一条自保温烧结砌块的现代化生产线

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摘要：1 前言 江苏贝斯特新型建材有限公司根据建筑市场日益发展的需求，在2012年建成并投产了一条以生产240 mm×190 mm×290 mm自保温砌块、KP空心砖、240 mm×190 mm×90 mm模数砖等十几种砖型，现在

1 前言 江苏贝斯特新型建材有限公司根据建筑市场日益发展的需求，在2012年建成并投产了一条以生产240 mm×190 mm×290 mm自保温砌块、KP空心砖、240 mm×190 mm×90 mm模数砖等十几种砖型，现在达到年产27万m3（折合普通砖1.8亿块）的生产能力。 高产、轻质、高强、低耗、环保是这条生产线的重要特色。主要原料都是来自固体废弃物，如工程渣土、炉渣、煤矸石等，它最终被制成为人类造福的绿色建材。为了确保生产这种高质量的产品，贝斯特公司采用了现代先进的二次码烧工艺，除了建造一条先进的大断面平顶隧道窑外，尤其建造了较高水平的大型室式干燥室，它实施多层托盘，单层干燥，与翻坯机、联合升降机、指状叉车、码窑机、卸砖机、打包机组成的全新机械化切、码、运、卸、包系统，被誉为华东地区第一个吃螃蟹的企业。 大断面隧道窑二次码烧工艺基本概况： 生产能力：27万m3∕年，折合普通砖1.8亿块∕年。日生产能力：36车×26m3∕车=936m3∕d。 主要设备：1条宽9.2 m，内高1.4 m，长161 m的平顶隧道窑，22座室式干燥室，1台75∕65真空挤出机，以及翻坯机、上下架机、码坯机、卸砖机、打包机等配套设备。 主要产品：240（190）（90）mm×190 mm×290 mm自保温砌块，KP1空心砖，240（190）mm×190 mm×90 mm模数砖等十几种砖型。 主要原料：煤矸石、工程渣土、炉渣、页岩。 主要工艺：煤矸石、页岩经粉碎筛分后与经过除石对辊净化后的渣土、细炉渣搅拌混合后送入陈化库。 混合料陈化后由多斗挖掘机取出，经高速细碎对辊机、双轴搅拌机处理后送至挤砖机，挤出的泥条经切条、切坯、翻坯码放到钢托盘上，再送入室式干燥室，干燥周期18h～20h。 干坯由指状叉车取出后，经下架机、夹坯机，再经过编组、翻坯由码坯机码到窑车上，经过辅助干燥后入窑焙烧，烧结周期24 h，砖机从窑车卸到木托盘上，经打包机打包后由叉车运出上垛及装车。 2 主要生产实践与心得 2.1 原料 要生产出高质量的自保温烧结砌块，原料是基础，各种原料要有全负荷生产半个月以上的储备量，原料不稳定会严重影响产品的产量和质量。 合理的原料配比是顺利生产的保证，生产自保温烧结砌块,页岩和煤矸石粉要通过2.0 mm～2.8 mm滚筒筛，残土掺量要适当，塑性指数要调控在10左右，干燥敏感系数要小于1，干燥收缩率要小于3.5%，过大的收缩率会增加干燥周期，增大干燥难度。 原料制备的生产能力要大于成型生产需求，要保证混合料有48 h～72 h的陈化时间，混合料的陈化是生产多孔薄壁大型砌块必不可少的工序，原料制备生产能力大，还可以充分利用低谷电，降低生产成本。 选择页岩和煤矸石除了要考虑采购成本和发热量，还要严格控制钙和硫的含量，硫含量大于1%，容易产生泛霜，腐蚀设备和增大脱硫压力，钙含量大于5%，容易产生石灰爆裂和粉化现象，如果已经砌筑还要拆除重砌，会造成重大损失。 尽量提高内燃掺兑量的准确度，尤其是大型砌块接触面大，特别容易在焙烧过程中产生严重压印和裂纹，为了防止产生严重压印裂纹和过烧等质量问题，要根据产品品种、季节变化、焙烧速度、原料配比等因素尽量降低内燃掺兑量，控制到100 kcal∕kg～150 kcal∕kg，这不但可以防止产生坯垛中间过烧和严重压印裂纹的质量缺陷，还可以达到节能降耗，减少废气排放和降低成本的多重效果。 2.2 成型 生产薄壁多孔的大型砌块，高速细碎对辊是原料细加工的必要设备，经过挤压、差速碾练后的混合料可增加密度和塑性，有利于成型和提高产品质量。 挤出机绞龙的螺距、倾角、副叶角度、绞叶材质和厚度及泥缸衬套和机头的尺寸，要根据原料配比、产品品种具体情况调整，其中均有较大的优化改进空间，经多次改进，主机电流下降超过100A，挤出泥条速度也大幅提高，基本满足了日产1000m3砖坯的要求。 机口是成型的重要设备，对坯体质量至关重要，泥条通过钢丝网板测试的速度差要小于10%，过大的泥条速度差，虽然也能成型但是在坯体内部存在密度差，干燥敏感系数高的原料极易变形和开裂。 孔形设计要均衡美观，制品既要达到保温隔音的目的，又要满足抗压强度的要求，肋与壁的厚度比在60%～70%之间为好。机口尺寸和切割长度要按成品砌块（砖）的尺寸及时调整，达到优等品要求。 成型水分要根据原料特性和砖型适度调整，现在控制在14%左右，过大会造成坯体变形，过小会增大主机电流，真空度要达到-0.08 MPa以上，湿坯上托盘前的路线尽量简捷，防止变形。 2.3 干燥 安装了翻坯机，使砖坯的孔洞顺着气流方向，增大了蒸发面，使坯体各部均匀干燥，有利于坯体快速干燥。 取热风机前增加了配风门，循环风机前后增加了配风门，并回收了降速阶段的排风，做到了热风总道内有较充足的热风，形成了稳定的温度和风压，由于隧道窑改造后的烧成制度优化而提供较多优质的余热送至热风总道，且在干燥室顶部安装强力回收风机，将砖坯干燥的后半程（即降速阶段）含湿量较低和热焓尚高的弃风全部回收，注入热风总道，既充分利用热能，又增大了风量，也相应稳定了热风总道内的温度和风压这两个重要工艺参数，这就为循环风机正逆转实施双向送风均能带入补给热参与循环创造了有利条件。 改造前，循环风机在水平管上安装，逆向送风时，热风总道的风压低于循环风机的风压，循环风机仅能正向送风时带入补给热循环，而逆向送风时是不可能带入补给热的，甚至还产生循环风回流到热风总道的现象，其结果是室内风量严重不足，气体分层，干燥不均，干燥周期很长。热风总道采取增量增压改造措施，循环风机移到竖管后，就可以自如地施行正、逆转换，并双向带入补给热循环的功能。同时增开了多个配风口，采用低温大风量措施，风速增大，由不到1 m∕s增至3 m∕s，室内气体充盈，干燥均匀，随着干燥过程不断递增给砖坯蒸发表面的热量，促使热传导湿扩散加快，干燥周期大大缩短，现在，干燥室可以满足日干燥1 000 m3砖坯的干燥要求，终于获得节省能源，干燥快速和优质的诸多效果。 2.4 码坯 码坯形式对焙烧质量至关重要，要随时改码十几个品种，还要兼顾卸砖和打包的要求，让尽量多的烟（空）气通过坯垛，在坯垛中间有较大的流速，适当的码坯密度可提高焙烧速度，降低内燃掺量，减少压印裂纹和过烧，经过不断的改进，码坯工序可以满足生产要求，坯垛与窑墙、窑顶的间隙控制到7 cm左右。 2.5 焙烧 隧道窑共37个车位（不含零车位），设有两道端门，两道截止门。助燃冷却风机、抽余热风机和排烟风机各1台，进出窑车时不影响焙烧。 采用烟热分流方式，在冷却段、保温段分别设有抽取余热的管路，焙烧段在投煤口也设有抽热管路，可根据焙烧情况及时调节各段的窑温，防止和减少产生过烧砖，排烟风机只抽取预热段烟气，烟气含氧量达到17%。 外燃方面设有机械定量加煤器，现在正在做改烧天然气的筹备工作，预计明年将取消外燃煤，实现全天然气辅助焙烧，外燃耗热量约占总耗热量的5%～15%。 采用微正压焙烧，可提高焙烧速度，减少窑两侧底层砖欠火现象。窑顶采用灌浆密封，窑车采用硅酸铝纤维双曲密封。 综合以上所述，生产掺有内燃的烧结自保温砌块的关键是高焙烧速度（6.5 m∕h），低内燃掺兑量（100 kcal∕kg～150 kcal∕kg），低码窑密度（26 m3∕车），充足的干坯，较高的设备完好率和熟练的操作人员。 2.6 卸砖 卸砖、打包、转运上垛、装车全部实现机械作业，整条生产线全部生产岗位定员35人（不包括辅助生产人员，后勤人员和管理人员）。 2.7 脱硫 采用双碱法脱硫，由脱硫塔、氢氧化钠溶液池（循环池）、氢氧化钙消化池、再生沉淀澄清池、耐酸泵，喷头等组成。在线监测各项指标达标，严格控制原燃材料中硫的含量是达标的重要措施。 1 前言江苏贝斯特新型建材有限公司根据建筑市场日益发展的需求，在2012年建成并投产了一条以生产240 mm×190 mm×290 mm自保温砌块、KP空心砖、240 mm×190 mm×90 mm模数砖等十几种砖型，现在达到年产27万m3（折合普通砖1.8亿块）的生产能力。高产、轻质、高强、低耗、环保是这条生产线的重要特色。主要原料都是来自固体废弃物，如工程渣土、炉渣、煤矸石等，它最终被制成为人类造福的绿色建材。为了确保生产这种高质量的产品，贝斯特公司采用了现代先进的二次码烧工艺，除了建造一条先进的大断面平顶隧道窑外，尤其建造了较高水平的大型室式干燥室，它实施多层托盘，单层干燥，与翻坯机、联合升降机、指状叉车、码窑机、卸砖机、打包机组成的全新机械化切、码、运、卸、包系统，被誉为华东地区第一个吃螃蟹的企业。大断面隧道窑二次码烧工艺基本概况：生产能力：27万m3∕年，折合普通砖1.8亿块∕年。日生产能力：36车×26m3∕车=936m3∕d。主要设备：1条宽9.2 m，内高1.4 m，长161 m的平顶隧道窑，22座室式干燥室，1台75∕65真空挤出机，以及翻坯机、上下架机、码坯机、卸砖机、打包机等配套设备。主要产品：240（190）（90）mm×190 mm×290 mm自保温砌块，KP1空心砖，240（190）mm×190 mm×90 mm模数砖等十几种砖型。主要原料：煤矸石、工程渣土、炉渣、页岩。主要工艺：煤矸石、页岩经粉碎筛分后与经过除石对辊净化后的渣土、细炉渣搅拌混合后送入陈化库。混合料陈化后由多斗挖掘机取出，经高速细碎对辊机、双轴搅拌机处理后送至挤砖机，挤出的泥条经切条、切坯、翻坯码放到钢托盘上，再送入室式干燥室，干燥周期18h～20h。干坯由指状叉车取出后，经下架机、夹坯机，再经过编组、翻坯由码坯机码到窑车上，经过辅助干燥后入窑焙烧，烧结周期24 h，砖机从窑车卸到木托盘上，经打包机打包后由叉车运出上垛及装车。2 主要生产实践与心得2.1 原料要生产出高质量的自保温烧结砌块，原料是基础，各种原料要有全负荷生产半个月以上的储备量，原料不稳定会严重影响产品的产量和质量。合理的原料配比是顺利生产的保证，生产自保温烧结砌块,页岩和煤矸石粉要通过2.0 mm～2.8 mm滚筒筛，残土掺量要适当，塑性指数要调控在10左右，干燥敏感系数要小于1，干燥收缩率要小于3.5%，过大的收缩率会增加干燥周期，增大干燥难度。原料制备的生产能力要大于成型生产需求，要保证混合料有48 h～72 h的陈化时间，混合料的陈化是生产多孔薄壁大型砌块必不可少的工序，原料制备生产能力大，还可以充分利用低谷电，降低生产成本。选择页岩和煤矸石除了要考虑采购成本和发热量，还要严格控制钙和硫的含量，硫含量大于1%，容易产生泛霜，腐蚀设备和增大脱硫压力，钙含量大于5%，容易产生石灰爆裂和粉化现象，如果已经砌筑还要拆除重砌，会造成重大损失。尽量提高内燃掺兑量的准确度，尤其是大型砌块接触面大，特别容易在焙烧过程中产生严重压印和裂纹，为了防止产生严重压印裂纹和过烧等质量问题，要根据产品品种、季节变化、焙烧速度、原料配比等因素尽量降低内燃掺兑量，控制到100 kcal∕kg～150 kcal∕kg，这不但可以防止产生坯垛中间过烧和严重压印裂纹的质量缺陷，还可以达到节能降耗，减少废气排放和降低成本的多重效果。2.2 成型生产薄壁多孔的大型砌块，高速细碎对辊是原料细加工的必要设备，经过挤压、差速碾练后的混合料可增加密度和塑性，有利于成型和提高产品质量。挤出机绞龙的螺距、倾角、副叶角度、绞叶材质和厚度及泥缸衬套和机头的尺寸，要根据原料配比、产品品种具体情况调整，其中均有较大的优化改进空间，经多次改进，主机电流下降超过100A，挤出泥条速度也大幅提高，基本满足了日产1000m3砖坯的要求。机口是成型的重要设备，对坯体质量至关重要，泥条通过钢丝网板测试的速度差要小于10%，过大的泥条速度差，虽然也能成型但是在坯体内部存在密度差，干燥敏感系数高的原料极易变形和开裂。孔形设计要均衡美观，制品既要达到保温隔音的目的，又要满足抗压强度的要求，肋与壁的厚度比在60%～70%之间为好。机口尺寸和切割长度要按成品砌块（砖）的尺寸及时调整，达到优等品要求。成型水分要根据原料特性和砖型适度调整，现在控制在14%左右，过大会造成坯体变形，过小会增大主机电流，真空度要达到-0.08 MPa以上，湿坯上托盘前的路线尽量简捷，防止变形。2.3 干燥安装了翻坯机，使砖坯的孔洞顺着气流方向，增大了蒸发面，使坯体各部均匀干燥，有利于坯体快速干燥。取热风机前增加了配风门，循环风机前后增加了配风门，并回收了降速阶段的排风，做到了热风总道内有较充足的热风，形成了稳定的温度和风压，由于隧道窑改造后的烧成制度优化而提供较多优质的余热送至热风总道，且在干燥室顶部安装强力回收风机，将砖坯干燥的后半程（即降速阶段）含湿量较低和热焓尚高的弃风全部回收，注入热风总道，既充分利用热能，又增大了风量，也相应稳定了热风总道内的温度和风压这两个重要工艺参数，这就为循环风机正逆转实施双向送风均能带入补给热参与循环创造了有利条件。改造前，循环风机在水平管上安装，逆向送风时，热风总道的风压低于循环风机的风压，循环风机仅能正向送风时带入补给热循环，而逆向送风时是不可能带入补给热的，甚至还产生循环风回流到热风总道的现象，其结果是室内风量严重不足，气体分层，干燥不均，干燥周期很长。热风总道采取增量增压改造措施，循环风机移到竖管后，就可以自如地施行正、逆转换，并双向带入补给热循环的功能。同时增开了多个配风口，采用低温大风量措施，风速增大，由不到1 m∕s增至3 m∕s，室内气体充盈，干燥均匀，随着干燥过程不断递增给砖坯蒸发表面的热量，促使热传导湿扩散加快，干燥周期大大缩短，现在，干燥室可以满足日干燥1 000 m3砖坯的干燥要求，终于获得节省能源，干燥快速和优质的诸多效果。2.4 码坯码坯形式对焙烧质量至关重要，要随时改码十几个品种，还要兼顾卸砖和打包的要求，让尽量多的烟（空）气通过坯垛，在坯垛中间有较大的流速，适当的码坯密度可提高焙烧速度，降低内燃掺量，减少压印裂纹和过烧，经过不断的改进，码坯工序可以满足生产要求，坯垛与窑墙、窑顶的间隙控制到7 cm左右。2.5 焙烧隧道窑共37个车位（不含零车位），设有两道端门，两道截止门。助燃冷却风机、抽余热风机和排烟风机各1台，进出窑车时不影响焙烧。采用烟热分流方式，在冷却段、保温段分别设有抽取余热的管路，焙烧段在投煤口也设有抽热管路，可根据焙烧情况及时调节各段的窑温，防止和减少产生过烧砖，排烟风机只抽取预热段烟气，烟气含氧量达到17%。外燃方面设有机械定量加煤器，现在正在做改烧天然气的筹备工作，预计明年将取消外燃煤，实现全天然气辅助焙烧，外燃耗热量约占总耗热量的5%～15%。采用微正压焙烧，可提高焙烧速度，减少窑两侧底层砖欠火现象。窑顶采用灌浆密封，窑车采用硅酸铝纤维双曲密封。综合以上所述，生产掺有内燃的烧结自保温砌块的关键是高焙烧速度（6.5 m∕h），低内燃掺兑量（100 kcal∕kg～150 kcal∕kg），低码窑密度（26 m3∕车），充足的干坯，较高的设备完好率和熟练的操作人员。2.6 卸砖卸砖、打包、转运上垛、装车全部实现机械作业，整条生产线全部生产岗位定员35人（不包括辅助生产人员，后勤人员和管理人员）。2.7 脱硫采用双碱法脱硫，由脱硫塔、氢氧化钠溶液池（循环池）、氢氧化钙消化池、再生沉淀澄清池、耐酸泵，喷头等组成。在线监测各项指标达标，严格控制原燃材料中硫的含量是达标的重要措施。参考文献：[1]黄烈武.人工干燥砖坯工艺若干技术调控（二）[J].砖瓦,2013(3):11-14.[2]黄烈武.湿空气的温度计算及其在干燥热工中的应用[J].砖瓦,2010(7):29-34.

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