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耐火砖砖坯干燥过程中出现裂纹、坍塌的原因与防治措施
来源: | 作者:254changhong | 发布时间: 2020-10-28 | 3284 次浏览 | 分享到:
耐火砖在成型之后,需要在隧道干燥窑中进行干燥处理。在干燥的过程中因操作不当或其他原因,容易造成砖坯裂纹等质量原因,以下是隧道干燥窑易发生的干燥质量原因与措施,供参考:
耐火砖在成型之后,需要在隧道干燥窑中进行干燥处理。在干燥的过程中因操作不当或其他原因,容易造成砖坯裂纹等质量原因,以下是隧道干燥窑易发生的干燥质量原因与措施,供参考:
1、干燥风量、风速过大产生耐火砖砖坯裂纹
隧道干燥窑干燥制度的原则是低温、大风量、微正压操作。所谓大风量是指要有的风量把窑内的大量水汽带出干燥窑,而并非风量越大越好。
干燥风量和风速过大易使砖坯表面急剧干燥收缩而造成砖坯裂纹。这种原因产生的裂纹,一般出在每辆窑车前排坯垛迎风面的中上部位和整车坯垛的上面的1〜2层砖述上。
要按照砖坯干燥过程的四个阶段,即砖坯加热阶段、砖坯的等速干燥阶段、砖坯的降速干燥阶段和砖坯的平衡干燥阶段的特征及其工艺操作方法进行操作。
砖坯的等速干燥阶段即自由水排除阶段,是砖坯干燥过程的主要阶段。在此阶段,坯体泥料颗粒之间的收缩水被排出,坯体产生收缩。因此,如果操作不当,则坯体就很容易产生裂纹。
2、干燥风温过高、周期较短造成砖坯裂纹
干燥风温过高,同时干燥周期又短,也会使砖坯表面因急剧干燥收缩造成砖坯裂纹,这种裂纹一般都出现在整车坯垛的中上部位。
不管是干燥风量、风速过大或是干燥风温过高与干燥周期较短造成砖坯裂纹的根本原因都是干燥工艺不当,即干燥制度不合理造成的。总之,要严格遵循整个干燥过程的四个阶段,即砖坯加热阶段,砖坯随温度升高而干燥速度加快,坯体产生干燥收缩。当干燥过程中,砖坯水分的外扩散速度与内扩散速度相等时,即干燥进人等速干燥阶段,这时,干燥进行得为强烈。如果外扩散速度远远大于内扩散速度,则坯体形成很大的水分梯度,导致坯体表面收缩很大,当收缩产生的应力大于坯体的强度时,述体表面就形成了裂纹。当干燥过程中,坯体表面上的水分等于大气吸附水分时,蒸发面随着水分的减少而逐渐缩向坯体内部的毛细孔道中,干燥速度逐渐降低,干燥进入降速干燥阶段。在降速干燥阶段,坯体内只是相应增加气孔,并不发生体积收缩,所以,坯体在降速干燥阶段不会产生干燥裂纹。在等速干燥阶段与降速干燥阶段之间有一个分界点,即干燥临界点。砖坯在干燥临界点时的水分蒸发释放已达到一个限含水率,即临界含水率,临界含水率也就是砖坯在临界点处的含水率。此时,因固体颗粒失去周围的水分而相互靠近,直到它们互相接触并靠栊在一起。因此,砖坯干燥过程达到干燥临界点以后,或者说,砖坯水分达到临界含水率以后,坯体即停止收缩。干燥临界点是砖坯干燥过程的分水岭,在干燥临界点以前砖坯每脱去一滴水,都会造成收缩,也就有可能引起坯体裂纹,这时如果送风量过大,干燥速度加快,就会使坯体产生裂纹。在临界点以后,由于干燥过程已不会产生破坏性裂纹了,所以,应该用的通风量和的热介质温度,快速脱去坯体中的水分,提高干燥速度。由此可见,准确确定隧道干燥窑临界点的位置,对于隧道干燥窑的设计与生产操作都是十分重要的。生产过程中,临界点在隧道干燥窑中的准确位置,操作者无法直观确定,只能试调各送风口的风量、风温,以及砖坯的干燥质量和干燥速度,摸索出一个比较小的范围,即可满足生产操作的需要。
3、隧道干燥窑发生塌坯的原因与措施
北方地区冬季生产时,是室外温度降到度以下时,隧道干燥窑容易出现塌坯事故。常发生部分述垛或整车坯垛坍塌。塌坯有两种情况,一种是部分述垛从上到下像被水淋湿一样;另一种是部分坯垛或整车坯垛从下向上湿软坍塌。前一种塌坯原因是:从隧道干燥窑内排出的潮汽在排潮筒的内壁发生冷凝,冷凝水沿筒壁而下滴在坯垛上将砖坯湿塌;后一种原因是:隧道干燥窑内大量湿汽在往排潮口流动的过程中,温度逐渐降低,当温度达到时,即在砖坯表面产生大量的露水,被露水浸湿的砖坯,当承受不了上部坯垛的压力时,即发生坍塌。
塌坯的主要措施:一是加强隧道干燥窑窑体和窑顶的保温措施;二是加强隧道干燥窑进车端窑门的密封,防止冷风进入排潮口而降低排潮温度;三是根据天气降温的情况,提高入窑的风温与风量;四是摸清楚隧道干燥窑内塌坯的部位(车位号),高温热风的输入量,如果设计与施工时,无此进风口,则可在窑的两侧和窑车台面以上部位增加进风口,从供热风的主管道上接装上φ300mm的管道引入热风,以使此部位的风温超过温度。总之,这些措施的有效标志是:排潮口处的温度大于50℃。
4、如何辨别非干燥工艺原因造成耐火砖坯裂纹与措施
非干燥工艺的原因是指在干燥之前的生产工序中,耐火砖砖坯已产生了裂纹,而在干燥之后才显现出来的那种裂纹形式。如何辨别非干燥工艺原因造成的砖坯裂纹,对于窑炉焙烧操作者也是十分重要的,以便及时有针对性的解决产品质量问题。
(1)成型原因造成砖坯裂纹
多孔砖在成型时,如果泥料在机头中遇到的挤压力不同,就会导致泥条断面挤出速度不同,使砖坯边部与中间部位的密实度不同,坯体在干燥过程中,因坯体四周的密实度低于中间,边部温度高于中间温度而导致边部水分蒸发快,中间水分蒸发慢,形成边部脱水率大于中部的状况,当边部收缩过快时,坯体边部产生裂纹。形成这种裂纹的根本原因是砖机机头结构不合理。
另外,芯架不当也是造成成型裂纹的主要原因:一是成型时,泥条断面挤出速度不均匀;二是成型时,因刀架离机口太近,挤出区太短,泥料经芯架分割后愈合不良而形成成型裂纹;三是成型时,坯体孔壁厚薄不均匀,在干燥过程中,因收缩不均产生较大应力而造成成型裂纹。
总之,因成型原因在坯体中形成的微小裂纹在成型时不易发现,而干燥或烧成后才因裂纹的扩大而被显现出来。成型裂纹的特点是有规律性,这就给我们对于砖坯裂纹产生原因与采取消除砖坯裂纹提供了一个简捷的鉴别方法,并可有针对性采取有效措施。(2)泥料原因造成砖坯裂纹一是泥料加水搅拌不均匀,坯体内外层或各部位水分差异过大,在干燥过程中因收缩不一致而产生裂纹;二是不同原料(煤矸石、页岩等)混合得很不均匀,形成大小不同的泥团,在干燥过程中,因各部分收缩不一致而造成裂纹;三是没有经过瘠化的高塑性原料,其干燥敏感性系数大于2的泥料成型的砖坯收缩率很大,易产生裂纹。
5、隧道干燥窑生产环保问题
隧道干燥窑的环保问题系指从干燥窑排出的废气对环境的污染问题。近年来,砖厂的环保问题已被各地列入重要的考核指标,是对焙烧系统的烟气排放与污染更加重视,环保工作检查力度逐渐,天,如果砖厂烟气排放不达标,则要责令改造或停产。因此,重视环保问题要同重视生产一样,早抓、早规划、早行动、早见成效。
从隧道干燥工艺操作技术方面,一是采用焙烧窑冷却带的清洁热风作为隧道干燥窑的干燥热源,只要工艺操作得当,其热风量和温度完够满足干燥生产的需要;二是不使用隧道焙烧窑的烟气进行干燥;三是慎用或少用焙烧窑预热带后部的髙温烟气进行干燥;四是如采用含硫烟气作为干燥热源,则设置脱硫设备,对从干燥窑内排出的废气进行脱硫处理。