浅论煤矸石多(大)孔烧结砖的焙烧过程.doc

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1、浅论煤矸石多（大）孔烧结砖的焙烧过程2011.6.25焙烧作为煤矸石多（大）孔烧结砖生产中的最后一个环节，也是十分重要的一关，产品的产量、质量和全部经济技术指标均将在此集中体现。一旦失误，前功尽弃，应于充分重视。焙烧的目的是把各种松散的矿物混合物转化为质地坚硬、性能稳定的制品。在完成这种转化的过程中，将会出现许多物理和化学反应。最终制品的性能，如强度、孔隙率、耐久性、热膨胀等是由在焙烧过程中形成各种物相的种类和数量所决定的。焙烧时，不仅需要充足氧气来助燃，更需要大量的空气来传递热能、调节断面温差，要完成焙烧过程物理化学反应就应保证足够的空气量。监控员也正是依靠控制空气的流动来控制焙烧时的温

2、度曲线、焙烧速度等整个过程的。以平顶山可利尔新型建材有限公司153米长（35车位）6.9米宽大断面隧道焙烧窑为例。在窑内，燃料的燃烧和热量的对流传递借助于流动的空气。因此，气流的分布也就在极大的程度上决定了各部位的燃烧条件和砖坯的升（降）温条件。气体经窑尾送风机送至窑内受到排烟风机、烟囱的强大抽力，经冷却带、焙烧保温带、预热带水平方向流动。除有一个水平的力以外，还有受到气体由于受热升温体积膨胀后向上的浮力。生产中，窑内各带的温度不同，气体在各处上浮的力量也大不相同：在高温焙烧带，温度在950℃~1050℃，气体上浮的力量最大，而在冷却带末端和预热带的始端只有几十度，气流的上浮力也最小。在这

3、两种力量共同作用下的气流，根据力的平行四边形法则产生一个向斜上方的全力。设气流所受到的水平方向的抽力为F1，向上的浮力为F2，则抽力越大其全力R向上的倾角就越小，火行速度也越快，对焙烧也越有利。图中的水平抽力由F1增大为F1，时，合力就同R变为R，′，其向上的倾角则同ψ减为ψ，，焙烧速度就快多了。为此，操作中应努力减小坯垛下部的阻力，给底部气流的增速创造条件。大断面隧道窑的内燃多（大）孔烧结砖码坯的基本原则：下稀上密、中稀边密、平稳直正、火路畅通。下稀上密：由于热气流轻而上浮，以致窑室断面上部火行快，下部火行慢，造成同一坯垛断面上部温度高、下部温度低。下稀上密的码窑原则加大了坯垛上部的通风

4、阻力，减小了下部的通风阻力，使上下气流尽量均衡，上下火行速度基本一致，从而可缩小断面温差，提高产品质量。中稀边密：内燃烧砖时，主要是砖坯主要原料煤矸石自身可燃物燃烧发热。因窑墙吸热要耗去两边砖坯的部分热量，而中部的砖坯不仅无此项消耗，还要接受周围砖燃烧时传来的辐射热量，造成热量集中，产生过烧。中稀边密的码窑原则使中部砖坯减少，燃料也相应少了，想高温也高不起来，有利于气流均衡通过，从而减小断面温差。平稳直正、火路畅通：为使坯垛稳定，防止倒塌和尽量减小其对气流的阻力，码坯时应先找平窑车垫砖，使砖坯能放稳摆正，码坯时应头对头、孔对孔、上下齐平，前后对正，确保火路畅通。多孔砖的码坯：多孔砖的砖孔断

5、面多小于10mm2，通风能力极弱，可不予考虑。且其孔洞率为30%以内，肋壁较厚，可采用顶面迎风，错缝叠码，形成宽畅的通风火道。这种码法特别适用于长宽较为接近的多孔砖。而对于尺寸接近于普通实心砖的多孔砖，可以和普通实心砖一样码坯，孔洞较小而且孔洞较多时一般应采用孔洞垂直地面平码。内燃掺量高时，应适当稀码，以免燃料集中出现高温，反之，则适当加密。在欠火处适当加密，在过火处适度稀码，避免出现焙烧火度不匀。码坯时应前后对正、左右看齐、上下垂直，以保证坯垛火道畅通、火眼对正。砖在隧道焙烧窑内焙烧是分阶段进行的，常分为预热、焙烧保温、冷却三个阶段，称为“三带”。各带的工作温度不同，砖坯内的泥料也随着温

6、度的变动而产生相应的物理、化学反应。预热带砖坯从常温升到120℃的联合体是低温预热阶段，此时主要排除坯体中的残余水分－自然水。因坯体内的水分汽化后只能从其细微的孔隙中排出，如升温太急，水汽迅速增多，“挤”不出来，只好胀破坯体。因此，本阶段的升温速度限为25～30℃/h。在坯体温度从120℃升到450℃的阶段，坯体开始排出化学结合水。此时，坯体不收缩，且其机械强度逐渐增加，升温速度可为50～80℃/h。当温度达到400℃时，坯体内的有机物开始氧化燃烧，内掺燃料也开始出现无火焰燃烧，坯体开始变红发亮自行升温。如果坯体中含硫量偏高，且内外升温不一致，在此阶段会使坯体表皮急速燃烧产生液相，消耗比碳

7、燃烧高5~20倍的氧，产生膨胀气体，随后又急速降至环境热风温度，液相消失。要么产生表层裂纹，并伴随大量黑心；要么随后在高温带初期坯体内部膨胀，产生整体大规模裂纹。在预热带后期，坯体温度从450℃升高到700℃，叫高温预热阶段。其中在550～600℃的阶段泥料中大量二氧化硅发生晶型转化，体积剧烈膨胀，此时切不可升温太快，以免出现裂纹，所以强调长预热，就是这个道理。一般预热带长11~14个车位，可以用调整排烟风闸和调整排烟电