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仿古青磚闡述燒結路面磚(青磚)隧道窯的操作原理 ?
1、窯爐操作系統(tǒng)概述 ?
主要針對麟工牌SLY燒結路面磚(青磚)隧道窯的操作原理進行解讀,一般斷面在1.9~2.8m,窯爐設計溫度為1400℃,此款窯爐為低碼層外燃型隧道窯的范疇。本著傳承隧道窯的操作原理,簡述常見的一些使用方法,希望能夠促進磚瓦窯爐行業(yè)的透明度,并有助于提高行業(yè)同仁對燒結路面磚(青磚)隧道窯的操作使用和技術研究。
2、窯爐的結構特點
燒結路面磚和青磚具有以下共同特點:一是都屬于靜壓成型,其成型設備一致;二是都需要采用外燃燒系統(tǒng),碼放和燒結工藝一致;三是生產(chǎn)規(guī)模又比較接近,一般日產(chǎn)量要求3~7萬塊。因此,燒結路面路和青磚具有比較好的兼容性。該燒結路面磚(青磚)隧道窯是
在燒結路面磚隧道窯、環(huán)保隧道窯、輥道窯的基礎原理上研發(fā)的一款新型熱工設備,并獲得國家實用新型ZL201821471086.6專利技術,此技術在燒結路面磚隧道窯的基礎上采用輥道窯的截止門隔離形成還原室,收起還原室功能即是燒結路面磚隧道窯。順著窯車的運行方向進行排序和講述:原材料預處理系統(tǒng)、壓制成型系統(tǒng)、自動編組系統(tǒng)、靜車線、干燥室、
隧道窯、卸車線等。本篇著重講述其隧道窯燒制青磚與路面磚轉換的操作原理,其它輔助系統(tǒng)仍然是隧道窯操作的重要環(huán)節(jié),但是不作為本篇的重點講述。
由干燥室和隧道窯并列布局結構組成,即隧道窯一側設置原材料預處理系統(tǒng)、壓制成型系統(tǒng)、自動編組系統(tǒng)、窯車靜車線,隧道窯另一側設置干燥室、卸車線。干燥室采用分層送風梯度干燥工藝、頂排潮技術設計,隧道窯采用頂噴外燃燒系統(tǒng)、單壁復合墻和陶瓷纖維模塊吊平頂結構,整體以磚混砌筑材料建造。
3、窯爐的基本功能 ?
燒制品材料經(jīng)壓制成型系統(tǒng)做成坯,并且通過自動編組系統(tǒng)碼放到窯車上,以窯車為載體實現(xiàn)循環(huán)運轉。裝滿燒制品的窯車在存坯車間靜停等待,燒制品在存坯車間靜停等待的同時,也形成了自然脫水,并依次先后順序陸續(xù)進入干燥室進行人工干燥。經(jīng)過人工干燥的燒制品,通過擺渡從隧道窯進口端進入窯室。隧道窯正常焙燒時間內保持第一輛窯車位和最后一輛窯車位是空置的,打開進口端門后,窯車承載著燒制品進入空置的第一輛窯車位,關閉進口端門后,同步打開三個截止門,由液壓頂車機(內置)推動窯車向出口端方向前行一輛窯車位,此時又空置第一輛窯車位,同步落下三個截止門后,打開出口端門拉出承載成品的最后一輛窯車進入卸車線,此時又空置最后一輛窯車位,如此進行不間斷的周期循環(huán).
4、窯爐的操作原理利用
燒結路面磚(青磚)隧道窯的兩端分別設有進口端門和出口端門,進口端門與出口端門之間依次設有第1號截止門、第2號截止門和第3號截止門。并且在進口端門與第1號截止門之間設置待侯車位,防止破壞焙燒帶的氣壓平衡和無組織大量進氧;在第1號截止門與第2號截止門之間設置升溫帶和高溫焙燒帶;在第2號截止門與第3號截止門之間設置還原室;在第3號截止門與出口端門之間設置冷卻帶。升溫帶的窯壁上設置若干個哈風口,焙燒帶頂部的窯壁上設置若干個燃燒裝置和若干個與燃燒裝置連接的控制傳感器,兩側的窯壁上設置若干個高溫攝像頭,高溫攝像頭與電腦連接,并將影像數(shù)據(jù)實時傳輸至電腦;還原室的起始段頂部設置若干個高壓噴淋裝置,中間段頂部的窯壁上設有若干個CO檢測裝置,末段兩側的窯壁上設有若干個燃燒裝置;冷卻帶頂部的窯壁上設有余熱回收裝置。
青磚燒結過程:經(jīng)過干燥的燒制品由進口端門進入隧道窯室內,采用外燃燒嘴協(xié)同供氧方式,在焙燒帶內利用燃燒裝置進行高溫焙燒,高溫攝像頭監(jiān)督燒制品的燒結過程,并將影像數(shù)據(jù)實時傳輸至電腦,操作人員可以實時查看燒制品的燒結情況。完成高溫焙燒的燒制品進入還原室,在還原室經(jīng)過高壓噴淋裝置噴淋和燃燒裝置的二次高溫燃燒,內生成CH4、CO、H2等還原性氣體,CO和Fe2O3發(fā)生反應,奪走Fe2O3中的氧,生成CO2,F(xiàn)e2O3則被還原成Fe3O4,F(xiàn)e3O4顏色暗淡,呈青灰色,即得青色燒制品。完成還原燒制的燒制品進入冷卻帶,按照次序等待出窯。
燃燒氣體中CO含量在<4%時,稱為弱還原氣氛,CO含量在>4%時,稱為重還原氣氛,還原室內的還原氣氛控制,是改變CO含量來實現(xiàn)的。FeO鐵的氧化物中氧含量最低的化合物,發(fā)生還原反應時的溫度和時間之不同,鐵的幾種氧化物會以不同的比例存在。影響磚瓦顏色是Fe2O3的含量,其含量越高,氧化燒結后的磚瓦顏色越紅、越紫。還原燒結后,F(xiàn)e2O3鐵由于O2在還原中丟失,變?yōu)镕eO,純凈的FeO呈黑色,F(xiàn)eO含量直接影響青磚瓦色澤的深淺濃厚。原料中含有0.1%~1%的氧化鐵,在氧化氣氛下這些氧化鐵以Fe2O3形式存在坯體中,使燒制品發(fā)黃;而在還原氣氛中氧化鐵被還原成Fe3O4或FeO,氧化鐵在陶瓷原料中被視為雜質,含量>0.8%時在還原燒結后,會出現(xiàn)淡淡的灰青色,含量>0.35%時會出現(xiàn)明顯黃色。磚瓦原料中的鐵元素在窯內氧氣充足的情況下,被氧化成紅色的赤鐵礦Fe2O3,這就是磚瓦通常顯紅色的原因。使燒制品白里泛青,色澤宜人,它不單是可以燒青磚,可精確控制到“五彩六色”。關閉進口和出口端門后,同步打開三個截止門,此時燃燒氣體中CO含量在<4%,即處于弱還原氣氛狀態(tài);打開進口和出口端門后,同步關閉三個截止門,此時燃燒氣體中CO含量在>4%,即處于重還原氣氛狀態(tài)。合理使用弱還原氣氛和重還原氣氛的轉換,不影響還原效果和連續(xù)作業(yè)。
路面磚燒結過程:提起第2、3號截止門和出口端門,關閉還原室內的燃燒裝置和高壓噴淋裝置,原第1號截止門到第3號截止門之間形成新焙燒帶劃分,第3號截止門到出口端門之間形成冷卻帶。經(jīng)過人工干燥的燒制品由進口端門進入隧道窯室內,在焙燒帶內利用燃燒裝置進行高溫焙燒,高溫攝像頭監(jiān)督燒制品的燒結過程,并將影像數(shù)據(jù)實時傳輸至電腦,操作人員可以實時查看燒制品的燒結情況。完成燒結的燒制品進入冷卻帶,按照次序等待出窯。
5、窯爐的應用狀況和市場前景
與現(xiàn)有技術相比,該燒結路面磚(青磚)隧道窯可以滿足市場深層需求,實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)和連續(xù)化操作,優(yōu)化了供給結構,促進了磚瓦工業(yè)智能制造;同時也實現(xiàn)了綠色生產(chǎn)和節(jié)能減排,優(yōu)化了清潔燃料改造,促進了污染治理應用。在發(fā)展綠色建筑、裝配式建筑、海綿城市、鄉(xiāng)村傳統(tǒng)建筑、園林園藝和磚雕文化等建設中,其燒結路面磚(青磚)隧道窯發(fā)揮了積極的作用。
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