一次码烧隧道窑工艺高产条件分析.doc

一次码烧隧道窑工艺高产条件分析 摘要：烧结砖行业中，采用一次码烧隧道窑工艺的企业越来越多，主要原因在于原料性能适应性、工业废渣综合利用、成型设备挤出压力提高、湿坯预干燥、干燥室结构等方面的不断改进完善，在此基础上，一次码烧隧道窑工艺的流程简化，产品外观质量较好，人员数量减少，产量提高等优势得到发挥。 关键词：原料性能；湿坯强度；预干燥；风机 目前，一次码烧隧道窑工艺在国内烧结砖企业得到广泛的应用，其主要优势在于工艺流程中减去湿坯一次码放环节，湿坯直接码放在窑车上干燥和烧成，使得产品外观质量较好、工艺流程简化、岗位工数量减少以及生产成本降低等。然而，一次码烧隧道窑工艺在生产实践中也曾经历过诸如干燥裂纹、残余水分较高、窑车上砖垛垮坯、煤耗较高、产量低不能满足生产要求等方面的难题，并且，这些难题在现有的一些烧结砖企业内依然存在。 对比二次码烧隧道窑工艺，湿坯先干燥，然后按照焙烧对砖垛层高和方式要求，码放到窑车。 由于码放干坯，层高增加，窑车容量相应提高，同时，码垛方式可根据原料、气候、产品规格、产品孔洞率等条件，按照焙烧要求及时调整码放，使得烧成隧道窑提高产量的能力要比一次码烧隧道窑工艺强。因此，相同截面及长度的烧成隧道窑，往往二次码烧工艺的生产能力更高一些。 随着一次码烧隧道窑工艺生产实践中对原料性能适应性、工业废渣综合利用、成型设备挤出压力提高、湿坯预干燥、干燥室结构等方面的不断改善，提高产量的能力大幅度增加，逐渐与二次码烧隧道窑工艺不相上下。本文就一次码烧隧道窑工艺产量条件提出分析，供参考。 1 原料性能 适宜一次码烧隧道窑工艺的原料以页岩、煤矸石为主。此类原料自然含水率较低，干燥敏感性系数低，硅铝含量较高，塑性指数不高，破碎后颗粒级配较为合理，成型强度较高，湿坯脱水过程中不易开裂，缺陷较少，满足一次码烧隧道窑工艺高产量条件要求。 部分软质黏土原料，自然含水率偏高，硅含量较低，大于1mm粒径的颗粒极少，颗粒级配不合理。湿坯脱水过程中对烟气温度较为敏感，脱水速度慢，易开裂，缺陷较多。为了保证干燥质量，需要延长干燥周期，从而降低一次码烧隧道窑工艺产量。针对这部分原料，必须掺加粉煤灰、煤矸石、铁尾矿等工业废渣，调整颗粒级配，调节混合料塑性指数，才能适应一次码烧隧道窑工艺的要求。 2 原料制备 一次码烧隧道窑中，湿砖坯直接码放在窑车上，一般情况下，码放层数少于14层。随着湿坯码放层数的增加，要求湿坯具有一定成型强度，因此对混合料成型水分要求较严格，不能过高。 另外，当选用锤式破碎机和回转筛设备时，要求原料含水率低于8%。进厂原料的自然含水率也不能太高，否则将影响破碎及筛分设备产量。如加大筛孔尺寸，产品外观质量没有保证。 原料自然含水率低，有利于一次码烧隧道窑工艺高产量，因此原料制备中，需要建设足够面积的原料堆棚，让原料在晴天时进厂，从而使得原料自然含水率较低。足够面积的原料堆棚还可以比较方便地调整破碎和筛分设备的工作时间，工作效率提高，破碎及筛分生产电耗降低。 加水后，混合料需要进入一定面积的陈化库或混合料堆棚，除了提高混合料的均匀性以外，还可以调整生产班制的差异，确保较低的成型水分。 3 成型与湿坯强度 一次码烧隧道窑中，混合料经双级真空挤出机挤出成型后，湿坯需要按照焙烧对砖垛高度及形式要求，直接码放在窑车上，先后通过干燥室和烧成隧道窑，砖垛高度固定，不能随意降低。当湿坯强度偏低时，底层砖坯变形。砖垛高度降低后，底层砖坯虽然不变形，但砖垛顶距隧道窑顶底面空隙增加，烧成隧道窑内截面上下温度偏差较大，对砖坯烧成质量有较大影响，同时烧成煤耗提高，产量降低。 湿坯强度主要由双级真空挤出机下级决定，当成型水分降低，密实度增加，湿坯强度提高，挤出机下级电动机装机容量也较高。因此，挤出机的选择非常关键。除了考虑较低成型水分条件下湿坯强度要求外，还需要考虑完成不同规格、不同孔洞率空心砌块的成型。一次码烧隧道窑工艺中，应采用较大规格双级真空挤出机，确保湿砖坯的强度要求。 其次，湿坯强度与原料性质有关，与软质原料相比，硬质原料破碎后，粒度粗细混搭，级配合理，而软质原料破碎后，粒度较为一致，级配较差。相同的成型水分条件下，经挤出成型，硬质原料湿坯强度较高，而软质原料湿坯强度偏低。对此，在一次码烧隧道窑工艺中原料的选择以及配料与挤出机的选择同样重要。采用软质原料时，必须掺加如煤矸石、铁尾矿渣等工业废渣，调整混合料的颗粒级配，从而保证湿坯具有较高的强度，避免湿坯变形或者被迫降低码坯砖垛高度。 双级真空挤出机真空度较高时，虽然提高湿坯的密实度，湿坯强度增加，但是湿坯在后期的干燥过程中脱水较慢，湿坯残余水分提高，烧成中砖坯易出现开裂及爆裂现象，产量降低，废品率提高。 如要避免砖坯开裂，干燥周期及烧成周期均需要调整，一次码烧工艺的产量降低。因此一般原料条件下，提高