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新建隧道窯點火時存在問題及解決方法

作者簡介楊登云,大理旭城建筑建材開發有限公司董事長,長期從事燒結磚生產銷售工作,對原料處理、硬塑成型、干燥焙燒等工藝具有獨特見解,積累經驗豐富。擁有一項硅藻土輕質保溫磚實用新型專利。近年,積極研究開發輕質保溫燒結磚,對所在地區新型墻體材料推廣利用付出了大量心血。

       王德永,材料科學與工程專業工程碩士,2005年進入山東省建筑材料工業設計研究院環美分院工作,先后從事熱工設計、工藝總圖設計等技術工作。現主要方向為市場開拓、新技術推廣。近年,足跡踏遍二十余個省份,深入調研基層企業生存狀況,并在《磚瓦》、《磚瓦世界》等業內期刊上,發表了《大理州硅藻土尾礦制作燒結磚的生產實踐》、《磚廠工藝平面布局設計分析》、《釩礦尾渣制作燒結磚的生產實踐》等多篇論文。

       龔曉國,1995年畢業于山東科技大學,現為山東省建筑材料工業設計研究院環美分院院長,長期致力于煤矸石綜合利用項目的技術研究工作。任職期間多次組織技術攻關,成功完成釩礦尾渣制磚、赤泥制磚、鐵礦尾渣制磚、硅藻土尾礦制磚、鈦白粉尾礦制磚等多項重大課題研究并實現工業化生產。曾在核心期刊發表《寬6.9m斷面隧道窯運行現狀分析》、《隧道窯余熱利用分析》、《現代化磚瓦企業的發展方向》等多篇論文。

       汝莉莉,材料科學與工程專業碩士研究生,2008年應聘至山東省建筑材料工業設計研究院環美分院工作,從事原材料檢測和熱工工藝設計工作。主要關注方向為輕質保溫制品干燥、焙燒工藝、低能耗燒結系統。

     

      摘要:通過分析點火過程中存在的問題,給出一些合理化建議,幫助一線工作人員制定合理操作方案,提高點火工作效率,減低損失。

     關鍵詞:點火  干燥  焙燒  通風系統  低溫長燒

     新建生產線試生產是一項復雜工程,牽涉到設備磨合、人員熟練過程、原料生產適應性等多方面的組織和協調。成功組織試生產需要各個車間的有機配合,需要一個有經驗的領導和一支有責任心的團隊密切配合才能完成。筆者近期用大量時間跟蹤不同地區幾條生產線的試生產情況,總結遇到的一些實際問題,從點火期間的干燥、焙燒操作入手,分析點火操作時存在的問題,給出一些建議,提高點火工作效率,減低損失。


1 、操作中存在問題

     1.1急功近利

       點火操作的影響因素很多,不能單純靠燒窯工作狀況衡量點火是否成功。個別企業或者燒窯工急于看到成果,不考慮成型、干燥等因素,一味調節焙燒,看到前幾車磚質量不錯就認為點火成功了,生產正常了,接著盲目追求產量,按照以往經驗開始組織生產,結果呢,一連十幾天甚至更長時間都調不順,廢磚出一大堆,人心疲憊。為什么會出現這種情況呢?點火升溫時,后段的灶車會為窯內提供大量熱量,窯頂也可以投煤,窯內很容易獲得足夠熱量,只要控制窯內溫度,燒出好磚比較容易。點火結束以后情況就發生了很大變化,灶車沒有了,窯內各溫度帶的變化要靠通風系統來調節,熱量要靠坯體內燃產生。在這種情況下需要重視坯體熱值、干燥制度、焙燒窯燒結時間的調整。如果不能根據具體情況進行分析和調節,就會出現干燥效果差、焙燒溫度紊亂、大量出廢磚等不良情況。點火成功的標志不是把焙燒窯燒到某個溫度、也不是燒幾車好磚,而是通過一段時間調節、摸索,找出合理的干燥、焙燒制度,修訂預設的干燥、焙燒溫度曲線,逐漸使原料特點和焙燒系統相吻合的操作過程。

   1.2病急亂投醫

     因為人員不熟練、原料特點不明確、不熟悉焙燒系統工作原理等情況導致點火不順利的現象時有發生。在這種情況下,個別老板就開始病急亂投醫,不停的調換燒窯工,換一個人就重新摸索一遍,不等出結果就又換一個,翻來覆去,徒勞無功。還有的,新窯剛用上就開始改造,今天拆管道明天換風機,改來改去,一塌糊涂,越調試越失敗。

      生產不順利首先要找出問題的癥結所在,有經驗的操作工會根據窯內溫度變化和產品質量來調整操作方法,不斷觀察窯內溫度變化趨勢,關注出窯產品質量,然后進一步調整操作,找出問題的癥結所在,這需要耐心細致的觀察和豐富的經驗。在這期間也會發現原料熱值、干燥特點、易燒性等對焙燒操作的影響,要適時做出調整。干燥、焙燒等系統的設計不可能絕對完美,但在點火期間一般不會產生致命影響,有些問題會在正常生產以后逐漸暴露出來,那時可以有針對性做一些調整。在點火期間,未找到癥結所在之前改造既有系統是不明智的。

    1.3教條主義

    有些燒窯工喜歡按照固有的思路調窯,認為不管什么窯燒結方法都是一樣的,在操作中,不顧實際情況,死守經驗,結果害人不淺。燒窯既要通過溫度監控系統觀察窯內溫度,也要通過觀察孔實地辨別制品燒結狀況,因為不同原料的燒結特點不一樣。筆者遇到一條生產線,從窯尾出來的磚嚴重過燒,整體粘連在一起了,到窯頂去觀察,發現燒火工還在投煤,問他為什么投煤,回答是監控系統顯示溫度只有850度,溫度太低了,這就是教條主義和經驗主義導致的悲劇。燒磚沒有一成不變的操作方法,焙燒理論都是指導性的,試圖用固定的模式燒窯,會貽害無窮。不同地區的原料特點會不同導致燒結溫度、燒結范圍不同;不同的窯爐設計的通風系統不同,碼坯方式不同導致窯內阻力不同,在這種情況下怎么會有一成不變的焙燒方法呢?硅酸鹽制品的燒結理論和流體力學的經典理論可以提供焙燒操作的理論基礎,以往的操作經驗可以在方法上提供幫助,但是真正有針對性的操作方法,應從生產實際出發,要根據不斷出現的現象進行總結,既要調整操作,又要觀察效果,至少需要幾個循環才能得出相對可靠的結論。

    1.4干燥、焙燒顧此失彼

   點火期間往往干燥室內得到的熱量較少,磚坯干燥效果不好,這種狀況下似乎出現一個問題:是先保證干燥質量呢還是先滿足焙燒要求,或者說是不是可以為了提高干燥效率允許出一些廢品?在現實操作中就存在這一現象,有的燒窯工為了培養干燥室溫度,焙燒窯內長時間不進車,開足了風機往干燥室抽風,等到干燥室溫度高了,正常進車了,過一段時間又回到原點,又開始重復操作。為什么會這樣的?能量是守恒的,只有不斷進車,才能補充窯內熱量,維持正常生產,才能有富余熱量提供給干燥室,短時間內大量抽取焙燒窯熱量可以提高干燥室溫度,但焙燒窯內會出現嚴重熱量短缺,導致窯內起火慢,焙燒時間延長,反而無法提供熱量給干燥室。干燥與焙燒是統一的整體,在操作工程中要善于平衡用風,不能顧此失彼,既要滿足一定的干燥效果,又要保證焙燒質量,可以從焙燒窯各溫度帶的分布和焙燒時間方面入手調節,磚坯熱值適當配高一點。

2、 正確的點火操作方法

      所謂正確的點火操作方法,是通過一些生產線的實踐經驗,也參考了輪窯的一些操作特點,總結一些相對合理的方法,以求操作中能夠統籌考慮,減少失誤,降低損失。

    2.1 原料熱值

    點火期間干燥室和焙燒窯對熱量需求較大,尤其是焙燒窯,其窯車、窯墻和窯頂都會大量吸熱。所以在對原料進行配內燃時,要適當提高熱值,控制在450-500kcal/Kg比較合適,既滿足焙燒用熱,又能提供富余熱量用于干燥。但并不需要摻配非常多的高熱量原料,能夠碼10~15車磚坯足夠。因為過多高熱值原料進入焙燒窯后容易導致窯內高溫,不易控制。窯內熱量過高時也不容易找到合理的焙燒溫度。有的燒火工燒輪窯經驗豐富,燒隧道窯時也喜歡按照輪窯習慣外投煤,外投煤增加了勞動強度,提高生產成本,除非窯內熱量嚴重不足,其他時候盡量不要外投煤,內燃料的傳熱效率遠遠大于外投煤產生的效果。點火時大量加木柴和煤都不容易培養窯內溫度,對于發熱量較高的磚坯,只要引燃灶車旁的坯車,熱量很快會通過熱輻射和對流向前面傳遞,窯內溫度很快就能培養起來。外投煤也容易造成局部過燒。

      2.2 磚坯殘留水分和碼坯密度

點火前應保證磚坯自然晾曬足夠時間,干燥室和存坯線上存滿坯車,干燥室內可以開啟排潮風機,使自然風在干燥室內流通,也可以起到干燥效果。點火時入窯磚坯殘留水分越少,預熱帶壓力越小,越容易起火。

碼坯密度不宜過大。碼坯過密,干燥室壓力增大,窯內阻力增大,不利于調試工作。點火期間,平均碼坯密度以190-220塊/M3為宜。

     2.3 焙燒方法

     點火期間的焙燒操作要實現以下幾個目的:①為干燥室提供熱量,提高干燥效率;②保證產品質量,提高產品合格率;③需找到合理的焙燒制度。鑒于以上要求,在焙燒操作過程中應采取“低溫長燒”的焙燒方法。主要依據為:①干燥室內溫度較低,無法大量提供低含水率的磚坯,焙燒窯前段必要時用來干燥磚坯,此時前段溫度不能提高太快,預熱帶應適當拉長。焙燒窯內形成穩定的高溫帶以后,通過調整閘板,改變窯內溫度分布,逐漸將高溫帶向預熱帶移動,一方面縮短預熱帶長度,另一方面為干燥室提供更多熱量,提高干燥效率,逐漸轉入正常生產;②點火時窯墻、窯頂等部位并未完全干燥、蓄熱不足,此時不應采用高溫快燒的焙燒方法,采用“低溫長燒”使窯內逐漸蓄熱,形成穩定的溫度分布。通風系統需要在不同負荷工作環境下逐漸磨合,逐漸總結用閘方式,掌握通風系統阻力和抽力特點,逐漸掌握用閘;③點火階段需要對預設的焙燒曲線進行修正,尋找適合原料特點的燒結曲線。快速焙燒不容易找出規律,低溫長燒便于調節焙燒溫度,掌握規律,能夠防止燒結溫度過低或過高影響產品質量。

    2.4 高溫點控制

    高溫點設置是焙燒操作的關鍵,窯內溫度不能單靠監控系統,還應通過觀察高溫帶火焰顏色和狀態判斷燒成溫度。要通過出窯產品分析燒成溫度并不斷調整,這也需要通過“低溫長燒”實現。點火期間窯內高溫點宜比預設溫度稍低,通過分析出窯產品質量情況,適當調整燒結溫度,這樣就不容易生產過火磚。

3 、結論                                                                   

       新窯點火操作涉及原料、干燥、焙燒、通風系統等多方面因素。點火前要高度重視,充分了解原料和系統情況,不能盲目樂觀,要充分掌握各因素在點火過程中的作用,控制關鍵數據,科學組織生產,提高點火成功率。

      干燥與焙燒是有機統一的整體,操作中應做到各方面平衡,循序漸進,保證產品質量,逐步達到預定產量。采用“低溫長燒”的燒結方式,對原料適應性比較寬,便于燒成控制,可以減少調試過程中的廢品率,也可以盡快找出焙燒規律。

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