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隧道干燥窑塌坯原因
  中国砖瓦网  [2016/9/26]  
摘要:

    隧道式干燥窑塌坯时间一般为冬季,越是北方地区持续时间越长,短则一个月,长则三个月,轻则部分砖坯坍塌,重则整车砖坯甚至整窑坍塌,个别砖厂甚至因此停产,损失惨重。

    隧道式干燥窑塌坯的原因主要有两种:

    1、淋塌;

    2、潮塌。

    砖坯淋塌的原因比较简单,主要是因为窑内顶板上或排潮烟筒内壁由于水汽而凝成水珠,大量水珠滴落到砖坯上,致使砖坯软化、粉碎,轻者最上面的几层坍塌,重者整车变成泥巴。产生大量水珠的原因:预热段空气绝对湿度达到饱和或接近饱和,接触到温度较低的窑顶板或排潮烟筒内壁而产生冷凝水。

    1、排潮温度太低(一般低于30度)

    2、干燥窑保温效果不好,或根本没做保温,使窑顶内壁温度太底

    3、排潮烟筒和排潮风机保温措施不当或直接未保温。

    砖坯塌坯的原因比较复杂,其机理就是由于预热段空气绝对湿度达到饱和,砖坯在该段不仅不能排出水分,反而吸收水分而使含水率升高,砖坯强度随着含水率升高而逐步降低,随后坍塌。

    淋塌和潮塌的最大区别在于:淋塌一般是砖坯自上而下损坏,而潮塌绝大多数是自下往上损坏。

    下面重点分析一下潮塌的原因。

    潮塌都是发生在干燥窑的预热段,其根本原因是:预热段中段内的空气温度达到了饱和,这种绝对饱和度热空气已不能在带走水分,而且该部分空气再向排潮风机不断移动时,由于砖坯的吸热和窑体的散热而使温度逐渐降低,这是空气中的水蒸气就要有部分析出,或成为水珠挂在窑墙、窑顶板上,或被砖坯吸收而提高了含水率,砖坯的强度随着含水率的提高而逐步降低,上层的砖坯就会因为承受不住上层的重量而坍塌,部分坍塌的砖坯堵塞了通风孔道,这就容易产生恶性循环,从一车的一小部分到一大部分,甚至整车坍塌,如果检查或处理不及时,继续进车则会出现全窑坍塌的现象。

    空气带走水蒸气的能力是有限的,温度发生变化,其带走水蒸气的能力也随着变化,

    同等体积的空气,温度越高,带走水蒸气的能力越大,反之越小。1m3标准状态下的空气在20°时能带走水蒸气18·56克,而在60°时则能带走水蒸气158·68克,其带走水蒸气的能力是20°时的8·5倍!即:如果在预热段中有1m360°的空气,假设其湿度已经达到绝对饱和,当排潮温度为20°时,则1m3空气要析出140·12克(标准状态),如果每小时排风量为6万m3,则每小时会析出8407·2千克(按标准状态计算),这个数字是相当惊人的。

    以上分析可以看出,之所以发生潮塌是因为空气湿度在预热段达到了绝对饱和,而空气湿度达到绝对饱和的原因是温度过低或风量过小。

    空气温度过低的原因:

    1:预热段设计太长,或因操作原因人为地增加了预热段长度。

    预热段长度的计算应该从排潮风机中心线算起,到第一个送风口为止,其总长度不超过干燥窑总长度的30%,过长则视热空气流程太长,导致降温幅度过大,从而使温度达到绝对饱和。

    2:窑体保温效果差,有的属设计问题,有的属施工问题。比较突出的表现在窑顶上,个别厂家窑顶直接用120 mm/ 厚空心楼板覆盖,上面没有采用保温措施,只要出现零度以下的天气,窑内就出现塌坯:

    3: 预热段窑体漏风,负压排潮的干燥窑中,预热段全部为负压,如果窑体出现裂纹,窑外的冷空气就会侵入窑内,尤其是北方寒冷地区,当气温低于零下6°时,只要有少量冷空气侵入窑内,就会造成大幅度降温。

    4:送风温度低,抽风点风温低或由于其它原因造成焙烧窑整个冷却带(或于热带)温度偏低。

    风量过小的原因:

    1:送热风机或排潮风机设计风量太小。

    2:操作原因造成的风量小。

    A:送热风机运行频率太低,

    B:送热风机前导器没有完全打开,提高运行频率风量也上不去,

    C:抽热或送热支管的闸阀开启量小。

    3:抽热支管、送热支管或分散排潮的排潮支管过细过少,即便全部打开也满足不了正常的生产要求。设计时一般要求抽热支管总截面>送热支管总截面>排潮风机(或分散排潮支管)总截面,但实际上很多设计单位都忽略了这一点。近年来新投产的隧道窑中出问题的可以说都是违反了这个设计原则。河南有一家新投产的砖厂,干燥窑使用送风风机为16D总风量为107560m3/h,而送风支管的总截面仅为0.69m2,及时所有送风管的闸阀全部打开,只有风速达到43.3m/s才能满足风机的最大风量,这显然是不可能的,所以冬季经常出现严重塌坯。

    4:风流短路

    A:由于窑内顶间隙过大(大于90mm),大量热风从窑顶间隙被排潮风机抽走,这部风热风基本没做功就被抽走,流经砖坯的有效风量太小。山东有一个干燥窑,其窑内顶间隙竟达0.5m,从头年的十月份到次年的四月份,没有一天不塌坯的,冬季只好停产。

    B:一次码烧工艺中焙烧窑为拱顶,但在设计或施工时图省劲,将干燥窑建成与焙烧窑同高度的平顶窑,为适应烧结要求,只能按照烧焙窑的尺寸码坯,结果坯车进入干燥窑后两侧出现较大断面的间隙,大量热风从两侧间隙被排除窑外,这种情况也极易造成塌坯。这种情况全国各地还不少见。

    C:干燥窑单窑门造成进车时风流短路。很多小断面干燥窑都设计单窑门,这实际上是不合理的,进车越频繁,顶车时间越长,风流短路越严重,也就越容易发生塌坯事故。

    D:窑底风窜入窑内而造成风流短路。排潮风机距离窑头太远,(有的达10m多)而窑车和窑车之间、窑车与窑门之间又密封不严,很容易造成车底的冷风通过车与车、车与门之间的间隙窜入窑内(因为这一段窑内靠近排潮风机,而形成很大负压),这种情况也很容易造成塌坯、河南至少有十几家这样的隧道窑,每到冬季都出现塌坯。

    还有一种情况:严重违反干燥窑进出车制度而造成塌坯。因成型或其它原因导致砖坯短缺,为了减少产量损失,只好从干燥窑出车端把未干燥好的坯车掏出来顶进焙烧窑,等砖坯供应正常后连续向干燥窑顶车,致使窑内风温急剧下降而塌坯。

    这种情况就好比人吃饭一样,一个人一顿吃三个馒头,但前两顿因故未吃,第三顿饭一次吃下九个馒头,虽然一天的饭量没变,但因为没有消化时间而把胃撑坏。用数据简单说明一下;一条6.9m的干燥窑日产90砖12万块,每车码坯6000块,砖坯单重4.2㎏,砖坯入窑含水率11%,则每小时进入窑内的水分重2310㎏,假设因干燥窑缺车而在4个小时之内顶进了6车,则每小时进入窑内的水分为4158㎏,是正常进车时的水量的1.8倍!原先本来正常的风量现在变得严重不足,结果窑内砖坯塌得一塌糊涂。

    综上所述,干燥窑的潮塌都发生在预热段,原因就是该段空气温度太低或风量太小,要想解决这个问题必须综合分析,对症下药,只有真正掌握了塌坯的机理,才能有针对性的提出解决的方案。

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