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废品率高是什么原因?该如何解决?(地财窑炉)

浏览次数:130次 发布时间:2022-05-20

废品率高是什么原因?该如何解决?

成品砖废品较多、成品率低产生的原因主要有以下几个方面:

第一、 原料成型时含水率过高,将致使成型的泥条密实度不够,坯体干燥后收缩过大,致使干燥收缩裂纹增加,或细小的干燥裂纹变大,造成干燥成品率低。

第二、 在将原料制成坯体时,坯体的内伤较多。泥条内部有很多隐形裂纹,泥条被切成砖坯时,隐形裂纹被带到湿坯体中去了,只是这时表面没有表现出来,但经过干燥后就全部表现出来了,使裂纹全部暴露于人们的视线中。

第三、 由于原料级配不合理,没有达到最紧密堆积的分布原理。同一种颗粒含量过高,使成型的坯体结构强度较低,干燥速度太快,导致干燥产生裂纹。

根据干燥率低产生的各种原因,采用一定的应对措施,就能解决生产中的问题。 

1原料中合理加水、控制原料成型含水率 

不管用煤矸石、页岩、粉煤灰、还是其他工业废渣的一种或几种作为生产原料,如果原料含水率处于不合理的状态,不论原料成型含水率过高,还是过低,都不能生产出质量较好的湿坯,也就不能降低隧道干燥室的干燥废品率,甚至不能使生产过程正常地进行。一般情况下,必须根据成型所使用的挤出机的性能控制成型水分,如果生产中采用高真空度、高出压力的硬塑真空挤出机,则成型时原料的含水率必须控制在13%~15%;采用半硬塑挤出机时,成型含水率控制在15%~17%;采用一般挤出机成型时,原料成型含水率控制在18%左右。同时,还要根据原料塑性高低控制成型水分,原料塑性高时,可适当降低成型含水率;原料塑性低时,可适当增加成型含水率。 从坯体干燥的角度来说,原料的成型含水率越低,越利于干燥过程的进行,干燥后坯体尺寸收缩就小,不易产生干燥裂纹。在生产过程中,调节原料成型水分的高低,也要根据原料自然含水率高低确定加水量多少,原料自然含水率高时,少加水,原料自然含水率低时,多加水。

2、加强原料处理、改善原料成型性能

当原料成型性能均匀时,挤出成型后的泥条各处的含水率、密实度、收缩性能等才能一致,只有这样,成型出的泥条才不会有内伤。切成湿坯后,每一块坯体都有良好的整体性能,坯体内外、左右、上下的干燥性能均匀一致。干燥脱水时,每一局部的脱水条件及脱水能力都差不多,坯体在干燥过程中的收缩基本相当,不会出现一部分收缩很大,而另一部分收缩很少、收缩不均匀而导致坯体产生收缩裂纹的情况发生。泥条中出现内伤而造成坯体干燥后有裂纹的现象,绝大部分是由于原料处理不到位,或是由于原料破碎的粒度没有达到生产要求,或是由于两种及两种以上原料的混合不均匀,或是加水后泥流中各处的含水率不均匀,有的地方含水率高,有的地方含水率低,从而使原料中一部分的颗粒粗,而另一部分颗粒细。一部分甲种原料含量高,另一部分乙种原料含量高,含水率高的地方原料塑性较高,含水率很低的地方原料塑性较差所致。这就使得同一泥条的各个部位性能相差比较大,干燥时各处的脱水速度不一样,干燥收缩也有较大差异,很容易使坯体在干燥时产生裂纹。

解决上述问题的方法,首先要将原料破碎至生产过程要求的粒度。对煤矸石原料来说,原料中最大颗粒的粒径必须小于2mm。其次,对生产中采用两种原料,或两种以上原料,要加强原料的混合,使每一种原料充分的渗透到对方中去,使各组分都能均匀的分布于所用的原料之中。再者,根据原料的自然含水率情况,确定向原料中的加水量,自然含水率越高,加水越少,自然含水率越低,加水越多。

3、调整原料颗粒级配,增加成型坯体密度

原料颗粒大小。原料颗粒级配是否合理不但关系到成型时泥条的内在质量,而且关系到坯体的干燥质量和烧成质量。颗粒级配合理的原料,成型后坯体各处密实度均匀,收缩率基本一样,干燥后各部位变化情况大体相当,不容易产生干燥裂纹。怎样才能做到原料颗粒级配合理呢?首先要对原料成型有充分的认识,不管是硬塑挤出,半硬塑挤出,还是塑性成型,成型时原料中颗粒的堆积还是依据相同的原理进行的,堆积时,大颗粒的原料首先整齐地排列,形成大的骨架结构;其次,中等颗粒的原料填充于大颗粒之间的较大空隙之中,最后细粉原料占据大颗粒和中等颗粒余下的空位,起到联结作用,这就是原料最紧密堆积的原理。在原料最紧密堆积的过程中,粗、中、细三种组分的原料缺一不可,如果全部为粗颗粒,则颗粒间空隙较大,粘结不好,坯体密度较低;如果全部为细颗粒,虽然颗粒间空隙较小粘结牢固,密度较高,但由于没有粗颗粒的骨架作用存在,坯体的强度也不高。坯体中某一种粒径的原料比例占有绝对的份额时,可能造成生产出的半成品及成品砖强度低、发脆。原料中粗中细3种颗粒在其中的分配比例是多少呢?根据理论计算和实验结果可以得出,各组分百分比应为粗::=::大,即通常所说的两头大,中间小。也就是说,在原料最紧密堆积的过程中,粗颗粒料和细颗粒料的百分比要大于中颗粒料的百分比。具体到生产实际中时如果原料颗粒过细,就必须向原料中添加一定量的粗颗粒原料,常常给原料中加入一定量的熟性瘠化料颗粒,有条件的可给原料中加进煤矸石颗粒。有些厂家在原料中加入少许细沙,也能起到改变原料颗粒级配的作用。如果原料中细粉不够,一种方法是加强原料的破粉碎,生产出一定量的细粉,另一种方法是在原料中掺入一定量的粉煤灰或者膨胀土,黏土等其他细颗粒料。

4、掌握原料性能、合理设置干燥室工作系统

生产烧结制品的原料是各种各样的,每一种原料都有他特定的干燥性能,在用于隧道窑干燥室进行坯体的干燥过程中,一定要对原料的干燥特性掌握后,才能实现干燥过程正常生产。对每一种原料来说,干燥收缩率大小,干燥临界点位置这两个指标,是隧道干燥室生产中必须掌握的技术参数。原料干燥收缩率较大时,干燥速度应该比较慢,以消除由于收缩过快而导致坯体内部应力集中造成的干燥裂纹。干燥收缩率较小时,就是在较快的干燥速度下,坯体内部的应力集中也较小,不易造成坯体的干燥裂纹。

干燥临界点是坯体干燥过程的分水岭,在干燥临界点以前,坯体脱去每一滴水都会造成收缩,有可能引起坯体产生裂纹。如果送风热量过大,干燥速度过快,就一定会使坯体产生裂纹。在临界点以后,坯体已经不再收缩,就是使用大风量,高温的热介质,坯体脱水速度再快,也不会产生干燥裂纹。所以,在隧道干燥室操作中,一定要找准临界点在干燥室中所处的位置,在临界点以前,要严格控制送入干燥室的热风温度和热风量,在保证坯体不产生裂纹的情况下,提高干燥速度。

由于干燥过程中已不会对坯体造成破坏应用最大的通风量和最高的介质温度,快速的脱去坯体中的水分,提高干燥室的干燥速度。坯体在干燥过程中,依次经过了加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段。这三个阶段是由隧道干燥室中的各种工作系统作保证的,坯体加热和等速阶段是靠系统中的排潮系统、供风系统控制;降速干燥阶段靠推车速度控制。在一般的隧道干燥室中,不论是底送风、顶排潮,还是顶送风、底排潮,或是顶送风、底排潮,系统设置时要保证干燥三个阶段在正常的情况下平稳运行。

5、运用干燥原理对干燥过程进行正确操作

干燥过程就是坯体与干燥介质在隧道干燥中进行热交换和湿交换。热介质将自身的热量传递坯体,吸收由坯体中扩散出来的水分,本身温度下降,湿度增加。由较高温度、低含湿量的气体变成温度较低、含湿量较大的低温高湿气体。坯体吸收由热介质传来的热量温度升高,而排出其中的水分,重量降低,从低温、高温、较重的湿坯慢慢变成温度较高,含水率较低、重量较轻的高温低含水坯体。在干燥的加热阶段,热介质传递给坯体的热量除用于蒸发坯体中的水分外,还有一定量的热量富余出来。由于坯体温度较低,热介质温度较高,在温度梯度的作用下,富余出来的热量用来加热坯体,使坯体温度升高。

在等速干燥阶段,热介质传给坯体的热量全部用来进行坯内水分的扩散和蒸发,无富余热量能够再行其他用途。同时,由于坯体温度与热介质温度相同,没有温度梯存在,不可能使坯体温度继续升高。在降速干燥阶段,由于坯体中的水分大部分已被排除,含水量较少,同时由于这时供热量的下降,干燥速度比等速度有明显下降。在干燥室中加热阶段和等速干燥阶段是干燥脱水最快阶段,也是干燥收缩最大的阶段,最容易出现干燥裂纹的阶段。如果实现这一阶段的操作,对降低隧道干燥室的干燥废品率,提高干燥成品率非常关键,具体操作中应十分注意及时排出隧道干燥室进车端的潮气,防止坯体回潮后,再干燥时废品率会很高。

严格控制干燥初期的干燥速度,送入干燥室的风量和温度必须准确检测,严格控制。一旦送入的热量和风量过大,就会使坯体快速脱水,收缩加大,造成大量裂纹产生。在等速干燥过程中,虽然坯温并不升高,但如果干燥速度太快,仍然使坯体有较大的体积收缩,如果收缩速度超过了坯体消除自身内应力的能力,坯体也容易产生裂纹,降低干燥成品率。所以,在干燥的这两个阶段,应严格地控制进入干燥室的热介质的温度和送风量。送风温度和送风量的大小要以理论计算的结果为依据。干燥室中临界点以后的干燥操作,尽量使用高温、大风量的方式进行,使干燥过程在高速情况下进行,这样不但可以提高干燥产量,还可以降低干燥废品率。

总之,当隧道干燥室干燥成品率低时,要分清是由于原料问题还是由于干燥室的问题引起的。

对于原料的原因引起的成型隐形裂纹和干燥裂纹,就应该对原料进行改性处理。当原料塑性太高导致干燥裂纹时,应降低原料塑性,可在原料中掺入一定量的炉渣、煤矸石、粉煤石、粉煤灰等。如果没有上述原料,也可掺入一定量的细砂。而由于原料颗粒级配不合理引起的成型隐形裂纹和干燥裂纹,就应该通过调整原料颗粒级配的方法使其达到既容易成型又不会出现干燥裂纹的状态。

如果原料中粗颗粒比例超过允许范围,则应该降低粗颗粒的含量,采用磨细的方法,或是加入一定量另一种细料,使颗粒级配得到调整。如果是原料中细颗粒含量过大、粗颗粒含量不足引起的级配不合理,则应该在原料中加入粗颗粒,加入的量根据调整所要求的结果确定。对于由原料塑性较低引起的成型裂纹,可以通过物理方法对原料进行处理。如采用风化或陈化的方法,通过风化作用使水分通过毛细孔管作用分布均匀,内部发生分解、崩裂、松散,改善了原料性能,提高可塑性。

通过陈化加水静置一段时间后,使生料自然熟化,原料润湿松散,水分分布均匀,也提高了原料的可塑性。采用增加细粉料含量的方法同样可以提高原料塑性,细料多后,毛细孔变小,毛细孔引力增大。比表面积增大,加水后吸附水膜的能力增加,与物理方法一样,可用化学方法提高原料可塑性,如在原料中掺入碱性有机物或无机物,提高原料可塑性,掺加有机物的种类为乳酸、腐殖质酸、醋酸等。无机物有碳酸钠、水玻璃等。

由于成型过程中最易出现的隐性裂纹就是螺旋纹、S型裂纹。解决的办法就是在高塑性原料中加入一定量的瘠化料,加大层与层之间的摩擦,减少层与层之间的相对运动速度。适当降低铰刀转速,保持铰刀叶片和泥缸衬套之间间隙在最小距离,以减少裂纹的产生。

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