1. 生磚
焙燒時溫度欠缺或保持的時間偏短,就產生了生磚。生磚外觀顏色發淡,規格尺寸比成品磚大,抗壓、抗折強度不足,耐老化性較差。
造成生磚的原因是多方面的,整車出現了生磚說明內燃偏小,或者坯垛碼制稀疏,風壓過大,窯工又沒有及時、足量的投入燃料,形成窯溫低下。局部出現的生磚一般在兩側或測下部邊角處,有的窯磚垛頂部也會出現生磚。兩側的生磚原因為磚垛距窯墻縫隙過大,或者坯垛中部碼放的密了,這樣造成兩側部過剩通風,難以形成焙燒需要的適溫。測下部或邊角處的生磚多因窯車下面的冷風吸入窯內所致,隧道窯的氣密由沙封、曲封和壓力平衡組成,這三種設施聯合起來,并且合理規范的使用才能起到密封窯底的作用。磚垛頂部的生磚原因是磚垛頂部與窯頂縫隙過大,或者窯頂某些部位漏人了較多的冷風。磚垛兩側的縫隙和頂部的縫隙在6~10cm左右為佳,對良好預熱坯垛和焙燒階段溫度均勻的分布是種促進。縫隙小了容易擦塌磚垛,大了造成過剩通風。
窯溫欠缺時就要及時的投入燃料,燃料有煤炭、柴禾、鋸末、液化氣等等,國內常用的為煤炭。燃煤要選用在低溫(480℃)下易燃,熱值在3800kca1/kg以上的長火焰,顆粒度小于0.8cm的細碎煤為佳,并且含水率最好小于10%。外投煤時要把握好往什么地方投,投入的數量多少,投入的頻率高低,什么時候開始投煤,什么時候投煤暫時結束,產生的升溫效果如何,是否燃燒充分有無積碳等方面的細節。
多數企業的窯爐采用了全內燃燒成模式,在內燃摻配的欠缺或某種情況造成窯溫不足時,才外投一些燃煤。當火度欠缺30℃以內時大多情況下前火不需要投煤,只要在后火邊沿部位投一些就行了。如果火度欠缺的太多則需要前火和后火都投入,但是向中火投入時需謹慎,因為發威的內燃又加上燃煤容易把窯溫燒超了。
2.焦磚
制品在燒成中溫度超高,并且保持的時間過長,就產生了焦磚。焦磚外觀顏色濃重,彎曲變形,形成不同程度的裂口,內燃磚還表現出壓花程度加劇。
近兩年來隨著隧道窯燒成技術工藝領域的完善、成熟,對焦磚生產的原因又有了更深入的探索發現。從增強制坯材料的抗燒熔性,加強內燃適度、均勻的摻配,到重視坯垛的碼制,哈風閘形的啟閉,溫控設施使用,進坯頻率等措施的采取,對減少焦磚的概率是些有力的幫助。
制坯材料的不同對燒成溫度的需求也有著不同,這些年來各地相繼限制、取締了粘土制磚,迫使各企業尋求其它新材料,于是頁巖、煤矸石、河道淤泥、尾礦等成為磚瓦行業的原料新寵。各類制坯材料在焙燒時的熔點(軟化)不一,許多企業又因生產成本的制約,原料就地取材的較多。假如企業遇到燒成溫度需求較低,又不易軟化的材料,實乃企業之幸,反之會在以后燒成中遭遇不同程度的麻煩。某些材料在焙燒時分解出的液相較多,導致磚體軟化加劇,那么這類材料抗燒熔性就小,象粘土或軟質頁巖類。某些煤矸石或硬質頁巖含有其它多種材料,這類制坯材料的抗燒熔性要高些。
內燃在燒結磚生產中得到了廣泛的使用,它以保障窯爐產量,節約能耗,降低生產成本的益處令行業圈一致認可。但如果摻配的不均勻了會導致窯溫起伏不定,摻量高了易燒出焦磚。另外在選材方面最好用燃點中性類型的,容易引燃的內燃材料在預熱帶就大量燃燒,當移動至焙燒帶時已經處于敗火程度。燃點高的內燃在預熱帶引燃遲緩,當移動至焙燒帶高溫區域后才會驟然、大量的燃燒,斷層式的升溫梯度給磚體帶來劇烈應激,這樣極易產生焦磚。
坯垛合理碼制對預防焦磚的產生,縮小磚垛橫斷面溫差,提高成品率有著顯著的作用。“上密下稀,邊密中稀”是坯垛結構的基本形態,這樣的碼垛不但可以有個較快的火行速度,而且具有減小橫斷面溫差的作用,尤其中大斷面的窯爐中部稀碼在預熱帶能得到充分的預熱,在焙燒帶可以帶走中部高溫,減少或杜絕了焦磚的產生。
風壓大小與哈風閘形的開啟與關閉,聽起來與焦磚的產生是風馬牛不相及的事情,但在實際中卻有著極大的關聯。窯溫偏高時提高窯內的抽力,不但能夠帶走部分高溫,并且抬升了預熱帶坯體的熱涼交換律,得到充分預熱的磚坯其理化反應更加徹底,有力的增強了抗燒熔性。哈風的作用是:與煙道、風機一起為燒成提供煅燒需要的氧氣,同時為預熱坯體營造出良好的氛圍。隧道窯在國內剛推廣的前幾年,多數窯爐哈風設計建造數量在7~9對兒,近兩年來有些窯爐的哈風增加至12~15對兒。哈風數量較多的窯爐延長了坯體預熱周期,強化了坯垛中下部的預熱。梯形和橋形閘是常用的哈風閘形,這兩類閘形能充分的利用好來自于保溫帶和焙燒帶熱能。橋形閘坯體升溫、受熱相對溫和,在預熱的各個階段坯體理化反應比較透徹,給加快火行速度,預防焦磚的產生帶來好處。
隧道窯窯溫測控系統的使用近年來呈上升趨勢,它與傳統目測看火結合起來可謂是相得益彰。由于溫測儀器的傳感器多數安裝在窯爐的局部,并且受到風壓大小、垛體碼制等方面的變動影響,無法全面、客觀的了解掌握窯溫火情,所以單憑溫測系統斷定窯溫會有失偏頗。目測窯溫對窯工的眼力水準要求較高,還應具有在外界光線、燒成速度、風壓、磚型等等條件變動時作恰到好處的操作變化。所以溫控設施與目測結合起來才能做到錦上添花,減少焦生磚的產生。
向窯內裝入磚坯要依據火情,底火行進快速,窯溫充足時就該通知進車。進車的頻率最好要按一定的規律節奏,間隔均勻,操作快速,切忌長時間的不進車,在短時間內又連進2~3車。這樣不但造成溫度曲線起伏不定,而且導致預熱帶、焙燒帶和保溫帶的磚體升溫、降溫劇烈,理化反應無法順利、充分的完成,燒出的制品顏色差,容易裂口、變形。
3裂紋
磚體裂紋的原因有多種,這里重點談一下干燥和燒成中出現的裂紋。制坯材料不同其干燥敏感性也有著不同,敏感性強的材料在干燥的早中期升溫應平緩、溫和些,讓坯體逐漸加熱。相對濕度維持在68%~ 92%之間,濕度小了造成坯體開裂,大了不但沒有脫水效果,并且容易出現熱悶的環境,導致塌坯的出現。易裂紋的磚坯在干燥的早中期要營造一個溫潤或溫悶的環境,適當的延長干燥周期。密封干燥室各處,嚴防吸入冷風,坯體在忽冷忽熱的狀態下反復的膨脹收縮,破壞了原有的致密結構,裂紋就產生了。干燥室門、觀察窗口、窯車車底是漏人冷風的薄弱環節,依靠堵塞和調節風壓來解決這類問題。
燒成中操作不當了也會出現一些裂紋,預熱階段升溫過急,缺乏逐步的梯度加熱,導致坯體表面反應劇烈,制坯材料易裂性相對敏感的坯塊,裂紋就產生了。哈風閘形是決定坯體預熱升溫快慢的主要舉措之一,梯形閘熱利用率最高,但令坯體升溫偏急。橋形閘比較適合易裂紋的窯爐,預熱帶1~4個車位供給少量的溫度,往后加大供熱力度,以溫和的預熱模式有效防止裂紋的產生。應該注意的是,總煙道與連接左右煙道的位置不同,也會在一定程度上決定著哈風閘形。據物理學抽力原理靠近風機的地方抽力最大,因此在調節閘形時這個因素應該考慮在內。
在焙燒帶形成的裂紋說具體一點叫裂口,它比發狀裂紋要寬上1~5mm,形成的原因有以下幾種:(1)窯溫偏高;有時內燃摻配失誤造成熱值超高,多數窯工會加快進車頻率來降低窯溫,但是此舉又造成磚坯預熱不良,令制品變形與裂口相伴而生。(2)磚坯進窯前含水率高;含水率高的磚坯給預熱增加了負擔,坯體各項理化反應未能完成就被移動至焙燒帶,在高溫煅燒下形成了裂口。(3)坯垛碼制的過密;密度大或者排列無序的垛體給熱風壓從內部穿越設置了障礙,那么處于該部位的坯塊與熱風壓交換率變小,預熱不良在所難免。這類現象在一些大斷面窯中更加凸出,大斷面的窯坯垛碼制受到碼坯機械的性能局限,坯垛布局方面無法做到象中小斷面的垛形—邊密中稀,整個窯車只能碼制統一型號的垛形。加上窯爐橫斷面較寬,預熱階段熱風壓從窯爐中部坯垛穿越量有限,預熱狀態較差。到了焙燒帶窯車中部溫度會比中小斷面的窯爐溫度更高些,所以裂口產生的較多。可以通過控制入窯磚坯含水率,強化預熱、焙燒操作,使該類問題得以緩解。(4)哈風閘形不妥或風壓偏小。焙燒帶形成的裂口主要出現在磚垛中下部,增加哈風閘開啟的數量,使用梯形或橋形閘,加大風壓抽力就能解決這些毛病。要注意風壓加大的程度要依據能燒足窯溫,局部不會出生磚為準則。
保溫帶多長合適要根據本廠的情況而定,有的制坯材料對溫度極為敏感,制品在保溫帶降溫急了會導致不同程度的裂紋。這類裂紋呈頭發絲狀粗細,影響制品的品相及強度。應把保溫帶延長(前移焙燒帶)數個車位,降低或者關閉窯尾風機。嚴禁從窯內短時間內拉出多輛磚車,破壞了正常的溫度曲線,又把未能理化反應徹底的熱磚暴露在常溫下,降溫幅度落差之大,容易引發裂紋。
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