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煤矸石砖坯在烧结过程中出现爆裂的几种原因:

2021-09-23 08:59:15

砖坯在进入焙烧窑炉后,首先入窑砖坯含水率偏高也是导致砖坯爆裂的原因之一;其次预热阶段是决定制砖关键环节;再者窑炉气密性跟砖坯爆裂也有一定的关系;注意码坯垛行结构对砖坯爆裂也有不容忽视的作用;

影响砖坯在烧结过程中爆裂的几种原因:

首先:入窑砖坯含水率偏高也是导致砖坯爆裂的原因之一,砖坯推入焙烧窑炉后,在热风压的作用下进行热量交换,排除残余水分。这些水分大多数会以化作气体的方式从坯体内部冒出,然后被风压带走,也就是说越湿的砖坯产生的气体量会越多,此时如果气体无法顺利从坯体内部冒出,爆裂现象就发生了。这要在严格控制入窑砖坯的含水率,提高干燥室生产性能等方面下功夫。

    码坯垛行结构对砖坯爆裂也有不容忽视的作用,合理的坯垛结构为干燥和烧成提供了顺利运行平台。所以坯垛要兼顾到干燥与烧成两方面的诸多事宜,不可顾此失彼。防止坯垛爆裂的措施是:坯垛在预热带时,同时、等量拥有风压热能的环境,至少应该缩小这两者的差距,当然前面提到的缓慢、逐步升温仍是不可或缺的要素。在保证码坯密度和“上密下稀,边密中稀”的的大前提下,可以把坯垛码放成火道多、拉缝多的结构,避免坯垛局部过密或过稀。火道与坯距的尺寸应协调合理,过宽或过窄都是欠妥的,火道和坯距的尺寸无法统一数据,因为各企业窑炉断面、制品类型规格各不相同,这要依据实际情况而定。规划好垛体距窑墙、窑顶和坯车与坯车横向链接处这三者的缝隙,窑墙与窑顶的间隙小于12cm,坯车与坯车连接处的缝隙不能在坯垛中部宽的火道。

砖坯在进入焙烧窑炉后,预热阶段是决定制砖关键环节,这个阶段若操作不当有些烧成缺陷便会显现出来,给企业造成损失。

砖坯爆裂是几种常见烧成缺陷的一种,入窑的砖坯在预热带12~35m(烘烧一体窑炉炸裂部位会靠后一点)范围内出现爆裂,砖坯被炸裂成数块,甚至十几块,个别还伴有类似爆竹的炸响声,制品出窑后局部呈现出碎块状,有些窑车上的砖垛散乱不堪,残次品大量增加。

那么究竟是什么原因导致了砖坯的爆裂呢?一旦遇到了这类易爆材质,只有在其原材料环节着手解决这一问题。目前隧道窑(轮窑)内燃砖原材料主要是煤矸石为原材料。煤矸石氧化钙分青石氧化钙和砂岩石氧化钙两种;经我厂技术人员研制煤矸石氧化钙元素分析仪检测试验结果分析出砂岩氧化钙不会产生爆裂现象,而青石碳酸钙经过高温煅烧转化成氧化钙,与二氧化碳或者水结合产生氢氧化钙,氧化钙含量过高便酥裂,没有强度。所以煤矸石原材料控制青石氧化钙是关键。     

砖坯推入焙烧窑炉后,保温带和焙烧带产生的热风压为加热升温介质,依次、逐步完成砖坯预热过程,为达到一定的火行速度和焙烧温度提供一个先期的保障条件。从合理的烧成温度曲线中可以了解砖坯在预热带升温的状况,那就是平缓、徐徐渐进的升温模式,让坯体有个适应风压、温度的过程,排除残余水分,完成理化反应。如果坯体在这样的状态下完成了预热过程,那么制品的烧成缺陷就会减少或没有,否则将是糟糕的局面。尤其像砖坯爆裂就是在预热的过程中升温过急所致,刚推入窑内不久的砖坯突然遇到了高温,坯体内部的某些物质便会转化成气体,当积累到一定程度又无法向外释放时就会产出爆炸现象。由于各企业的窑炉设计结构繁杂不一,生产条件、员工操作上也五花八门,所以各自窑炉的预热状况也参差不齐。窑工在操作上要尽量延长预热带,稳定焙烧带的位置,哈风闸要多提些,闸形使用桥型的为佳,闸与闸之间升降幅度切记过大。窑内装坯车应依据火情按合理的节奏推进,切记忽快忽慢没有秩序。

制作砖坯的泥料也会影响到爆裂状况,一些材质细腻,透气性差的泥料容易给砖坯爆裂带来隐患。像高岭土、软质页岩这类制坯泥料制成砖坯后,挤出真空度又较高时,坯体的内外比较密实,假如砖坯在预热带坯体内部产生了气体,并且具有一定的强压,那么这种坯体密实的结构就会阻挡气体顺利排出,把气体包裹在里面,导致爆裂的几率增加。这种情况下应在制坯泥料中增加硬质页岩或炉渣等颗粒料,以破坏坯体内外的密实性,通气性增强后爆裂现象得以缓解或杜绝。

     

窑炉气密性跟砖坯爆裂也有一定的关系,砖坯在窑炉的预热带遭遇气密性差的情况下,垛体各部位的加热受温状况不均匀,垛体断面温差被拉大,当该类坯车继续向后面移动时和热风压相遇,急剧的升温致使砖坯爆裂。气密性差的部位一般在窑门和窑车的下部,变形或锈蚀缺损的窑门漏入冷风侵蚀到前端2~5辆坯车,致使风冷后的砖坯移动至骤然升温的窑段而爆裂,尤其在冬春季节该类问题越发凸显出来。但是窑门漏风对砖坯爆裂和其它预热不良不会构成大的影响。  窑车漏风危害到的车位大多在3~8辆坯车,砂封、曲封装置和窑底压力系统成为漏风薄弱环节。要定期检查沙封槽是否缺沙子;沙封槽是否完整,有无被窑车剐塌现象;砂封板是否卷曲缺损;窑车与窑车连接处的曲封是否完整,一旦发现问题要及时修复。窑底压力系统的应用为平衡窑炉内外风压提供了便利,窑炉的窑室和窑室下部(窑车下面)就好比两个不规则的管道,在窑炉运行中这两处都有风压流动,理论上这两处的风压大小应该保持相等,就可避免窑下凉风吸入窑内,窑内的热能也不会抽入窑下。窑内的热能被抽入窑下后,不但造成了浪费,还会烤坏窑车、轨道等设施,窑下的凉风吸入窑内后既降低了火度,又会破坏砖坯正常的预热。被凉风侵蚀的砖坯处于低温状态,当移动至高温部位时被急剧的升温而引起爆裂。


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