Технология кирпича

Ключевой технический анализ операций розжига и обжига при пробном производстве на новых линиях по производству кирпича

Пробное производство на новой линии по производству кирпича представляет собой сложную инженерную задачу, требующую координации множества систем, включая наладку оборудования, повышение квалификации персонала и адаптацию сырья. Успешное пробное производство зависит не только от эффективного взаимодействия между цехами, но и от опытного технического руководителя и ответственной команды. На основе обширного наблюдения за работой нескольких туннельных печных линий в разных регионах в данной статье обобщаются практические проблемы, возникающие на этапах розжига, сушки и обжига, и предлагаются целенаправленные рекомендации для повышения эффективности розжига и снижения потерь при пробном производстве.

1. Технические требования к операции розжига

Опираясь на практический опыт, полученный на нескольких производственных линиях, а также на отработанные методы эксплуатации кольцевых печей, в данной статье представлен рациональный набор технических требований к розжигу, направленный на координацию технологических параметров, минимизацию ошибок и контроль потерь при пробном производстве.

1.1 Точный контроль теплотворной способности сырья

На этапе розжига камера сушки и печь обжига — особенно печные вагонетки, боковые стены и свод системы обжига кирпича — поглощают значительное количество тепла. Поэтому при приготовлении кирпича-сырца с внутренним топливом следует соответствующим образом повысить теплотворную способность сырья, желательно в пределах 450–500 ккал/кг. Этот диапазон удовлетворяет потребности в тепле для обжига и обеспечивает избыточное тепло для сушки. Нет необходимости смешивать большое количество высокотеплотворных материалов; достаточно, чтобы 10–15 вагонеток кирпича достигли этого значения. Чрезмерно высокая теплотворная способность может привести к неконтролируемому повышению температуры в печи. В отличие от эксплуатации кольцевых печей, при розжиге туннельной печи следует избегать добавления внешнего топлива. Эффективность теплопередачи внутреннего топлива намного выше, чем у внешнего угля, что также увеличивает трудозатраты и может вызвать локальный перегрев. Как только зажигательная вагонетка воспламеняет соседнюю вагонетку с кирпичом, температурное поле в печи быстро устанавливается за счет теплового излучения и конвекции — этот подход органично интегрируется с автоматизацией современных кирпичеделательных машин, устраняя необходимость во внешнем топливе.

1.2 Управление остаточной влажностью и плотностью садки кирпича-сырца

Перед розжигом кирпич-сырец должен быть естественным образом высушен в течение достаточного периода для минимизации остаточной влажности. Камера сушки и накопительные пути должны быть полностью загружены вагонетками с кирпичом. Вытяжной вентилятор в камере сушки можно включить заранее для циркуляции воздуха, что дополнительно снижает влажность. Чем ниже остаточная влажность поступающего кирпича, тем ниже тепловая нагрузка на зону предварительного нагрева, что способствует быстрому подъему температуры. В то же время плотность садки не должна быть чрезмерно высокой, так как это увеличивает сопротивление воздушному потоку как в камере сушки, так и в печи, усложняя наладку. На этапе розжига средняя плотность садки рекомендуется на уровне 190–220 шт./м³.

1.3 Стратегия обжига: низкотемпературный длительный обжиг

Обжиг на этапе розжига должен достигать трех целей:
① обеспечивать стабильное тепло в камере сушки для повышения эффективности сушки;
② гарантировать качество продукции;
③ быстро установить рациональный режим обжига.
Для этого рекомендуется стратегия «низкотемпературного длительного обжига», основанная на следующих соображениях:

• На начальном этапе розжига температура в камере сушки низкая, и она не может подавать большое количество кирпича с низкой влажностью. Передняя часть печи обжига должна временно помогать в сушке, поэтому скорость повышения температуры в ней следует ограничивать, а зону предварительного нагрева соответствующим образом удлинить. После формирования стабильной высокотемпературной зоны внутри печи шиберы регулируются для постепенного перемещения высокотемпературной зоны вперед, что укорачивает зону предварительного нагрева и одновременно подает больше тепла в камеру сушки, обеспечивая плавный переход к нормальному производству.
• При розжиге стенки и свод печи не полностью высушены и не обладают достаточным накоплением тепла. «Высокотемпературный быстрый обжиг» неприемлем. Низкотемпературный длительный обжиг позволяет конструкции печи постепенно накапливать тепло, формируя стабильный температурный профиль. Он также позволяет проводить наладку вентиляционной системы при различных нагрузках, облегчая поэтапное освоение настроек шиберов и характеристик сопротивления системы.
• Этап розжига требует модификации заданной кривой обжига для определения кривой спекания, соответствующей свойствам сырья. Низкотемпературный длительный обжиг обеспечивает более широкий диапазон регулировки, упрощая выявление закономерностей обжига и предотвращая дефекты продукции, вызванные чрезмерно низкими или высокими температурами спекания.

Эта стратегия обжига особенно хорошо сочетается с современными системами кирпичных машин, поскольку снижает тепловой удар и обеспечивает стабильное распределение тепла по всей печи.

1.4 Локализация высокотемпературной зоны и контроль температуры

Позиционирование высокотемпературной зоны (горячей точки) имеет решающее значение для операций обжига. Полагаться только на систему мониторинга недостаточно; следует также наблюдать за цветом и поведением пламени в высокотемпературной зоне для оценки фактической температуры обжига. Обратная связь от продукции, выходящей из печи, должна использоваться для непрерывной корректировки температуры спекания. На этапе розжига горячую точку следует устанавливать немного ниже расчетной температуры, с последующей точной настройкой после анализа качества продукции — это эффективно предотвращает пережог кирпича.

Розжиг новой печи включает несколько технологических подсистем: подготовка сырья, сушка, обжиг (основная система обжига кирпича) и вентиляция. Подготовка к розжигу должна быть тщательной, включая глубокое понимание характеристик сырья и состояния системы. Следует избегать излишней самоуверенности. Только за счет научного контроля ключевых параметров и координации на уровне системы можно повысить успешность розжига и снизить долю брака.

Заключение

Сушка и обжиг образуют интегрированную, единую систему. Эксплуатация должна придерживаться принципов системного баланса и постепенного прогресса, неуклонно увеличивая выпуск продукции при обеспечении ее качества. Подход «низкотемпературного длительного обжига» обладает широкой адаптируемостью к различному сырью, облегчает контроль обжига, значительно снижает уровень брака в период наладки и ускоряет установление стабильного технологического процесса обжига — что в конечном итоге повышает общую производительность вашего оборудования для производства кирпича и кирпичеделательной машины.