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新建隧道窑点火时存在问题及解决方法

作者简介杨登云,大理旭城建筑建材开发有限公司董事长,长期从事烧结砖生产销售工作,对原料处理、硬塑成型、干燥焙烧等工艺具有独特见解,积累经验丰富。拥有一项硅藻土轻质保温砖实用新型专利。近年,积极研究开发轻质保温烧结砖,对所在地区新型墙体材料推广利用付出了大量心血。

       王德永,材料科学与工程专业工程硕士,2005年进入山东省建筑材料工业设计研究院环美分院工作,先后从事热工设计、工艺总图设计等技术工作。现主要方向为市场开拓、新技术推广。近年,足迹踏遍二十余个省份,深入调研基层企业生存状况,并在《砖瓦》、《砖瓦世界》等业内期刊上,发表了《大理州硅藻土尾矿制作烧结砖的生产实践》、《砖厂工艺平面布局设计分析》、《钒矿尾渣制作烧结砖的生产实践》等多篇论文。

       龚晓国,1995年毕业于山东科技大学,现为山东省建筑材料工业设计研究院环美分院院长,长期致力于煤矸石综合利用项目的技术研究工作。任职期间多次组织技术攻关,成功完成钒矿尾渣制砖、赤泥制砖、铁矿尾渣制砖、硅藻土尾矿制砖、钛白粉尾矿制砖等多项重大课题研究并实现工业化生产。曾在核心期刊发表《宽6.9m断面隧道窑运行现状分析》、《隧道窑余热利用分析》、《现代化砖瓦企业的发展方向》等多篇论文。

       汝莉莉,材料科学与工程专业硕士研究生,2008年应聘至山东省建筑材料工业设计研究院环美分院工作,从事原材料检测和热工工艺设计工作。主要关注方向为轻质保温制品干燥、焙烧工艺、低能耗烧结系统。

     

      摘要:通过分析点火过程中存在的问题,给出一些合理化建议,帮助一线工作人员制定合理操作方案,提高点火工作效率,减低损失。

     关键词:点火  干燥  焙烧  通风系统  低温长烧

     新建生产线试生产是一项复杂工程,牵涉到设备磨合、人员熟练过程、原料生产适应性等多方面的组织和协调。成功组织试生产需要各个车间的有机配合,需要一个有经验的领导和一支有责任心的团队密切配合才能完成。笔者近期用大量时间跟踪不同地区几条生产线的试生产情况,总结遇到的一些实际问题,从点火期间的干燥、焙烧操作入手,分析点火操作时存在的问题,给出一些建议,提高点火工作效率,减低损失。


1 、操作中存在问题

     1.1急功近利

       点火操作的影响因素很多,不能单纯靠烧窑工作状况衡量点火是否成功。个别企业或者烧窑工急于看到成果,不考虑成型、干燥等因素,一味调节焙烧,看到前几车砖质量不错就认为点火成功了,生产正常了,接着盲目追求产量,按照以往经验开始组织生产,结果呢,一连十几天甚至更长时间都调不顺,废砖出一大堆,人心疲惫。为什么会出现这种情况呢?点火升温时,后段的灶车会为窑内提供大量热量,窑顶也可以投煤,窑内很容易获得足够热量,只要控制窑内温度,烧出好砖比较容易。点火结束以后情况就发生了很大变化,灶车没有了,窑内各温度带的变化要靠通风系统来调节,热量要靠坯体内燃产生。在这种情况下需要重视坯体热值、干燥制度、焙烧窑烧结时间的调整。如果不能根据具体情况进行分析和调节,就会出现干燥效果差、焙烧温度紊乱、大量出废砖等不良情况。点火成功的标志不是把焙烧窑烧到某个温度、也不是烧几车好砖,而是通过一段时间调节、摸索,找出合理的干燥、焙烧制度,修订预设的干燥、焙烧温度曲线,逐渐使原料特点和焙烧系统相吻合的操作过程。

   1.2病急乱投医

     因为人员不熟练、原料特点不明确、不熟悉焙烧系统工作原理等情况导致点火不顺利的现象时有发生。在这种情况下,个别老板就开始病急乱投医,不停的调换烧窑工,换一个人就重新摸索一遍,不等出结果就又换一个,翻来覆去,徒劳无功。还有的,新窑刚用上就开始改造,今天拆管道明天换风机,改来改去,一塌糊涂,越调试越失败。

      生产不顺利首先要找出问题的症结所在,有经验的操作工会根据窑内温度变化和产品质量来调整操作方法,不断观察窑内温度变化趋势,关注出窑产品质量,然后进一步调整操作,找出问题的症结所在,这需要耐心细致的观察和丰富的经验。在这期间也会发现原料热值、干燥特点、易烧性等对焙烧操作的影响,要适时做出调整。干燥、焙烧等系统的设计不可能绝对完美,但在点火期间一般不会产生致命影响,有些问题会在正常生产以后逐渐暴露出来,那时可以有针对性做一些调整。在点火期间,未找到症结所在之前改造既有系统是不明智的。

    1.3教条主义

    有些烧窑工喜欢按照固有的思路调窑,认为不管什么窑烧结方法都是一样的,在操作中,不顾实际情况,死守经验,结果害人不浅。烧窑既要通过温度监控系统观察窑内温度,也要通过观察孔实地辨别制品烧结状况,因为不同原料的烧结特点不一样。笔者遇到一条生产线,从窑尾出来的砖严重过烧,整体粘连在一起了,到窑顶去观察,发现烧火工还在投煤,问他为什么投煤,回答是监控系统显示温度只有850度,温度太低了,这就是教条主义和经验主义导致的悲剧。烧砖没有一成不变的操作方法,焙烧理论都是指导性的,试图用固定的模式烧窑,会贻害无穷。不同地区的原料特点会不同导致烧结温度、烧结范围不同;不同的窑炉设计的通风系统不同,码坯方式不同导致窑内阻力不同,在这种情况下怎么会有一成不变的焙烧方法呢?硅酸盐制品的烧结理论和流体力学的经典理论可以提供焙烧操作的理论基础,以往的操作经验可以在方法上提供帮助,但是真正有针对性的操作方法,应从生产实际出发,要根据不断出现的现象进行总结,既要调整操作,又要观察效果,至少需要几个循环才能得出相对可靠的结论。

    1.4干燥、焙烧顾此失彼

   点火期间往往干燥室内得到的热量较少,砖坯干燥效果不好,这种状况下似乎出现一个问题:是先保证干燥质量呢还是先满足焙烧要求,或者说是不是可以为了提高干燥效率允许出一些废品?在现实操作中就存在这一现象,有的烧窑工为了培养干燥室温度,焙烧窑内长时间不进车,开足了风机往干燥室抽风,等到干燥室温度高了,正常进车了,过一段时间又回到原点,又开始重复操作。为什么会这样的?能量是守恒的,只有不断进车,才能补充窑内热量,维持正常生产,才能有富余热量提供给干燥室,短时间内大量抽取焙烧窑热量可以提高干燥室温度,但焙烧窑内会出现严重热量短缺,导致窑内起火慢,焙烧时间延长,反而无法提供热量给干燥室。干燥与焙烧是统一的整体,在操作工程中要善于平衡用风,不能顾此失彼,既要满足一定的干燥效果,又要保证焙烧质量,可以从焙烧窑各温度带的分布和焙烧时间方面入手调节,砖坯热值适当配高一点。

2、 正确的点火操作方法

      所谓正确的点火操作方法,是通过一些生产线的实践经验,也参考了轮窑的一些操作特点,总结一些相对合理的方法,以求操作中能够统筹考虑,减少失误,降低损失。

    2.1 原料热值

    点火期间干燥室和焙烧窑对热量需求较大,尤其是焙烧窑,其窑车、窑墙和窑顶都会大量吸热。所以在对原料进行配内燃时,要适当提高热值,控制在450-500kcal/Kg比较合适,既满足焙烧用热,又能提供富余热量用于干燥。但并不需要掺配非常多的高热量原料,能够码10~15车砖坯足够。因为过多高热值原料进入焙烧窑后容易导致窑内高温,不易控制。窑内热量过高时也不容易找到合理的焙烧温度。有的烧火工烧轮窑经验丰富,烧隧道窑时也喜欢按照轮窑习惯外投煤,外投煤增加了劳动强度,提高生产成本,除非窑内热量严重不足,其他时候尽量不要外投煤,内燃料的传热效率远远大于外投煤产生的效果。点火时大量加木柴和煤都不容易培养窑内温度,对于发热量较高的砖坯,只要引燃灶车旁的坯车,热量很快会通过热辐射和对流向前面传递,窑内温度很快就能培养起来。外投煤也容易造成局部过烧。

      2.2 砖坯残留水分和码坯密度

点火前应保证砖坯自然晾晒足够时间,干燥室和存坯线上存满坯车,干燥室内可以开启排潮风机,使自然风在干燥室内流通,也可以起到干燥效果。点火时入窑砖坯残留水分越少,预热带压力越小,越容易起火。

码坯密度不宜过大。码坯过密,干燥室压力增大,窑内阻力增大,不利于调试工作。点火期间,平均码坯密度以190-220块/M3为宜。

     2.3 焙烧方法

     点火期间的焙烧操作要实现以下几个目的:①为干燥室提供热量,提高干燥效率;②保证产品质量,提高产品合格率;③需找到合理的焙烧制度。鉴于以上要求,在焙烧操作过程中应采取“低温长烧”的焙烧方法。主要依据为:①干燥室内温度较低,无法大量提供低含水率的砖坯,焙烧窑前段必要时用来干燥砖坯,此时前段温度不能提高太快,预热带应适当拉长。焙烧窑内形成稳定的高温带以后,通过调整闸板,改变窑内温度分布,逐渐将高温带向预热带移动,一方面缩短预热带长度,另一方面为干燥室提供更多热量,提高干燥效率,逐渐转入正常生产;②点火时窑墙、窑顶等部位并未完全干燥、蓄热不足,此时不应采用高温快烧的焙烧方法,采用“低温长烧”使窑内逐渐蓄热,形成稳定的温度分布。通风系统需要在不同负荷工作环境下逐渐磨合,逐渐总结用闸方式,掌握通风系统阻力和抽力特点,逐渐掌握用闸;③点火阶段需要对预设的焙烧曲线进行修正,寻找适合原料特点的烧结曲线。快速焙烧不容易找出规律,低温长烧便于调节焙烧温度,掌握规律,能够防止烧结温度过低或过高影响产品质量。

    2.4 高温点控制

    高温点设置是焙烧操作的关键,窑内温度不能单靠监控系统,还应通过观察高温带火焰颜色和状态判断烧成温度。要通过出窑产品分析烧成温度并不断调整,这也需要通过“低温长烧”实现。点火期间窑内高温点宜比预设温度稍低,通过分析出窑产品质量情况,适当调整烧结温度,这样就不容易生产过火砖。

3 、结论                                                                   

       新窑点火操作涉及原料、干燥、焙烧、通风系统等多方面因素。点火前要高度重视,充分了解原料和系统情况,不能盲目乐观,要充分掌握各因素在点火过程中的作用,控制关键数据,科学组织生产,提高点火成功率。

      干燥与焙烧是有机统一的整体,操作中应做到各方面平衡,循序渐进,保证产品质量,逐步达到预定产量。采用“低温长烧”的烧结方式,对原料适应性比较宽,便于烧成控制,可以减少调试过程中的废品率,也可以尽快找出焙烧规律。

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