熱帶的開始階段,磚坯在預熱升溫的同時還要繼排出其殘余水分,兩者同步進行,是即干燥又熔燒。在一次碼燒生產工藝中,干燥和焙燒所占用的密爐長度以及需要的時間常是一樣多。
實踐證明燒結磚生產中所產生的廢次品大多是在磚還干燥過程中的某些環(huán)節(jié)處理不當面造成的,這些已經(jīng)帶有“殘疾”的磚坯進入焙燒工序后繼續(xù)發(fā)展終成廢次品,因為焙燒工序不是醫(yī)院”,不可能治愈已經(jīng)傷殘了的磚坯。
2磚坯在干燥和焙燒時對小環(huán)境的要求并不完全一樣在實際生產中,磚坯的干燥和焙燒對窯內環(huán)境的要求也不完全一樣。焙燒只要求各帶的風量和溫度必須適當,干燥則除要求其各個階段的風量和溫度必須適當以外,還對各個階段的的相對濕度有一定的嚴格要求,條件比焙燒還要苛刻。因為不適當?shù)南鄬穸鹊臍饬髡歉稍锪鸭y、吸潮、凝露直至磚坯潮塌、爆環(huán)的罪魁禍首,那種重焙燒輕干燥的生產管理模式是注定要吃虧的。
3磚還的干燥過程
磚坯的干燥包括兩個過程:先是磚坯中的水受熱汽化變成水蒸氣,然后這些溢出來的水汽脫離磚坯排入大氣,這一過程在教科書上稱為“蒸發(fā)”在干燥室里面,這些都要依靠風來幫忙先是氣流把從焙燒窯獲得的熱量傳遞給比它溫度低的磚壞,使磚坯里的水分受熱汽化,然后再把這些“擠到”磚坯表面的水蒸氣帶走,排入大氣。所以氣流就是干燥過程中的熱量傳熱、水分蒸發(fā)等物理現(xiàn)象的介質(載體),起到非常關鍵的作用。因此,要把磚壞干燥得很好,就必須先充分了解風、水、水蒸氣、泥料之間的關系,掌握磚坯的“脾氣”,以便揚長避短使三者達到最佳組合。
4風的“脾氣”
先談風,風攜帶熱量的本事可以說是無限的,在冶金行業(yè),熱風爐里的風溫可達1000-200℃或更高。在熱電廠,過熱水蒸氣的溫度也能夠達到1000℃左右或更高,而人工干燥室的氣溫大多在120℃以下,這對于風來說,簡直是“小菜一碟”。但風攜帶水汽的能力就十分有限,總體來看,是溫度越高每Nm3風(標準立方米,下同)所能帶走的水汽也越多。表1列出每Nm 的風在0℃-1000時的飽和含水量從表1可以看出,同樣是1Nm3的空氣其在100℃時所能搭載重量是表1空氣在下列溫度時的飽和含水量。
注意的是空氣在搭載水氣時還有兩個“面牌氣是對不許超載,多01也不行:二是搭載了水汽的空氣當具溫下降時擠能力也隨之迅速下降,一且降到其搭載的水汽已到其和含水量時就成了“飽和濕度”或稱相對度已達100,此時如果溫度持續(xù)下降,它就會毫不客氣地把多出來的水汽“擠出艙外”甩掉。
舉個例子來說,如果進入干燥窯的熱風溫度為100℃,其每m空氣中的含水量為8809g,則其相對濕度僅為10%,還有90% 還可以再搭載79281g水,但當它走到干窯的進車端(干燥密中磚還的預熱段)時熱量已大部分傳遞給了溫度較低的轉坯,本身溫度已降到50℃,此時空氣的飽和含水量為9813g m,就算它一路上沒有另外搭載磚排出來的水汽(注:這在實上是不可能的)僅其原來所含有的809g水,其相對濕度已升至8976%,只剩下約10%的空位,也只能再搭載100g水,如果此時其溫度已降到40℃,那就更麻了,由于氣的飽和水量只有3852m2,則此時其相對濕度將達到1502729%,這是絕對不可能的,它早已把多余的502729%即2947g水擠出門外,而這些被速棄的水汽將會依附在比它溫度更低的磚還表面造成磚坯吸、凝露甚至潮塌。
5水和水蒸氣的“脾氣
水和水蒸氣有一個同樣的“脾氣”,就是溫度越高,能量越大,“跑得也越快”。水在吸收了足夠的熱量(蒸發(fā)熱)以后轉變?yōu)樗魵?,其體積會影賬224倍以上,溫度越高,膨脹的倍數(shù)也越多。早年的燕汽機車正是幕水蒸氣所產生的巨大膨張力推動汽機才能拖動數(shù)以千噸計的列車奔馳6磚的“脾氣”及其在干燥過程中需要的環(huán)境
磚坯是水和泥料的組合體,在剛被擠出成型的磚坯里,泥料顆粒之間都隔著一層水膜而結合成團,在干燥室里,風把磚還里的水汽帶走了,相鄰的泥料顆?;ハ嗫繑n,坯體收縮,這種脫水顆?;ハ鄶D攏和坯體收縮基本是同步進行的。
干燥窯里,磚坯只有表層和富里的熱風直接接觸,開溫和表層泥料中的水分吸熱,汽化并被流動的熱風帶走使表層泥料根粒互相靠攪產生收縮,而還體內部的泥料還是冷的,沒有吸收到熱,水分也沒有汽化去,泥料顆粒之間仍保持原有距離沒有收細,即坯體內外產生了溫度差異,溫度差異導致收縮差異,面泥料的彈性系數(shù)極小,只有1%左右,一且差異擴大,超過了泥料的容忍程度,就會使磚還表面被“拉”,出現(xiàn)不現(xiàn)則的于燥裂紋。
如果此時磚內外已經(jīng)全部受熱升溫,坯體內外一樣熱,則還體內部的水分也會固溫度升高,活動能力加大,根據(jù)前述,傳導的原理面依次通補前面水分出的空位,使體內外溫度、濕度和收縮基本一致,磚坯表面也就不會出現(xiàn)干燥裂放了。
要想實現(xiàn)這種狀態(tài),就必須要磚坯內外同步升溫,或者叫磚表層“只許升溫,不許水成升溫面很少水,等基內部度升高到內外一樣了,才開始大量脫水,由于此時坯體內外水分都已升溫,活動能力大增,表層水分脫出一個后面會立即依次緊跟補上,于是坯體內外同步升溫、脫水、收縮,不會產生裂紋了辦法就是讓磚坯在進入干燥的一段時間里處于相對濕度較高的環(huán)境里,使其“熱而出不來汗”,并把干燥窯的這一段稱為磚坯預熱段”,在這一階段里的磚壞”主要升溫,極少脫水”直到磚壓內外泥料水分溫度都同樣升高到一定程度,坯體內的水分都“躍躍欲試”,急著想趕快脫離“問熱”環(huán)境時,才進入磚還干量的第二個階段 “干燥段”。
在干燥窯的干燥段,磚坯基本上處于大量脫水而很少升溫狀態(tài)。此時窯內熱氣流所攜帶的大量熱主要被磚坯中整裝待發(fā)的水分作為其蒸發(fā)時的蒸發(fā)熱“吃掉了”。由于此時,坯體表里的泥料和水的溫度都高,水分的活動能力也高。只要表層脫去一個水汽,后面的水分就緊跟補上,不僅脫水快面且始終保持坯體各部的溫度、濕度、收縮表里如一,而不致產生干燥裂紋對單獨的和烘燒并列的隧道窯,磚坯在通過干燥段后還要經(jīng)過段冷卻段才出干燥窯,以便工人將其轉運到焙燒窯,通常這種干燥室中預熱段和干燥段各占總長的五分之二,余下為冷卻段而在干燥焙燒一體化的直通式隧道窯中則沒有“冷卻段”,經(jīng)過干燥段的磚還直接進入燒窯的預熱帶,節(jié)能又省事必須說明的是進焙燒窯的磚坯常傳導的原理面依次通補前面水分出的空位,使體內外溫度、濕度和收縮基本一致,磚坯表面也就不會出現(xiàn)干燥裂放了要想實現(xiàn)這種狀態(tài),就必須要磚坯內外同步升溫,或者叫磚表層“只許升溫,不許水成升溫面很少水,等基內部度升高到內外一樣了,才開始大量脫水,由于此時坯體內外水分都已升溫,活動能力大增,表層水分脫出一個后面會立即依次緊跟補上,于是坯體內外同步升溫、脫水、收縮,不會產生裂紋了辦法就是讓磚坯在進入干燥的一段時間里處于相對濕度較高的環(huán)境里,使其“熱而出不來汗”,并把干燥窯的這一段稱為磚坯預熱段”,在這一階段里的磚壞”主要升溫,極少脫水”直到磚壓內外泥料水分溫度都同樣升高到一定程度,坯體內的水分都“躍躍欲試”,急著想趕快脫離“問熱”環(huán)境時,才進入磚還干量的第二個階段“干燥段在干燥窯的干燥段,磚坯基本上處于大量脫水而很少升溫狀態(tài)。
此時窯內熱氣流所攜帶的大量熱主要被磚坯中整裝待發(fā)的水分作為其蒸發(fā)時的蒸發(fā)熱“吃掉了”。由于此時,坯體表里的泥料和水的溫度都高,水分的活動能力也高。只要表層脫去一個水汽,后面的水分就緊跟補上,不僅脫水快面且始終保持坯體各部的溫度、濕度、收縮表里如一,而不致產生干燥裂紋對單獨的和烘燒并列的隧道窯,磚坯在通過干燥段后還要經(jīng)過段冷卻段才出干燥窯,以便工人將其轉運到焙燒窯,通常這種干燥室中預熱段和干燥段各占總長的五分之二,余下為冷卻段而在干燥焙燒一體化的直通式隧道窯中則沒有“冷卻段”,經(jīng)過干燥段的磚還直接進入燒窯的預熱帶,節(jié)能又省事必須說明的是進焙燒窯的磚坯常評價磚坯干燥時風險高低的技術參數(shù)是干燥敏感性系數(shù),其數(shù)值越大,磚坯干燥時的風險也越高。
如果磚坯的成型含水率是泥料臨界含率的2倍,則干燥敏感性系數(shù)為1,此時產生干燥裂紋的風險就??;如果成型含水率達到臨界含水率的2.5倍,則干燥敏感性系數(shù)為1.5,屬中度風險,仍在可控范圍以內;萬一成型含水率達到臨界含水率的3倍或更多,則干燥敏感性系數(shù)將達到2,或更多,則是高度風險了從上面公式可以看出,要想降低干燥敏感性系數(shù)只有兩條路:一是降低磚坯成型含水率,辦法是采用硬塑擠出磚機,可以使成型含水率降到14%以下;二是提高泥料的臨界含水率。也有兩情況:一是泥料本身的塑性指數(shù)太高,如高塑性的黏土,辦法是在泥料中摻入一定數(shù)量沒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時摻入),粉碎了的廢磚和沒有塑性的礦渣等,摻入量應通過試驗確定,建議先少量摻入后逐步增加,以擠出成型不太困難和磚坯正常干燥無裂紋為佳;二是泥料的塑性并不太高的頁巖、煤矸石,宜采用優(yōu)化泥料顆粒級配的辦法,即適當提高泥料中顆粒度為0.08mm-1.2mm的中等顆粒(填充顆粒)的百分比,具體措施為在篩分設備上換用較粗的篩網(wǎng),此項措施亦應循序漸進,以磚機可以擠出成型,又大幅減少磚坯的干燥裂紋為佳8如何給磚坯營造一個適宜的干燥環(huán)境
為了在干燥室內經(jīng)常保持一個適宜于磚坯干燥的環(huán)境,至少必須做好以下幾點:
一是干燥窯的所有送熱口和排潮口的風門(風閘)都必須可調、可控。這不僅是由于不同泥料和不同磚型對干燥環(huán)境的技術要求不盡相同,還因為進入干燥室內的風來自大氣,而大氣環(huán)境變幻無窮,如下雨時大氣的相對濕度幾近飽和,而干冷的冬天大氣的相對濕度較低,但氣溫也較低,這些都不僅直接影響焙燒,也在一定程度上影響干燥,有了靈活可控的風門,可以及時調整風量,使干燥窯里的環(huán)境相對穩(wěn)定。例如當發(fā)現(xiàn)進入預熱段的熱風的相對濕度接近80%時即應加大干燥段的進熱風門增加熱風量,以降低熱風的相對濕度,以防預熱段磚坯吸潮、凝露;當發(fā)現(xiàn)干燥窯進車端的氣體的相對濕度低于85%時,必須收小其排潮口的風門以保留部分濕氣,以免產生干燥裂紋;一且進車口氣體的相對濕度大于95%,應立即打開排潮風門,加速排潮,防止磚坯吸潮、凝露、潮塌。
二是由于干燥室的熱風來源于焙燒窯,而焙燒時出現(xiàn)高溫又難以完全避免,一且進入干燥窯的熱風溫度超過磚坯干燥所允許的度上用,必造成的環(huán)出現(xiàn)大量于,甚至還體都某其空人力于工配內燃,面內常出現(xiàn)高溫,導效干室內大度,經(jīng)京為此或輪溶無杯可裝,影響生產,鼓造,所用送熱風祖的出風口干從同車走地下活過進入干保室,后采的由鋼板據(jù)冷風孔,用內其進風口略高于同車走地平面線和送熱道一,而暗于送熱道的中線,冷風彎時作用,因北平用千把進風口蓋起來,一風機出口風風,到熱風溫度太高在冷風管的進的氣扇強制送入冷風度大高所達成的握失。筆若以冷風裝置寧可備面不用,不可用時沒有三是按時進車,不可急進車成連續(xù)進年,以位,體里外溫差較大的推入干段成于燥裂線,也不不進車致使頂熱段中的氣流混度上升,相對留度下降這不僅導放磚坯產生干張紋,還打亂了干室內氣氧的正常。
四是干燥也應該有人管,不能只管進出車,還應該管下室的環(huán)境氣職,即至少在變時從的檢畫孔檢一下室內氣體的溫度和相對度,并積據(jù)檢測結果適時兩整相關風),以保證室內小環(huán)境處于正常狀態(tài),建政投產的們更應加校次、早,中晚和半夜最好部檢固一次,并繪制其變化曲線和記下當時天氣情,以便找出爐的規(guī)律,據(jù)此修訂相關規(guī)程。
9展望
現(xiàn)在“電燒后逐漸慘廣,較大城市或發(fā)達地區(qū)青王用大步,成效的瓦工業(yè)燒結技術述步和近。在節(jié)能降托,提高產品量和成品率上變取得顯著效益但是,不少磚廠只監(jiān)控溫度,這對于干操容來說顯然不夠,因為在干燥里,氣流的相對度更重要,更是關系干燥質量的關鍵,對其檢控工作不可成,建議在監(jiān)控窯內溫度的同時檢度,同步信控,以便對干燥容內環(huán)境的變化和質量隱能及時發(fā)觀,確實齊清,正銷判斷,圣西處理,把事放消滅在發(fā)生之前確整個系統(tǒng)安全高效、優(yōu)質得耗、平穩(wěn)有序進行生產。
——摘自《磚瓦行業(yè)網(wǎng)絡平臺》
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