隧道窯的預熱升溫帶應有良好的均化通風設施
近年對多條隧道窯的調查研究,感到窯的預熱升溫帶在豎孔疊碼形式和窯車“搓衣板”型襯面情況下,一是通風阻力大,二是中下部坯垛氧化不充分,導致制品出現較多的焙燒缺陷。
從實踐得知,磚坯在400~900℃下進行加熱屬于氧化期,此期間進行著碳化物氧化、有機物的燃燒、結晶水的分解、鐵化物的氧化和碳酸鹽的分解等氧化分解反應。一方面既需要大量的氧氣,而另一方面也要排出大量的二氧化碳和其他氣體(如水蒸汽、含硫氣體)等,所有這些反應均需要大量空氣來完成。其反應式大致為:C+O2 CO2↑CmHn+(2m+y2n)Q2mCO2↑+y2nH2O↑4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2↑MgCO3MgO+CO2↑CaCO3CaO+CO2↑由于既定的豎孔密碼形式和腿磚處較小的通風流量,使坯垛通風不良,氧化極不充分,特別是中下部坯垛,較長時間處于氧化氣氛過弱和溫升滯緩狀態,到達焙燒帶極易產生高溫突變而形成黑心、壓印、燒焦變形、開裂和鼓包等焙燒缺陷。
解決措施有二:一是可在預熱帶兩側墻布置上下錯開的吹風管,吹入位于窯車接頭或坯垛與坯垛之間的間隙處,制造多個斷面出現左旋風與左旋風相互交錯的一段較長區域。某單位引進德國隧道窯,在預熱帶中部16m區域內的窯兩側墻布置上下相互錯開的16個風管,利用100~120℃的熱風和867mmH2O的壓力,吹進變徑?15的出風口以每秒近200m的速度噴射入窯內。這不但補充了必須的氧氣,促進坯體氧化速度,而且產生攪拌作用有利于縮小窯內斷面溫差和加速整體升溫速度,收到比較好的焙燒效果。所以,建議設計隧道窯時在預熱帶增設攪拌風裝置,做到既增氧,又使斷面溫度均勻;二是對窯車耐火襯面應設計為平面空心孔洞襯面代替實心襯面或“搓衣板”型襯面。當今制磚生產線普遍用煤矸石、粉煤灰、爐渣、煙道灰等劣質廢棄固體料作為內燃,特別是粉煤灰、爐渣、煙道灰,其工業成分中的揮發分含量已基本燃燒喪失殆盡,包括揮發分極低的煤矸石,它們很不易著火。所以有必要加強底部通風,加速火行速度并改善預熱帶氧化環境,減緩溫度突變,平面空心耐火襯面就在這方面起著巨大作用。對窯車耐火襯面的空心化進行了多次中間實驗,從測得數據中可論證空心襯面的升溫速度確實加快,斷面溫差確實縮小。下面用數據說明:1,窯內同一襯面位置的升溫速度空心襯面層為41.9℃/h,實心襯層為33.6℃/h,空心襯層比實心襯層每小時加速升溫8.3℃;2,窯內最大處溫差空心襯層為39℃,實心襯層為100.5℃,空心襯層比實心襯層縮小溫差61.5℃。為此,我們將全部窯車耐火襯面改為空心襯面結構,取得了較好經濟效益,窯的熱效率提高5.3%,年增加合格磚460萬塊,節煤732噸,實驗成果很顯著。所以,建議設計窯車耐火襯面為平面空心孔洞襯面,有利于加速火行速度和縮小斷面溫差,還能實現節能、優質高產。
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