烧结砖厂的技术节能(2)

2019-08-20 19:32

2)与其它非烧结墙体材料工厂比较,砖瓦厂工艺复杂、投资大、产品售价总体偏低,大部分投资者仍缺乏稳定而较高的收益,从而抑制了其采用先进工艺、配备高端设备上大规模生产线的积极性;

3)在欧美,烧结黏土制品从来都是跨区域销售且是价值不菲的“奢侈品”,从业者也有很高的地位;而在我国,砖瓦一直是地位“低下”的地方建材,往往被人蔑视,甚至成为低端产业的代名词。在欧洲,烧结砖瓦行业有自己的一系列完整的原材料评价(矿物.成分、工艺特征、干燥特性、烧结性能等)体系、有着完备的工艺评价体系、有着成熟的热工系统考核方法,更有着先进的机械设备制造商,而且制造水平堪与航空、电子工业相媲美。甚至可以说:每一个砖厂就像是一个研究所,每一个机械厂就是一个设计院。在我国,砖瓦工业最早进入市场,由于缺乏政策的强力扶持与严管,不管是机械还是砖瓦产品,鱼龙混杂,良莠不齐。由于缺乏原创性的研究和集成创新,没有借鉴其他行业的先进技术,大部分设备为相互克隆的产品,水平低下的机械设备与窑炉无情地吞噬着昂贵的电力和宝贵的煤炭资源。

当然,近十年来国家墙改力度的加大,国产引进型设备的广泛采用,房地产业的高速发展刺激和促进了墙体材料工业的技术进步和砖价的上涨,投资烧结砖瓦有了一定的利润空间;一些新技术和新装备在一些大型项目(多在地位不同的煤炭、电力行业)中得到应用并取得了一些成效。对于提高劳动生产率、扩大产能、生产高端产品、促进行业的技术进步具有示范作用。如在原料及其制备工段采用自动化配料系统;原料破粉碎工段采用大型粉磨系统(烘干立式磨粉机、烘干球磨机、摆式磨粉机);陈化库采用桥式多斗挖土机;采用码坯机械手、自动码坯机、单层干燥自动化装卸载系统;采用成品卸垛机、打包机等。但是采用上述设备的生产线工艺比较复杂,工程造价提高,而且以消耗电能为代价,还增加了单位产品的成本。但是这些设备代表了砖瓦行业最新、最先进的技术,代表了砖瓦工业的发展方向。目前在节电方面比较有成效的设备有:搅拌挤出机、圆盘筛式喂料机、多泥条挤出机、中压轴流风机(均带有变频调速装臵)。

3.3.热工设施节能

3.3.1. 小断面干燥室——轮窑系统 1)干燥室

确定每一种产品的最适宜的码车图,以利干燥室内热交换及坯体脱水; 进车端设臵简易干燥门并在进车后及时关闭,防止吸入冷空气;

每个送热风支道都安装调节门以便将总风量分配均匀;根据原料和产品调整好支道内各段混凝土盖板的间隙;

校验送、排风机选型参数是否得当,必要时更换机型或调整电机;送、排风机加装变频器随时调整风量以适应生产过程和气候的变化。 2)轮窑

对于仅采用热烟气作为干燥热源的、需要有热风炉补充干燥室不足热量的轮窑,在其直窑段每个窑室需要增加抽取余热风闸,独立设臵热风道,抽出余热后再与烟热混合送往干燥室;

烧窑工要熟悉带有余热系统的轮窑结构,熟练掌握热风闸的操作。 3.3.2. “一次码烧”干燥室——隧道窑系统 1)干燥室 a、存在的问题

冬、春季倒坯、产量低,配套的系统操控性差、反应不灵敏是普遍存在的问题,由此加剧了窑炉热耗和配套设备电耗。主要是由于干燥室进车制度混乱、码坯方式不合理、排潮不畅、送风不到位、干燥室过短等诸多问题导致。 b、采取措施 稳定进车间隔:

码好的坯车必须按干燥室工作制度进车,成型工段下班前在存车道上必须存储够干燥室一个班或10h进车需要的坯车;存坯量不够的干燥室应在夜间降低送风温度或按干燥室进车端湿度控制排潮风机的启停,如在湿度大于95%时开启风机,湿度小于75%时关停风机,最好使用变频器来控制风机。 控制码窑密度:

烧结普通砖220~240块/ m 3;多孔砖260~290块(折烧结普通砖)/ m3;空心砖280~320块(折烧结普通砖)/ m 3。而且内燃砖要边密中稀,坯垛顶隙小于80mm;侧隙小于80mm。 顶送风与侧循环:

以顶送风为主,侧循环为辅。占送风总量的70%左右的热风以不低于600Pa的压力从干燥室顶部的条形孔送入窑车上坯垛之间的空隙;侧循环风主要起扰动和搅拌作用,可有效降低干燥室断面温差和干燥残余含水率,为入窑后快速升温奠定基础; 辅助排潮:

在主排潮风机之后设臵采用离心风机的辅助排潮系统抽取干燥室车面的湿气可有效的防止冬春季进车端倒坯; 延长干燥室或加一条干燥室:

干燥室的基本任务就是生产出满足进入隧道窑所要求的最低残余含水率的干坯,入窑后能够快速升温。这样不仅能够加快焙烧的进度(干燥程度不够的砖坯在进入隧道窑后还得继续干燥脱水,在一定程度上也等于缩短了隧道窑的长度),而且节约燃煤。过短的干燥室不仅降低了干燥周期,也限制了该系统的合理布臵,如送排风口的布臵;将残余水分过高的坯体入窑,窑的预热带就会变成干燥带,窑的有效长度就会缩短,产量萎缩,自然也不会给干燥室提供足够的热源。因此,要对原干燥室的干燥周期重新校核,如果达不到要求,在场地允许的情况可下适当延长干燥室或加一条干燥室。但是要增加干燥室就必须对热风源进行重新分配。总而言之,干燥能解决的就不要推到窑炉;前一工序能解决的就不要推到后续工段。 2)隧道窑 a、存在的问题

窑型:拱形窑顶部圆弧部位及侧面空隙过大,空气流速过快,断面温差大; 窑长:过短。系统设臵不完备,温度曲线过陡,产品出窑温度高;

码坯:顶隙及侧隙过大,中部间隙过小甚至整个断面码成一垛,造成坯垛断面上有效通风面积过低;码坯密度过高,中部通风差,违反了“穿流”焙烧的基本原则。

材料:窑顶及窑墙选用材质导热系数过大且厚度太薄,导致窑体散热大; 排烟系统:排烟段偏短、排烟口不能卸灰导致排烟不畅、排烟口过高导致排烟温度过高弱化了排烟过程对干坯的预热功能;

车底压力平衡:未设臵该个系统,使车下得不到冷却,约15%的热量得不到回收,窑内轨道变形和车轴润滑失效带来的卡车、脱轨、倒垛甚至窑体坍塌时有发生;

窑顶空腔换热:窑顶换热使隧道窑顶处于微负压状态,可以有效减缓含硫气体对窑顶结构甚至钢结构厂房的侵蚀;

冷却带余热抽取位臵及方法:该部位热量占隧道窑全部热量的70%以上,是最优质的热源。能否利用好这一热源决定一条生产线的成败。现有隧道窑的抽余热口大多设臵在窑外墙两侧,而且间隔过大、数量偏少。一方面热量得不到快速有效的抽取,致使坯垛中部得不到有效冷却,另一方面坯垛与侧墙之间流速过快;出现中部砖“过烧”,边部砖不熟的现象;产品出窑温度高是其显著特征;

风闸:所用闸阀(锅)直径不够且年久失修,操作不灵活甚至失效; 烟道:截面积不够、塌陷严重、阻力大;积灰甚至阻塞;没有或者无法安装换热器;

投煤孔: 起止点不当,投煤范围与温度曲线不一致;定位有误,使外投煤落在坯垛之间或砂封槽,不但不能有效的燃烧还给窑车运行带来隐患;

窑车:窑车与窑体之间没有形成曲封,耐火及保温材料用量极少甚至不用,保温差,破损严重导致车下漏风;

窑门:没有设臵截止门,出端窑门未安装冷却风机甚至没有出端门,使焙烧过程应处的封闭体系变成了敞开体系,生产过程易受环境影响而不好掌控;缺乏强制冷却延缓了焙烧过程,加大了推车间隔; b、解决问题的措施

热工系统技术改造

由于隧道窑焙烧系统是节约热能消耗的主体,与其相关配套设备投资较大,许多不合理的问题普遍存在,而且由来已久,要完全解决这些问题需要有个过程。因此,各砖厂应从自己的实际出发,有针对性地抓主要矛盾,阶段性地完成节能技术改造。对于那些系统及结构落后、年久失修,能耗居高不下的窑炉要坚决拆除重建。技术改造要从完善系统、调整设备,加强窑体与窑车保温及管理做起,稳步提高进车速度,产量和质量逐渐上升,能耗会明显下降。具体可从以下方面实施:

窑型:采用吊平顶结构隧道窑,不仅气流分布均匀,而且便于机械化码坯、卸窑车。为了延长隧道窑的使用寿命,最好采用耐火砖吊顶;

窑长:2.5m断面:88.3~98.3m长;3.4m断面:108.1~134.2m长;4.6m断面:131.3~144.35m长;6.9m断面:144.35~153.05m长;

码坯:码好坯垛的窑车是隧道窑中的最小单元,其尺寸取决于产品规格和码坯方式。要达到合适的“断面空隙率”和“码窑密度”就不要码的过高、过密。最好码成1×1 ×1.5~1.6m(长x宽x高) 的垛身,在入窑前最好通过检查门,既保证了较小的顶隙和侧隙,又不至于与窑墙碰檫;

材料:窑顶及窑墙最好采用复合结构,最大限度地减少窑体散热; 排烟系统:排烟过程的一个重要附加功能就是消除干燥过程的不均匀性,保证坯体得到充分预热。因此,排烟段不少于30m,低温及高温烟气排出口分别不低于6对和4对,低排烟温度控制在100~120℃;

车底压力平衡:必须设臵该系统,使车底得到冷却、平衡车下与窑内压力,并回收散入车下的热量,也有利于发生事故时救援人员的进入;

冷却带余热抽取:在窑的冷却带后部温度曲线对应450~200℃范围内窑顶设臵9~12排不锈钢余热抽取孔,每排3个抽出口,孔径150~200mm,可有效抽取余热,为干燥室提供充足的热源;

烟道与风闸:采用钢制管道替换原有的砖砌风道,铸钢蝶阀代替铸铁闸锅,蝶阀下部连接卸灰口,可定时清理积灰;


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