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1、一次码烧隧道窑工艺高产条分析目前，一次码烧隧道窑工艺在国内烧结砖企业得到广泛的应用，其主要优 势在于工艺流程中减去湿砖坯一次码放环节，湿坯直接码放在窑车上干燥和烧 成，使得产品外观质量较好、工艺流程简化、岗位工数量减少以及生产成本降 低等。然而，一次码烧隧道窑工艺在生产实践中也曾经历过诸如干燥裂纹、残 余水分较高、窑车上砖垛垮坯、煤耗较高、产量低不能满足生产要求等方面的 难题，并且，这些难题在现有的一些烧结砖企业内依然存在。对比二次码烧隧道窑工艺，湿坯先干燥，然后按照焙烧对砖垛层高和方式 的要求，码放到窑车。由于码放干坯，、层高增加，窑车容量相应提高，同 时，码垛方式可根据原料、气候、产品规格
2、、产品孔洞率等条件，按照焙烧要 求及时调整码放，使得烧成隧道窑提高产量的能力要比一次码烧隧道窑工艺 强。因此，相同截面及长度的烧成隧道窑，往往二次码烧工艺的生产能力更高 一些。随着一次码烧隧道窑工艺生产实践中对原料性能适应性、工业废渣综合利用、成型设备挤出压力提高、湿坯预干燥、干燥室结构等方面的不断改进完 善，提高产量的能力大幅度增加，逐渐与二次码烧隧道窑工艺不相上下。本文 就一次码烧隧道窑工艺高产量条件提出分析，供参考。1 原料性能适宜一次码烧隧道窑工艺的原料以页岩、煤矸石为主。此类原料自然含水 率较低，干燥敏感性系数低，硅铝含量较高，塑性指数不高，后颗粒级配较为 合理，成型强度较高，湿坯脱
3、水过程中不易开裂，缺陷较少，满足一次码 烧隧道窑工艺高产量条件要求。部分软质黏土原料，自然含水率偏高，硅含量较低，大于 lmm 粒径的颗粒 极少，颗粒级配不合理。湿坯脱水过程中对烟气温度较为敏感，脱水速度慢， 易开裂，缺陷较多。为了保证干燥质量，需要延长干燥周期，从而降低一次码 烧隧道窑工艺产量。针对这部分原料，必须掺加粉煤灰、煤矸石、铁尾矿等工 业废渣，调整颗粒级配，调节混合料塑性指数，才能适应一次码烧隧道窑工艺 的要求。2 原料制备一次码烧隧道窑工艺中，湿砖坯直接码放在窑车上，一般情况下，码放层 数少于 14 层。随着湿坯码放层数的增加，要求湿坯具有一定成型强度，因此对混合成型 水分要求较
4、严格，不能码放过高。另外，当选用锤式破碎机和回转筛设备时，要求原料含水率低于 8%。进厂 原料的自然含水率也不能太高，否则，将影响破碎及筛分设备产量。如加大筛 孔尺寸，产品外观质量没有保证。原料自然含水率低，有利于一次码烧隧道窑 工艺高产量，因此原料制备中，需要建设足够面积的原料堆棚，让原料在晴天 时进厂，从而使得原料自然含水率较低。足够面积的原料堆棚还可以比较方便 地调整破碎和筛分设备的工作时间，工作效率提高，破碎及筛分生产电耗降 低。加水后，混合料需要进入一定面积的陈化库或混合料堆棚，除了提高混合 料的均匀性以外，还可以调整生产班制的差异，确保较低的成型水分。3 成型与湿坯强度一次码烧隧道
5、窑工艺中，混合料经双级真空挤出机挤出成型后，湿坯需要 按照焙烧对砖垛高度及形式的要求，直接码放在窑车上，先后通过干燥室和烧 成隧道窑，砖垛高度固定，不能随意降低。当湿坯强度偏低时，底层砖坯变 形。砖垛高度降低后，底层砖坯虽然不变形，但砖垛顶距隧道窑顶底面空隙增 加，烧成隧道窑内截面上下温度偏差较大，对砖坯烧成质量有较大影响，同时 烧成煤耗提高，产量降低。湿坯强度主要由双级真空挤出机下级确定，当成型水分降低，密实度增 加，湿坯强度提高，挤出机下级电动机装机容量也较高。因此，挤出机的选择 非常关键。除了考虑完成不同规格、不同孔洞率空心砌块的成型。一次码烧隧 道窑工艺中，应采用较大规格双级真空挤出机
6、，确保湿砖坯的强度要求。其次，湿坯强度与原料性质有关，与软质原料相比，硬质原料破碎后，粒 度粗细混搭，级配合理，而软质原料破碎后，粒度较为一致，级配较差。在相同的成型水分条件下，经挤出成型，硬质原料湿坯强度较高，而软质原料湿坯 强度偏低。对此，在一次码烧隧道窑工艺中原料的选择以及配料与挤出机的选 择同样重要。采用软质原料时，必须掺加如煤矸石、铁尾矿渣等工业废渣，调 整混合料的颗粒级配，从而保证湿坯具有较高的强度，避免坯变形或者被迫降 低码坯砖垛高度。双级真空挤出机真空度较高时，虽然提高湿坯的密实度，湿坯强度增加， 但是湿坯在后期的干燥过程中脱水较慢，湿坯残余水分提高，烧成中砖坯易出 现开裂及爆
7、裂现象，产量降低，废品率提高。如要避免砖坯开裂，干燥周期及 烧成周期均需要调整，一次码烧工艺的产量降低。因此，一般原料条件下，提 高湿坯强度，可采用降低成型水分的方式。4 湿坯预干燥一次码放湿砖坯的窑车，如果立即进入干燥室，受原料性能和干燥周期的 限制以及干燥室送热风机风量、温度、排潮风机风量、码窑密度、干燥室结构 等因素影响，干燥过程中砖坯很容易出现干燥裂纹、残余水分较高、窑车上砖 垛垮坯等弊端，使得干燥室的干燥质量及产量降低，成品中一级品率下降。此 外，当环境温度改变时，干燥室内冷凝结露、湿坯吸潮垮塌、残余水分偏高等 不利现象均会出现。在一次码烧工艺的长期运行中，烧结砖企业提出码放湿砖 坯
8、的窑车静停及预干燥的措施，通过生产实践，静停和预干燥措施能够有效地 解决干燥室出现的上述弊端。静停和预干燥的针对性，可归纳为三点： 可以解决湿坯的干燥周期与成型工段及烧成工段有节奏差异的问题，特 别是成型工段生产班制为两班制时，采用静停和预干燥的方式，在确定的进车 时间要求下，能够方便地调整干燥室工作制度。 湿坯在进干燥室前的静停， 湿坯内水分均匀性增加，湿坯强度提高。坯体内水分有所减少，湿坯总水量降 低，可适当提高干燥速率。 通过预干燥热风，可以提高湿坯温度，保持与干 燥室进车时要求的温度一致，从而可以避免因坯体冷疑结露、吸潮垮塌。湿坯预干燥的方式目前有三种，热烟气由坯体砖垛的上部向下吹送，
9、顶送 风方式。其次为顶送风加砖垛两侧送风。另外还有水平送风的方式。预干燥热风来源可采用烧成隧道窑余热空气、或隧道窑顶部空腔的换热空 气、或者是窑车车底的换热空气，作为预干燥系统的加热介质使用后，没有有 害气体排放。余热空气或换热空气温度可控制在 500C以内。夏季环境温度较高 时，预干燥可以不用送热风。生产规模较大时，成型后的静停及预干燥所需窑车越多，停车位也越多。 湿坯车位增加，空车位的数量也需要同步增加，否则，挤出机生产系统就会受 到牵制，高产量的优势得不到发挥。5 干燥室结构与风机一次码烧隧道窑工艺，干燥是按照烧成要求的方式码放湿坯的，码放湿坯 砖垛的窑车与干燥室使得干燥系统阻力增加很多
10、。其次，烧成系统与干燥系统 通过风机联系，由烧成隧道窑内抽出热烟气较为容易，而将热烟气送入干燥 室，则难度较高。此外，干燥与烧成基本是连续性生产，干燥快，烧成也快， 干燥慢，烧成也慢。因此，干燥室结构、风机规格、转速等参数选择，风机的 调节手段、送风能力、排潮能力、干燥室密闭性能和系统管理等方面，比二次 码烧工艺干燥要求更高。干燥室结构和风机性能要满足克服系统阻力、有利热 烟气输送、水蒸气扩散、水蒸气排潮要求。否则，干燥室产量以及干燥质量无 法满足生产要求。离心风机将热烟气送人工干燥室内，热烟气只能由顶部及砖垛两侧吹送到 湿坯表面。由于湿坯码放密度较高，砖垛系统阻力大。当热烟气内水蒸气分压较低
11、， 热交换后，湿坯表面水蒸气分压大于烟气内水蒸气分压，湿坯表面水分干燥蒸 发。随着干燥的持续进行，水蒸气与烟气混合，烟气内水蒸气分压逐渐提高， 当与湿坯表面水蒸气人压平衡时，湿坯表面水分干燥蒸发将停止。如果烟气内 水蒸气到达饱和，将在低温湿砖坯表面产生结露。因而，干燥室结构中，送热风长度、送热哈风口的位置、截面积等参数必 须与湿坯码放形式、干燥脱水曲线、排潮能力等要求协调。同时，湿坯码放形 式还必须满足烧成的要求。其次，提高烟气流速，可以克服砖垛系统阻力。除增加烟气内水蒸气不饱 和度、加速湿坯干燥外，还可加快水蒸气的及时排出，从而有效地避免水蒸 气冷凝现象及干燥缺陷，实现一次码烧隧道窑工艺高产
12、量。提高烟气流速，就 是提高风机转速，使得烟气动压提高，烟气克服系统阻力的能力提高，对风机 而言，在已确定的系统内，离心风机与轴流风机相比，离心风机更适应使用在 干燥与烧成系统内的送热风位置。干燥室进车端顶部设置有排潮风机，排潮风机运行过程中对窑内产生负 压，使含湿气体能够及时排除。因此，干燥室进车端、截止门、砂封槽等处的 密封必须严密，防止外界冷空气进入干燥室内，以免降低排潮风机对干燥室内 的排潮能力，砖坯出现残余水分较高等不良的干燥效果。当干燥室砂封槽的密 封较差时，送入窑内的热风由砖垛两侧向窑车底部泄露，分别流向干燥室进出 车端。流向进车端的热烟气会进入排潮风机排出，同样降低排潮风机的排
13、潮能 力。6 焙烧一次码烧隧道窑工艺中，砖坯的码坯方式非常重要，砖垛在干燥室中，干 燥介质只能由窑顶部及侧墙两边送入，砖垛中部砖坯与砖垛外围的砖坯干燥残 余水分不一致，外围砖坯残余水分低，中部水分高，这是 “一次码烧 ”的固有特 性。因此，在一次码烧隧道窑工艺焙烧环节，中部砖坯比较容易出现开裂，对 提高烧成产量，存在影响。对此，窑车上砖垛码放不仅要充分考虑干燥室中热烟气哈风位置，减少砖 垛阻力，降低砖垛中部砖坯残余水分，同时要满足烧成隧道窑哈风闸、投煤 孔、观察孔的位置要求。否则在焙烧过程中，产量不仅得不到提高，烧成煤耗 和废品率反而会增加。此外，除加强控制成型水分，保持静停及预干燥、提高干燥
14、室的干燥质量 以外，还需发挥烧成隧道窑预热带的作用，充分利用烧成隧道窑进车端哈风 闸，在预热带的有效长度内，让砖坯能够均匀升温，降低砖坯残余水分不一致 造成的危害。7 成品装卸一次码烧隧道窑工艺连续性较强，成品需要及时装卸，否则空窑车的运 转，对成型车间的生产安排、烧成隧道窑的按时进出车都有影响。部分烧结砖企业成品堆场面积小，成品的装卸受到市场需求制约，需求量 较大时，生产负荷可以满足生产计划要求，而当市场需求量较低时，成品窑车 无法及时卸车，成型车间生产受到影响，当天生产负荷降低。时间一长，企业 产量必然降低。另外，烧结砖企业卸砖岗位工，因劳动强度较高，人员流动性较大，岗位 工数量时多时少，人数较少时，对企业生产负荷也有较大影响。一次码烧隧道窑工艺的生产实践中，成品停车线长度、成品堆场面积和卸 砖岗位工数量多少，都需要引起关注，这也是一次码烧隧道窑工艺高产量的重 要条件之一。采用机械卸砖和打包，叉车转运，提高工作效率，降低生产成本，摆脱生 产计划因岗位工人为因素的影响，将是很多烧结砖企业的选择。#/ 6
