窑炉技术
Kiln technology

浅谈砖坯干燥的“三快”工艺与“静停”工艺

浏览次数:1242次 发布时间:2020-08-04

砖坯被码放到窑车上后有两种处理工艺,就是快速进窑和慢速进窑(干燥室)。两种处理方法上有很多同行持不同观点。“三快”追求是“快”,“静停”讲究的是“慢”。我就“三快”和“静停”工艺谈谈自己的看法。


三快工艺是指:快速进车、快速将坯车推过排潮口、快速关闭窑门。


静停工艺是指:在码坯后和进干燥室之前两工序之间,尽可能长时间将坯车在自然或人工环境下存放。


三快中的快进车就是利用砖坯在成型时产生的热,因为热的砖坯可以减少干燥时间和热值损耗;快速通过排潮口是减少砖坯在排潮口倒垛的事故;快速关闭窑门是防止进窑端气流短路干扰,这一点和快进窑要求一样,所以三快工艺的优点只有两快了。如果在排潮口进行一点小的改进,做一个接水装置,将从排潮烟囱冷却的水通过接水盘排除窑外,那么三快就只有一快了。


***后一快我们用静停的简单计算对比一下:


利用成型时砖坯的热值的确能减少干燥时间和减少热值损耗,这是肯定的。但如果工艺利用得当,外部环境理想的情况下,静停期间砖坯自然排出的水分较多时,也能达到这个目的。


我们简单计算一下:


以普通空心砖为例,砖坯的水分每减少1%,1块砖坯就减少约0.03千克水,1万块砖坯就是300千克水,一条日产10万块普通空心砖的干燥一天就可以少排3吨水。在人工干燥的过程中,每蒸发1千克水约需1200大卡的热量,300千克水约需360000大卡的热量,相当于51.6千克标准煤的发热量,10万块砖就是516千克标准煤。


如果砖坯在静停24小时后,脱去2-4%的水,1万块砖就是600-1200千克水,10万块砖就是6-12吨水,仅干燥这些水1万块要消耗103.2-206.4千克标准煤。


目前砖厂用煤的发热量一般为3500大卡左右,如以3500大卡计算则是206.4-412.8千克实物煤,其要排放516-1320千克的二氧化碳,日产10万块砖就是5.16-13.2吨二氧化碳。这些被蒸发为水蒸气的水分还要靠风把它们带出窑室,砖瓦焙烧窑炉排出烟气的温度常为40-50℃,此时每1立方米空气的饱和含水量为58.62克和98.13克,而进入窑炉空气也不可能是******干的,排出的气体也不允许达到饱和含水量,否则在干燥室的进车端(预热段)会产生砖坯吸潮、凝露、倒坯,因此每1立方米空气能带走的水分只有25-35克,即每排出1千克水分约需30-40立方米的风量。目前,窑炉所用的风机,当风压为1100-1300帕时,每排出1万立方米的风约需耗电7千瓦,则1万块砖坯入窑水分每下降1%就可节约风机用电8.4千瓦,静停24小时砖坯含水率下降2-4%,就可节电16.8-32.6千瓦,10万块呢,100万块呢,就不是小数目了。


静停工艺不但能囊括三快的优点,还有一下几方面的优势:


1、提高砖坯质量,减免干燥裂纹


湿坯在干燥的初期阶段,***容易产生干燥裂纹(网状裂纹)。这是因为砖坯在这一阶段本身水分较高,与周围空气的湿度差较大,脱水速度也较快。在这一阶段,砖坯在脱水的同时,其体积同步缩小,理论上,砖坯脱去多少体积的水,砖坯也缩小多少。其脱水过程是由表及里进行的,一旦表层脱水速度过快,砖坯表层干燥要收缩,而内部水还没有排除,收缩不了,对于基本没有弹性的泥料来说,只好涨破开裂,产生网状的干燥裂纹了。


在人工干燥室里是“强制干燥”砖坯,要求砖坯干得快一点,这样产量也高一点,但其产生干燥裂纹的可能性也就大多了。


在窑外自然条件下,干燥环境比人工干燥室“温柔”多了,砖坯产生干燥裂纹的几率也少多了。从传统土窑、轮窑自然干燥工艺对比现在隧道窑的人工干燥工艺,我们不难得出结论。


当砖坯的含水率降到其泥料的“临界点”(临界含水率)以下时,虽然继续脱水,但砖坯已不再收缩,也不会产生干燥裂纹了,所以砖坯干燥的初期阶段是其干燥裂纹的多发期或称危险期。


如果砖坯在窑外静置24小时,其水分减少2-4%,对于有些原料来说其残余含水率已接近其临界含水率,度过危险期了。


2、减轻窑炉负担,增加产能


砖坯脱水,不只是要耗能还需要时间。当砖坯的成型水分为14-16%时,每减少1%,其含水率就下降7-6%,湿坯静停24小时后其剩余的含水率也下降了14-12%,砖坯在窑内所需要的干燥、焙烧速度也可以提高10%以上。


3、静停也是储坯。


当成型工序出现生产问题时,如果是三快生产线,就面临着无坯可干、无坯可烧的尴尬地步。而静停就能大大缓解这一窘态,就像陈化库一样,不但有着主要责任,也有着重大的辅助作用——储备。


当然,三快和静停都有着不足的地方,例如三快工艺中成型可满足快进车,成型工序检修班时则无法进车,违背了干燥室均匀进车的原则。增加一个静停工序就要增加窑车、静停区场地设施的投资,同时,静停效率也和当地气候环境有着很大的制约性。


所以,生产线选择“三快”或“静停”工艺。不但要从生产、技术上考虑,也要根据自己的原料、当地环境等综合因素考虑,不能盲目照搬。


静停工艺可以分为自然静停和人工静停。自然静停是指砖坯在自然环境(车间)脱水。人工静停是指利用余热或强风对砖坯强行脱水,人工静停虽然增加了一些投入(干燥环境封闭、管道、风机等),但效果很好,并且不受地理环境气候因素影响(例如北方冬季冻坯、南方气候潮湿等),其投资要比自然干燥要小一些(窑车、空间等)。人工静停目前在干燥烧结一体窑中改进的***多,意在弥补一体窑的缺陷,效果很好。


实践证明,利用余热对静停的砖坯进行预干燥,减轻干燥室的压力,是快速干燥,提高烧结质量和产量的有效办法。

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