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隧道窑易出现的常见问题及解决方案
  中国砖瓦网  [2018/1/17]  
摘要:

    隧道窑在工作中不可避免地接受到自然条件和温度、气压、原料、生产工艺、砖坯质量及操作人员工作情绪等许多因素的影响,生产出现问题在所难免,只要我们对这些问题能够及时发现、正确判断原因,妥善处理,问题不难解决,并将其影响减小到最小,损失降至最低,或没有损失都是有可能的。为此,本文对隧道窑在焙烧时的常见问题进行了分析:

    1、潮塌

    预热带的砖坯因吸潮、凝霜、软化而致坯垛倒塌,严重时砖坯变成一堆稀泥。原因是入窑砖坯太湿,用闸不当,水排不出去以及码窑欠妥,坯垛稳定性不好。

    预防的办法是尽量减少入窑砖坯的水分,对一次码烧隧道窑,宜将码好砖坯的窑车在窑外静停一段时间,使砖坯自然脱水后再进入窑内。码窑时坯垛应平、稳、直、正,不要让相邻砖坯靠拢,坯垛至少溜出不少于15mm~20mm的缝隙,使坯垛通风良好。

    处理的办法是:从进车端拉出坯垛倒塌的窑车,清理干净哈风洞里的废坯后,再把拉出来未倒塌的窑车顶进去,改变用闸,以潮塌坯垛后面一个车位的闸为最高闸,如在3号车位潮塌,则应以4号车位的闸为最高闸。

    2、焙烧倒窑

    焙烧带的砖垛倒了,如果是码窑不当所致,则倒下来的砖不会出现严重变形。如果是焙烧温度太高,超过了烧结温度范围的上限,砖坯软化甚至熔化,则倒下来的砖严重变形,颜色变深,甚至粘结成一个整体。此时,唯一的办法是从窑的出车端逐一拉出窑车,直到拉出倒砖的窑车,清理干净哈风洞里的碎砖和轨道砂沟,才能进车。造成这一事故的原因是焙烧失察,没有及时发现窑内高温并采取相应措施降温,以及内燃过高没有在焙烧初期低温耗煤,等砖坯到了高温带已无法控制。

    预防的唯一办法是,及早发现高温倾向,如揭开火眼时窑内砖出现耀眼的白色,甚至砖垛似乎有些摇摆,就是极端危险的信号,立即应降闸限氧,对在保温带有余热闸的应立即高提余热闸,把从出车端来的风拉走,使焙烧严重缺氧,限制火势。如果没有余热闸则可以用报纸等遮挡出车端的砖垛,阻止进风,同时进车,把高温砖垛推到较低温度的保温带。

    严格控制内燃掺量,不许超标。

    3、焙烧带出现高温

    当砖垛温度接近其烧结温度范围的上限时,称之为焙烧带出现高温,此时砖坯火色由黄色转向浅黄,应高度戒备。其原因是焙烧火情掌握不准或没有及时发现火情已达到了烧结温度。对内掺煤太高的砖坯尤易发生。此时应该采取的措施是:有外燃煤时,停止加煤,注意火情变化。

    在保温冷却带有余热闸时,立即提闸,短风限氧或部分遮挡出车端砖垛,减少进风。揭开火眼,灌冷风降温。当保温带较长时,可适当降低用闸,限制风量。往高温区的火眼里倒干沙、炉灰干土等料压火。当高温出现在焙烧带的某一小段时,可以从该处火眼用小风量的风机(如煮饭用的小风机)灌冷风降温。切忌不可在高温时从火眼灌水降温以免窑内墙砖炸裂、损伤窑炉。内掺煤量不可超标。

    4、焙烧出现低温

    焙烧带火呈樱桃红色或浅红色,明显要出生砖,焙烧温度提不起来。

    原因可能是:内燃偏低,用闸不当,低温段已基本耗尽内燃,到高温段已无煤可烧而烧窑工又未能及时发现。当供风不足出现低温时,从火眼投入煤粉火焰前行缓慢甚至停滞不前,反之,火焰迅速跑了,说明风量太大,把热吹跑了,温度升不起来。此时,可把干的木柴或拌有废油的木屑,投入保温带和焙烧带的火眼投柴救火。

    对因供风不足出现的低温还应缓步加高风闸,增加风量,但不许猛提高闸,否则会吹灭余火。对因风量太大而出现的低温,则应降闸减风或挡一下出车端砖垛限风,在保温冷却带有余热闸的应立即落闸关闭。

    5、焙烧带火不下底

    焙烧带坯垛上部温度高而底部的温度就是起不来,其原因可能是炕腿码转不合理。如果炕腿太稀、太高则通风量太大,热量全被吹跑了;反之,如果炕腿太密,通风严重不足,火也烧不起来。对于普通实心砖来说,相邻两转之间的间隔(风道)不宜少于30mm,不大于55mm,风道高不少于115mm,不大于370mm,推荐选用240mm为佳。

    一旦出现火不下底,可以高提手闸(紧靠焙烧带的闸)把面火拉下来,并从该处火眼投放干柴或拌有废油的木屑,并密切观察,一旦底火温度起来了即停止投柴并缓慢落首闸,恢复正常焙烧。

    6、面火严重超前

    面火比底火快几排甚至10排,同一断面上,坯垛顶部已经红了,底下还是黑的,窑室越高,这一情况越容易发生。理论上说断面火势应齐头并进,实际生产中很难做到,一般认为相差1~2排是可以容忍的。

    这是因为热空气轻而上浮,所以火焰总是冲天而起。对内燃转来说,如果炕腿太稀太高,造成风量太大,带走热量太多,底火就烧不起来。对全外燃砖来说,如果炕腿太密太矮,投入的煤下不了底,炭灰由很快堵住了已经很小的底部风道,火就更烧不起来。对此,均应改进码窑形式,以合理的下稀上密,人为地造成垛底部阻力小,顶部阻力大,来平衡通过坯垛的风量。

    焙烧遇到这种情况时,可以加高远闸以加大底部抽力。

    7、底火超前

    窑内底火比面火快好几排,同一断面上坯垛底部温度高出100℃以上。

    原因是有的人错误理解了下稀上密的码窑原则,坯垛顶部砖坯堆积得密不通风,当然就烧不起来了。

    这时最怕的是底火严重超温、坯体软化、坯垛倒塌,造成焙烧带倒窑。

    如果是外投煤较多,且直落坯垛底部,造成底火太大时,应立即降低远闸,减少炕腿风的抽力,同时调低首闸,封闭焙烧带火眼,不使冷风侵入降温。

    洽本的办法则是,码窑时砖坯之间至少应留有10mm~15mm(约一指宽)的风道。

    8、中火超前,边火滞后

    焙烧带坯垛中部火势超前于两排火眼以上,同断面上中部砖坯温度高于两侧100℃以上。

    隧道窑码坯时,坯垛两侧和顶部都必须留有50mm~80mm的间隙,形成一条通畅的风道,而坯垛上部砖坯之间的缝隙才15mm~50mm,于是大风量从坯垛两侧快递通过,带走大量热能,中部砖坯“捂着烧”热又散不出去,结果必然造成中火大,边火弱,看起来就像“中火超前,边火滞后”。

    其洽本的办法是坚持中稀边密的码窑原则,在整个坯垛的中部留出通风道,其留出的通风道的宽度之和应等于坯垛两侧与窑墙的间隙之和,以平衡断面风速,坯垛断面上留出的通风道宜中间最宽,两边渐窄,最好是码成若干个坯垛,使在窑车上的坯垛形成纵横风道,更有利于减少断面温差,如果窑高度越高,可以在坯垛上部用几块“拉条坯”把相邻坯垛连起来增加坯垛的稳定性。

    出现以上三种问题的原因是码窑不当。码窑的基本原则是:①码窑密度:对于烧内燃砖,一般认为每1立方米窑室空间码260块(普通实心砖)比较合理,多孔砖和空心砖由于壁薄、有孔、用料较少,当折算成实心砖时,码窑密度可以适量增加;②坯垛断面上的通风总面积应大于坯垛断面之30%,更必须大于坯垛两侧及顶部与窑墙之间的通风面积;③当采用手工码坯且窑室高度超过1m时,坯垛下部砖坯之间的空隙约50mm(三指宽),中部约30mm(两指宽),上部约10mm~15mm(一指宽),上中下各占三分之一高度;④大断面隧道窑采用机械码坯时,不可能做到上述的下稀上密。纵向宜留通风道,横向则留有若干横向风道,以消除断面温差;⑤砖坯码好以后宜在窑外静停8h以上自然脱水,以便于减小窑炉干燥负担,提高生产能力并可减免裂纹,为一举三得;⑥砖坯应前后对正、左右看齐,使风道畅通,且平稳整齐,以免在窑车行进中歪倒。

    9、火不走

    不论如何提闸送风,火就是走不动。造成这一情况的原因是窑严重漏风,特别是内窑墙与烟道之间漏风贯通,或风闸损坏均使风就近逃跑,前面的远闸就拉不动了,当采用“计算机自动焙烧系统”时,实际温度曲线上出现拐点,拐点所在车位就是漏风所在,都必须对漏风点进行修补、拆换。

    10、前火不跑、后火不保

    此时,火往上飘,返火大,看不清窑底,焙烧带前端坯垛上部砖坯已经红了,底下还是黑的,即火不下底,焙烧带后端底火已经熄灭,面火还是红的,导致坯垛底部砖坯焙烧时间不足,欠火。

    其原因是:①炕腿太稀太高,底部风太大,把热量吹走了;②远闸太高,坯垛底部风太大。把底火吹走了;③烧窑工操作失误,远闸抽力太大。因此,码窑时应降低炕腿增加坯垛底部风的阻力,降低首闸,使首闸高度保持在最高闸的20%以内,适当降低远闸。在保温带还有点底火的地方从火眼投入干柴或细煤保火,提高坯垛下部温度。

    11、火严重超前,焙烧带跑到预热带,直逼窑门

    这种情况主要是操作失误,没有及时进行所致,这时如果正常进车,由于预热带温度太高,砖坯进窑迅速升温会产生爆坯、垮塌;不进车,火又快烧到窑门了,进退两难。唯一可行的措施是:进一个没有码坯的空车,把火推向出车端,并延缓火前进的速度,再进一个码好干坯的窑车,按一个空车——1~2个码好砖坯的窑车——再进一个空车——进码坯窑车的顺序进车,等焙烧带已退到于预热带尾端时,就可正常进车了。

    12、焙烧带严重滞后,退到保温带、冷却带,严重时出窑砖垛还是红的

    当市场供不应求时,企业为了抢产量,不顾一切拼命进车,其实这将导致砖保温不够,急冷产生发状裂纹和哑砖。另外,预热不足,砖坯急速升温产生网状裂纹,完全打乱了窑炉的温度曲线和正常生产秩序。当窑的冷却带不是用耐火砖砌的内窑墙时,时间长了还会烧坏,可谓一举三失。此时必须立即停止进车,把火逐渐引进正常位置。

    13、跳火

    预热带不应该有火的某个车位出现明火,其主要原因可能是该车上砖坯的内燃煤掺多了,而且煤的燃点较低,挥发分也较高,产生燃烧。对此,不必惊慌,可以正常进车,但应防止该车进入焙烧带后出现大火高温,尤其在有连续跳火的情况下更应提前在低温焙烧带长烧耗煤,使其进入高温焙烧带时高不起来。

    14、砖垛底层出现欠火砖

    14.1底层砖普遍欠火

    底层砖遍欠火可能出于窑结构原因。隧道窑的内窑墙在窑车车面以上约30mm处有一层“探头转”或称“挑墙”,它负责托起以上窑墙窑顶的全部质量,多用大块耐火砖砌成,高约120mm~160mm,位于哈风洞下口平面。探头砖距下方的窑车面有30mm以上的空隙。焙烧时,热风从哈风洞被抽走,于是在哈风洞下口到窑车面约150mm~190mm空间为气流“盲区”,流经的风量很少。在砖坯点燃以前完全靠对流传热,坯垛底部升温困难。如果是隧道窑室上烟道,风往上飘情况更为严重;如果是下烟道,风往下拉情况就好得多。

    解决的办法是:在窑车面上用红砖(也有用耐火砖的)砌一个凸台,凸台顶面基本和哈风洞下口持平,其面积稍大于坯垛底面积以消灭盲区。

    14.2坏垛底层四周出现欠火砖底层中部的砖还烧熟了

    如果是坯垛底层四边都欠火,则可能是窑车四周有冷风上窜;如果只是底层两侧欠火或只是两档头欠火则是窑车两侧或相邻窑车接头处漏风。焙烧时车面以上有风机抽风使窑内呈负压状态,若有漏风处,则窑底冷风上窜,导致砖欠火。因此,现代隧道窑都在适当位置设置车底闸,或车底风机,这时可提起车底闸或启动车底风机,尽量保持窑底与窑内压力平衡,使冷风窜不到车面上。

    仅是底层两侧砖欠火时,则可能是砂封密封不严,砂槽缺砂,应及时补充。

    只是底层两端欠火,则可能是窑车接头密封不好,应修理窑车。

    15、经常烧坏轴承

    烧坏的轴承变成蓝色,这是由于窑车四周密封不好,窑上底火又太大,正压焙烧,火窜下窑底造成轴承温度升高,此时应该降低或关闭车底闸或窑底风机。在出车端遮挡车底空间或车底砌不妨碍行车的挡风墙。采取负压焙烧,如坯垛顶部砖坯欠火也只能在焙烧带尾部留1~2排返火。修复砂封槽,保证窑车密封。

    16、出窑时坯垛两侧(或一侧)中下部挂坏砖垛

    这是由于窑两侧或某一侧的哈风洞口有掉下来的砖挂住砖垛两侧的砖所致。如果被挂的砖已完全烧好了,则说明挂砖出现在保温冷却带的哈风洞,否则其可能出现在预热带的哈风洞,不管出现在哪个部位都应及时清除。

    17、炸裂

    当入窑砖坯的残余水分过高,预热带初期的升温速度又超过了25℃/h~35℃/h时,坯体中迅速气化的蒸汽来不及排出,挤炸砖坯。砖坯残余水分越高,炸裂现象也越严重,甚至窑顶可听见炸裂声,尤其在蹲火后刚进入预热带的砖坯。因该段温度较高,更易产生炸裂。如果只是预热带升温较急,残余水分并不太高,水汽常只挤破砖坯表层,形成蛛网般的细裂纹。对此,除应控制入窑坯的残余水分低于8%外,还应适当延长预热带,使其缓慢升温,均匀脱水。在蹲火及轮窑烧纸挡后,还应提远闸,慢慢加高闸。

    18、发状裂纹

    砖面上出现浅细而基本上没有分岔近似直线的裂纹,这是保温带长度不够,急冷造成。为此,应有10~15排长度的保温带,轮窑不可近打窑门,隧道窑不许把保温带退到窑门上,且焙烧带后不许长时间揭火眼灌冷风。

    19、砖坯烧成后大面上出现大裂纹,有时裂纹还延伸到条面或顶面

    这大多是成型时留下的隐患,焙烧又用闸不当,导致裂纹扩大。为此,应适当降低原料的塑性指数,调整砖机螺旋绞刀的转速和螺旋角,采用分离式螺旋绞刀,并在泥缸上增加打泥棒以减轻泥料分层,或采用热水、蒸气搅拌、真空挤泥等措施来减少泥料中的水、气来消除分层。另外,焙烧时应正确用闸,均匀排潮,以及分次落实门前闸等。

    20、泛霜

    泛霜是砖面上生出的一层白色粉末。这是砖体残留有硫酸镁、硫酸钠等可溶无机盐,吸水后溶解,在干燥过程中随水分迁移到砖坯表面,水分蒸发后残留在砖坯表面上以及坯体缝隙中的结晶物。由于可溶无机盐脱水结晶后体积膨胀,因此,会给砖坯和建筑砌体造成一定的危害。为此,应控制泥料中氧化镁的含量低于3%。强化原料粉碎,提高原料细度和适当延长焙烧及保温时间,使无机盐生成不溶于水的硅酸盐,减轻或杜绝泛霜。

    21、石灰爆裂

    原料中的石灰石焙烧后变成生石灰(CaO),出窑后生石灰吸收空气中的水分生成熟石灰【Ca(OH)2】,体积剧烈膨胀而破坏砖体,叫石灰爆裂。空心砖壁薄,危害更大。为此,除要求原料中氧化钙的含量应少于1%~3%以下(细分散状态存在的氧化钙,可放宽到10%~15%),还必须粉碎到粒径小于2mm,以化整零减轻危害。焙烧时把烧结温度提高到允许的最高烧成温度,并允许保温,使CaO与SiO2化合生成硅酸钙(CaSiO3)。最后一个办法是,砖出窑后立即用水淋透,不等其吸水膨胀即已变成石灰浆而被冲走,避免危害砖体。

    22、砖面烧焦起泡

    砖面烧焦起泡的原因是焙烧带升温太快,砖体表层迅速熔融烧结,堵住了砖孔隙,内部还在进行的理化反应所产生的气体无路可走,在砖面鼓成气泡。因此,焙烧带的升温速度应低于40℃/h~70℃/h,尤其在坯体已达到900℃以上温度时,继续升温的速度更低于20℃/h~30℃/h,以防砖面烧焦起泡。

    23、欠火砖

    欠火砖是烧结温度和保温时间不足所致。欠火砖的颜色比正品砖淡,声哑,外形尺寸比正品砖的稍大并稍重。欠火砖断面颜色从表层到心部大不相同,心部常是泥料本色,强度极低,吸水率高,耐久性差,其常出现在轮窑窑门、哈风口、坯垛顶部及两侧。因此,除应保证焙烧温度及保温时间外,还应注意封好窑门,强化外火。码窑时注意下稀上密、中稀边密以及不可近打窑门,杜绝哈风漏气。隧道窑还要求坯垛和窑墙的间隙应小于8cm,并严防窑车接头及砂封漏气。

    24、哑音砖

    除因欠火造成的哑音砖外,砖坯成型时造成的隐形裂纹,或因原料土中杂质太多且搅拌不匀留下的隐形分层,或湿坯在预热带升温太急,或者霜冻的砖坯在预热带吸潮凝露等均会形成微裂纹,造成哑音砖。此外,如焙烧不当,过早打窑门,隧道窑把冷却带推到了窑外造成砖体突冷形成微裂纹等,也可能造成哑音砖。对此,除应强化原料处理,剔除杂质,充分混匀,改善砖机的有关参数外,还应注意不烧高湿坯、霜冻坯,同时应保证预热良好,有足够长的保温带。

    25、黑头砖

    黑头砖多发生在炕腿处,砖的一部分或全部呈煤一样的黑色,这些砖全是欠火砖。这是由于砖坯被未燃尽的煤及煤灰封住,在缺氧的情况下高温的碳原子渗入砖坯使砖染黑。

    对此,焙烧时应勤添少加外投煤,不使窑底积碳,火眼坯垛应码好炉条坯,以打散外投煤,使煤均匀撒向坯垛各部位而均匀燃烧,另外,加足内燃,力争少投或不投外燃煤。

    26、压花

    高内燃砖及煤矸石砖常在两坯叠压处出现蓝黑色的疤痕,有时黑疤还略有凹陷,叫压花。这是由于叠压处缺氧燃烧,泥料中的FeO3被还原为蓝黑色的FeO,而FeO对粘土又有较强的助熔性,使粘土产生收缩形成凹陷。压花并不影响其强度。因此,砖坯的内掺热量不可太高。对高内燃的煤矸石砖可采用平装密码的码窑形式,把压花转移到不影响砌体外观的大面空气。做到干坯入窑,防止上下砖坯“压花粘连”。焙烧采用低温长烧,尽量充分氧化,减轻压花。

    27、黑心

    砖的断面从表层到心部颜色明显有别,表层颜色正常,越向心部越黑。其中,欠火黑心暗而无光,黑色染手而不刮手,在黑心和已烧好的表层之间有一条明显的红白色带,砖哑音,比正品稍重,属欠火砖。原因是焙烧温度及时间都不够。

    另一种是过火黑心,黑心为蓝色,有光泽,刮手而不染手,为缺氧燃烧而生成的FeO,砖声音清脆,强度较高,有时略有变形,欠美观。原因是焙烧带升温较快,表层过早烧结,氧气进不去,焙烧温度也偏高。

    因此,当发现砖坯温度以进入其烧结温度范围的下限时,必须密切注意升温情况,使其在烧结温度范围的中间偏下的区段恒温长烧,使氧气充分进入坯体,燃煤尽量足氧燃烧,不使温度接近其烧结温度范围的上限,以减少过火黑心砖,杜绝欠火黑心砖。


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