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1磚坯干燥是燒結(jié)磚生產(chǎn)過程中的一個(gè)主要工序磚坯中水分排出的過程叫作“干燥過程”,在燒結(jié)磚的生產(chǎn)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(shí)提供數(shù)量足夠、質(zhì)量合格、已經(jīng)完全干透了的磚坯,焙燒才有可能順利地進(jìn)行。
在燒結(jié)磚的生產(chǎn)過程中,干燥和焙燒又很難徹底分開。因在焙燒窯預(yù)熱帶的開始階段,磚坯在預(yù)熱升溫的同時(shí)還要繼排出其殘余水分,兩者同步進(jìn)行,是即干燥又熔燒。在一次碼燒生產(chǎn)工藝中,干燥和焙燒所占用的密爐長度以及需要的時(shí)間常是一樣多。
實(shí)踐證明燒結(jié)磚生產(chǎn)中所產(chǎn)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(dāng)面造成的,這些已經(jīng)帶有“殘疾”的磚坯進(jìn)入焙燒工序后繼續(xù)發(fā)展終成廢次品,因?yàn)楸簾ば虿皇轻t(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(shí)對小環(huán)境的要求并不完全一樣在實(shí)際生產(chǎn)中,磚坯的干燥和焙燒對窯內(nèi)環(huán)境的要求也不完全一樣。焙燒只要求各帶的風(fēng)量和溫度必須適當(dāng),干燥則除要求其各個(gè)階段的風(fēng)量和溫度必須適當(dāng)以外,還對各個(gè)階段的的相對濕度有一定的嚴(yán)格要求,條件比焙燒還要苛刻。因?yàn)椴贿m當(dāng)?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?zhǔn)祝欠N重焙燒輕干燥的生產(chǎn)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(gè)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(fēng)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(zhì)(載體),起到非常關(guān)鍵的作用。因此,要把磚壞干燥得很好,就必須先充分了解風(fēng)、水、水蒸氣、泥料之間的關(guān)系,掌握磚坯的“脾氣”,以便揚(yáng)長避短使三者達(dá)到最佳組合。
4風(fēng)的“脾氣”
先談風(fēng),風(fēng)攜帶熱量的本事可以說是無限的,在冶金行業(yè),熱風(fēng)爐里的風(fēng)溫可達(dá)1000-200℃或更高。在熱電廠,過熱水蒸氣的溫度也能夠達(dá)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(fēng)來說,簡直是“小菜一碟”。但風(fēng)攜帶水汽的能力就十分有限,總體來看,是溫度越高每Nm3風(fēng)(標(biāo)準(zhǔn)立方米,下同)所能帶走的水汽也越多。表1列出每Nm 的風(fēng)在0℃-1000時(shí)的飽和含水量從表1可以看出,同樣是1Nm3的空氣其在100℃時(shí)所能搭載重量是表1空氣在下列溫度時(shí)的飽和含水量。
注意的是空氣在搭載水氣時(shí)還有兩個(gè)“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(dāng)具溫下降時(shí)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(shí)就成了“飽和濕度”或稱相對度已達(dá)100,此時(shí)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(gè)例子來說,如果進(jìn)入干燥窯的熱風(fēng)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(dāng)它走到干窯的進(jìn)車端(干燥密中磚還的預(yù)熱段)時(shí)熱量已大部分傳遞給了溫度較低的轉(zhuǎn)坯,本身溫度已降到50℃,此時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)其相對濕度將達(dá)到1502729%,這是絕對不可能的,它早已把多余的502729%即2947g水?dāng)D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(gè)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(zhuǎn)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(jī)車正是幕水蒸氣所產(chǎn)生的巨大膨張力推動汽機(jī)才能拖動數(shù)以千噸計(jì)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(jié)合成團(tuán),在干燥室里,風(fēng)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(jìn)行的。
干燥窯里,磚坯只有表層和富里的熱風(fēng)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(fēng)帶走使表層泥料根?;ハ嗫繑嚠a(chǎn)生收縮,而還體內(nèi)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(xì),即坯體內(nèi)外產(chǎn)生了溫度差異,溫度差異導(dǎo)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(kuò)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(shí)磚內(nèi)外已經(jīng)全部受熱升溫,坯體內(nèi)外一樣熱,則還體內(nèi)部的水分也會固溫度升高,活動能力加大,根據(jù)前述,傳導(dǎo)的原理面依次通補(bǔ)前面水分出的空位,使體內(nèi)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(shí)現(xiàn)這種狀態(tài),就必須要磚坯內(nèi)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(nèi)部度升高到內(nèi)外一樣了,才開始大量脫水,由于此時(shí)坯體內(nèi)外水分都已升溫,活動能力大增,表層水分脫出一個(gè)后面會立即依次緊跟補(bǔ)上,于是坯體內(nèi)外同步升溫、脫水、收縮,不會產(chǎn)生裂紋了辦法就是讓磚坯在進(jìn)入干燥的一段時(shí)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(yù)熱段”,在這一階段里的磚壞”主要升溫,極少脫水”直到磚壓內(nèi)外泥料水分溫度都同樣升高到一定程度,坯體內(nèi)的水分都“躍躍欲試”,急著想趕快脫離“問熱”環(huán)境時(shí),才進(jìn)入磚還干量的第二個(gè)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(shí)窯內(nèi)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(shí)的蒸發(fā)熱“吃掉了”。由于此時(shí),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(gè)水汽,后面的水分就緊跟補(bǔ)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(chǎn)生干燥裂紋對單獨(dú)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(zhuǎn)運(yùn)到焙燒窯,通常這種干燥室中預(yù)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(jìn)入燒窯的預(yù)熱帶,節(jié)能又省事必須說明的是進(jìn)焙燒窯的磚坯常傳導(dǎo)的原理面依次通補(bǔ)前面水分出的空位,使體內(nèi)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(shí)現(xiàn)這種狀態(tài),就必須要磚坯內(nèi)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(nèi)部度升高到內(nèi)外一樣了,才開始大量脫水,由于此時(shí)坯體內(nèi)外水分都已升溫,活動能力大增,表層水分脫出一個(gè)后面會立即依次緊跟補(bǔ)上,于是坯體內(nèi)外同步升溫、脫水、收縮,不會產(chǎn)生裂紋了辦法就是讓磚坯在進(jìn)入干燥的一段時(shí)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(yù)熱段”,在這一階段里的磚壞”主要升溫,極少脫水”直到磚壓內(nèi)外泥料水分溫度都同樣升高到一定程度,坯體內(nèi)的水分都“躍躍欲試”,急著想趕快脫離“問熱”環(huán)境時(shí),才進(jìn)入磚還干量的第二個(gè)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(shí)窯內(nèi)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(shí)的蒸發(fā)熱“吃掉了”。由于此時(shí),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(gè)水汽,后面的水分就緊跟補(bǔ)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(chǎn)生干燥裂紋對單獨(dú)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(zhuǎn)運(yùn)到焙燒窯,通常這種干燥室中預(yù)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(jìn)入燒窯的預(yù)熱帶,節(jié)能又省事必須說明的是進(jìn)焙燒窯的磚坯常評價(jià)磚坯干燥時(shí)風(fēng)險(xiǎn)高低的技術(shù)參數(shù)是干燥敏感性系數(shù),其數(shù)值越大,磚坯干燥時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)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(shí)產(chǎn)生干燥裂紋的風(fēng)險(xiǎn)就??;如果成型含水率達(dá)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(fēng)險(xiǎn),仍在可控范圍以內(nèi);萬一成型含水率達(dá)到臨界含水率的3倍或更多,則干燥敏感性系數(shù)將達(dá)到2,或更多,則是高度風(fēng)險(xiǎn)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(jī),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(shí)摻入),粉碎了的廢磚和沒有塑性的礦渣等,摻入量應(yīng)通過試驗(yàn)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(dāng)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(shè)備上換用較粗的篩網(wǎng),此項(xiàng)措施亦應(yīng)循序漸進(jìn),以磚機(jī)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(gè)適宜的干燥環(huán)境
為了在干燥室內(nèi)經(jīng)常保持一個(gè)適宜于磚坯干燥的環(huán)境,至少必須做好以下幾點(diǎn):
一是干燥窯的所有送熱口和排潮口的風(fēng)門(風(fēng)閘)都必須可調(diào)、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(shù)要求不盡相同,還因?yàn)檫M(jìn)入干燥室內(nèi)的風(fēng)來自大氣,而大氣環(huán)境變幻無窮,如下雨時(shí)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(fēng)門,可以及時(shí)調(diào)整風(fēng)量,使干燥窯里的環(huán)境相對穩(wěn)定。例如當(dāng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)入預(yù)熱段的熱風(fēng)的相對濕度接近80%時(shí)即應(yīng)加大干燥段的進(jìn)熱風(fēng)門增加熱風(fēng)量,以降低熱風(fēng)的相對濕度,以防預(yù)熱段磚坯吸潮、凝露;當(dāng)發(fā)現(xiàn)干燥窯進(jìn)車端的氣體的相對濕度低于85%時(shí),必須收小其排潮口的風(fēng)門以保留部分濕氣,以免產(chǎn)生干燥裂紋;一且進(jìn)車口氣體的相對濕度大于95%,應(yīng)立即打開排潮風(fēng)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(fēng)來源于焙燒窯,而焙燒時(shí)出現(xiàn)高溫又難以完全避免,一且進(jìn)入干燥窯的熱風(fēng)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(nèi)燃,面內(nèi)常出現(xiàn)高溫,導(dǎo)效干室內(nèi)大度,經(jīng)京為此或輪溶無杯可裝,影響生產(chǎn),鼓造,所用送熱風(fēng)祖的出風(fēng)口干從同車走地下活過進(jìn)入干保室,后采的由鋼板據(jù)冷風(fēng)孔,用內(nèi)其進(jìn)風(fēng)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(fēng)彎時(shí)作用,因北平用千把進(jìn)風(fēng)口蓋起來,一風(fēng)機(jī)出口風(fēng)風(fēng),到熱風(fēng)溫度太高在冷風(fēng)管的進(jìn)的氣扇強(qiáng)制送入冷風(fēng)度大高所達(dá)成的握失。筆若以冷風(fēng)裝置寧可備面不用,不可用時(shí)沒有三是按時(shí)進(jìn)車,不可急進(jìn)車成連續(xù)進(jìn)年,以位,體里外溫差較大的推入干段成于燥裂線,也不不進(jìn)車致使頂熱段中的氣流混度上升,相對留度下降這不僅導(dǎo)放磚坯產(chǎn)生干張紋,還打亂了干室內(nèi)氣氧的正常。
四是干燥也應(yīng)該有人管,不能只管進(jìn)出車,還應(yīng)該管下室的環(huán)境氣職,即至少在變時(shí)從的檢畫孔檢一下室內(nèi)氣體的溫度和相對度,并積據(jù)檢測結(jié)果適時(shí)兩整相關(guān)風(fēng)),以保證室內(nèi)小環(huán)境處于正常狀態(tài),建政投產(chǎn)的們更應(yīng)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(dāng)時(shí)天氣情,以便找出爐的規(guī)律,據(jù)此修訂相關(guān)規(guī)程。
9展望
現(xiàn)在“電燒后逐漸慘廣,較大城市或發(fā)達(dá)地區(qū)青王用大步,成效的瓦工業(yè)燒結(jié)技術(shù)述步和近。在節(jié)能降托,提高產(chǎn)品量和成品率上變?nèi)〉蔑@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?yàn)樵诟稍锢?,氣流的相對度更重要,更是關(guān)系干燥質(zhì)量的關(guān)鍵,對其檢控工作不可成,建議在監(jiān)控窯內(nèi)溫度的同時(shí)檢度,同步信控,以便對干燥容內(nèi)環(huán)境的變化和質(zhì)量隱能及時(shí)發(fā)觀,確實(shí)齊清,正銷判斷,圣西處理,把事放消滅在發(fā)生之前確整個(gè)系統(tǒng)安全高效、優(yōu)質(zhì)得耗、平穩(wěn)有序進(jìn)行生產(chǎn)。
——摘自《磚瓦行業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺》
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