淺析燒結磚在干燥和焙燒時的用風量

焙燒磚瓦從坯體干燥到燒結成型一刻也離不開風（空氣）。在干燥時，靠風在傳遞熱量的同時把磚坯中的水汽帶走以烘干磚坯；在焙燒時依靠風在傳遞熱量的同時把燃料燒起來開達到泥料的燒結溫度，把生坯燒成磚瓦。

人們常說：磚坯在干燥時應該用“低溫大風量”，而在焙燒時則宜采用“高溫小風量”，其原因如下：

磚坯的干燥脫水至少包括兩個過程，首先是水吸熱汽化變成水蒸氣，然后由流動的空氣（風）把水蒸氣帶走，其中，磚坯內部的水或水汽還有一個從磚內部移向表面的過程，水（濕傳導）到達磚坯表面，才能被流動著的空氣帶走。

空氣帶走水分的能力是有限的，空氣本身的溫度越高其所能帶走的水汽也越多，一個標準立方米的空氣（溫度為0℃在海平面上1m³的空氣）最多能帶走的水汽的重量叫空氣的飽和絕對溫度，單位是kg/Nm³或g/標m³。不同溫度的空氣飽和絕對濕度見表1.

如果磚坯周圍的空氣達到了飽和濕度，不僅磚坯中的水分無法“擠”進這些濕空氣而被帶走。相反，磚坯還會吸收這些空氣中的水分而吸潮、凝露，直至垮塌，就和餅干在空氣中要吸潮，衣服在大霧天曬不干是一個道理，所以，磚坯 在干燥過程中不允許周圍空氣達到飽和絕對濕度，一般人工干燥室排出氣體中的含水量只有上表所列數值80%-90%（相對濕度80%-90%）或更低。當人工干燥室排出氣體的溫度為40℃ -50℃時，磚坯每脫去1kg水分需要30標m³-40標m³的空氣。

在擠出成型頁巖磚時濕坯重量約為3.1kg/塊，如果成型水分為16%，則一塊磚坯的成型水量為0.496kg，要排除這些水就需要有14800標m³-198400標m³的空氣（風）。

焙燒所用的空氣主要是給燃料（煤）提供足夠的氧氣促使其劇烈氧化，充分燃燒，使磚坯達到其應有的燒結溫度和時間，完成所有的化學反應、物理反應和理化反應，成為堅實的燒結磚，同時還肩負著和磚坯、磚互相傳遞熱量的任務。

不同發熱量的原煤在充分燃燒時，其所需要的空氣量和所產生的煙氣量是不一樣的。表2列出了充分燃燒1kg不同發熱量的煤炭所需要的理論空氣量和所產生的煙氣量，單位是標m³/kg。

為了保證煤炭的充分燃燒所提供的空氣的數量，必須超過其理論需要量的好幾倍，其超過的倍數叫做“空氣過剩系數”。表2中空氣過剩為1時的數量，即為理論空氣量，低于此肯定會出現不完全燃燒。

由于在燃燒時不參加燃燒的多余的空氣也要從常溫被加熱到磚的燒結溫度（900℃-1000℃）左右才排出去，消耗大量熱能。所以我們希望焙燒時的空氣過剩系數小一點更好。一般輪窯焙燒時的空氣過剩系數取3-4，隧道窯取5-6。

根據國家頒布的標準“JC982-2005磚瓦焙燒窯爐”的規定隧道窯每1萬塊燒結普通磚的焙燒熱耗≤49.7*106kj（折合11870641kcal或1695.8kg標煤的發熱量），輪窯為46.0-106kj（折合1098691kcal或1569.6kg標煤的發熱量）。我國燒結磚多用低熱值的煤，當煤炭的發熱量為4000kcal/kg時，1萬塊磚的焙燒應耗此種煤炭2967.7kg（隧道窯）或2746.7kg（輪窯）。當空氣過剩系數取4，按表2燃燒1kg此種煤炭需空氣18.16標m³，則燒結1萬塊普通實心磚需要空氣53893標m³（對隧道窯）或49880m³（對輪窯），僅為干燥所需風量的25%-34%。

為了解決這一矛盾，在操作中常提起保溫帶、冷卻帶（輪窯還包括裝出窯帶）的哈風閘，使進入窯內溫度已經升高的熱風不通過焙燒帶直接進入人工干燥室或干燥預熱帶去干燥磚坯。不僅充分利用了磚在降溫冷卻時散發的余熱，又減少過多空氣進入焙燒帶升溫排放浪費的熱能做到“高溫小風量”，更充分滿足了磚坯在干燥時的“低溫大風量”的要求。

因此，采用“直通式”熱風系統的一次碼燒輪窯或隧道窯時不大合理。

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