砖机高产节能技术的工作重点

砖机高产节能技术的工作重点

胡武博

在能源紧缺的今天，为了实现砖厂可持续发展，砖瓦机械行业必须大力推广高产节能设备，采用先进的现代化科学管理办法，高产节能砖机生产线必将得到广泛的应用。

“高产节能砖机生产线”绝不是采用功能简单化的低档次产品和传统的管理模式而能办到的，而是要立足于我国国情，大胆进行生产线设备全面技术创新，进行优化设计，采用先进的现代化科学管理办法，健全砖厂质量管理体系，强化企业人力资源管理，建立全面绩效管理体系和健全成本管理体系来构建砖厂企业可持续发展之路。在硬件上，“高产节能砖机”的开发必将对推动砖瓦行业的技术进步起到重要的作用。

砖机生产线要高产节能，降低生产成本，提高产量，首先就要搞清楚砖厂生产成本的组成，影响产量的因素，从人员、原料、工艺流程、设备性能、管理制度等方面着手，然后根据每一组影响的因素，采取相应的措施。就可达到降低生产成本、提高产量的目的。我认为应从以下几方面着手：

1  原料分析、工艺流程及人员配置方面的优化

1.1  原料分析

对采用的原料应进行分析化验，根据原料的试验结果确定烧结砖的烧成温度范围，选择最佳的制砖工艺及技术方案。原料性能测试包括：①化学成分分析；②原料处理、配比及混合料的性能；③粒度分析；④发热量；⑤塑性指数；⑥全硫分析；⑦干燥敏感性；⑧小样成型试验；⑨干燥试验；⑩焙烧温度范围的确定及烧结试验。

1.2  应制定工艺流程并严格贯彻在整个生产线上

原料处理。根据原料分析结果，制定原料处理的工艺流程，确定原料处理的设备及工艺布置和人员配置，进行生产线中各个工序中的协调及工艺流程的优化，加强整个生产线中产品质量及节能意识的树立与强化。

1.3  人员的优化配置

人员的选择与配置要根据整个生产线中各个工序的具体情况合理的安置(牵扯人员、设备、原料、工艺、环境等诸多因素的相互协调)。

2  生产线设备及各参数的优化配置

在整个制砖生产线设备中，挤泥机是整个生产线的核心设备，因此，挤泥机应是一台高产节能的设备，要在挤泥机结构、材料、工艺上下功夫，具体可从以下关键零部件的结构及参数人手。

2.1  绞刀、泥缸、衬套(结构与参数)的调整

螺旋绞刀的优化设计及制作：螺旋绞刀是挤泥机的关键部件，被称作挤泥机的“心脏”，绞刀设计的好坏对砖机的性能至关重要。现在，绞刀设计中最突出的问题是不少砖机制造厂搞一刀切，有些采用压制成型工艺或铸钢绞刀的厂家因为受到模具的限制，就只能生产单一规格的螺旋绞刀。有些使用拉制成形绞刀的厂家也习惯于统一规格。这种一套绞刀全国通用的做法是造成砖机性能差、电耗高的根本原因。我改造过几家砖厂的绞刀，重新调整后，电耗下降都在15％以上，而砖机产量大都提高20％以上。因此．因地制宜优化设计螺旋绞刀，能够实现大幅度高产节能。总之，绞刀设计必须根据砖厂的原料、工艺和所使用砖机的实际情况区别对待，区别设计。

当前，国内砖机厂制作螺旋绞刀大致采用三种方法：①用铸造方法铸造整体铸钢绞刀；②用压模热压螺旋绞刀叶片，再焊成螺旋绞刀：③人工拉制绞刀叶片，再焊成螺旋绞刀。前两种方法既不能保证螺旋绞刀的通用性，又使螺旋绞刀受模具限制不能满足设计要求，人工拉制螺旋绞刀叶片虽然灵活多变，可以满足设计要求，但生产中托拉制工艺很不规范，有的误差很大，影响使用效果。这些螺旋绞刀的耐磨性能差，和国际先进水平相差甚远，绞刀的叶片易磨损，使用一段时间后使砖机的性能不稳定，产量也很难稳定。人工拉制螺旋绞刀叶片应该制订合理的工艺规程，同时采用必要的检测手段才能有较好的成型性能。挤出机生产砖时一旦出现电耗偏高、泥缸发热等现象时，就应及时修补或更换绞刀。

泥缸、衬套是和螺旋绞刀配合的部件。有些砖机制造厂至今还在生产锥形组合的泥缸，这种泥缸在出泥口部分直径急剧缩小，使砖机能耗增高。我认为将其改为等径泥缸以后可使砖机的电耗下降20％左右。泥缸设计还有一个泥缸长度问题，有些砖机的泥缸过短，导致成型砖坯质量差，成品率低，每万块砖坯的电耗高；相反，有些砖机的泥缸过长，增大了动力消耗。

2.2  机头、机口、芯架(结构与参数)

机头、机口是砖坯成形的终端部件，它对砖坯的质量、产量和电耗有着较大影响。机口采用油机口较好。机头有双弧口和方口之分，有些还配置油润滑机头。空心砖的芯架设计和制造技术含量较高，一副好的机头、机口和芯架不仅可以提高砖坯的质量和产量，还可节电20％左右。要根据砖厂的原料、工艺和所使用砖机的实际情况，从机头、机口、芯架的结构与参数入手，使高产节能砖机名副其实。

2.3  真空系统(真空泵、密封装置)

常用的真空泵有水为介质的射流泵和水环泵，有油密封的机械泵。在相同条件下，常用的水环泵2SK-6需配电机15kW，油封泵MH-2/100仅配电机5.5kW。

因此，真空系统的节能潜力很大。选择真空泵要注意三点：一要考察真空泵的性能和质量；二要根据真空度选择真空泵的抽速；三要因地制宜。目前生产真空泵的厂家众多，产品质量参差不齐，有的真空泵厂没有出厂检验，甚至没有检测装置，厂家也不知道生产的真空泵的极限真空度和抽速(抽气量)是多少；有的真空泵本身的真空度就很低，根本不能用。北方一些砖厂由于水质的原因最好不要选用以水为介质的射流泵和水环泵，而应该选用油密封的机械泵，如MH-2系列泵，这种泵也最节能。一般真空泵的极限真空度在-0.097MPa（表压）左右，都可以满足使用要求，真空泵产品标注的抽速都是名义抽速(如360m³/h)，名义抽速就像汽车的空档一样，对使用没有作用。选用时要以-0.097MPa时的抽速为准。名义抽速都是360m³/h的真空泵在-0.097MPa时的抽速可以差十几倍。从工作真空度时的抽速看，射流泵最低，水环泵大些，而MH-2系列油密封机械泵的抽速最大，所以这种泵最节能，以后还可以开发出更实用的机械泵。

2.4  传动机构优化(皮带轮、离合器、减速机)

有些真空砖机还用老式的手动机械离合器，其操纵不便，空转多，故障多，效率低。有些砖机不用5V组合，还在用普通V形带，负荷稍大一点就打滑，传动效率很低。因此，离合器和皮带必须严格设计计算，确保机械传动的安全可靠。

以前砖机上使用最多的ZQ型减速器现在已经被硬齿面减速器所取代。两者都是渐开线齿轮传动，其传动效率相差虽然只有百分之几，但是ZQ型减速器的最大问题是使用寿命短。这是由于其齿轮的接触应力比硬齿面齿轮低得多，齿面的接触强度低，运转很短一段时间，齿轮表面很快会出现齿面破坏性点蚀，导致齿轮损伤、齿轮啮合情况变坏、噪声合振动增大、润滑情况恶化、传动效率急剧下降等。同时，ZQ减速器的高速轴(输入轴)难以承受气动离合器的负荷，断轴时有发生。因此，节能砖机必须淘汰ZQ型减速器，代之以硬齿面减速器。硬齿面减速器的成本与ZQ型减速器相差不多，而寿命要高几倍。

专用减速器的使用更是提高了砖机的整体性能和效率。有些砖机厂生产时专用减速器达到了国家行业标准中规定的硬齿面减速器的要求，传动效率很高，故障很少，使用效果也很好。而有些砖机厂的专用减速器却是自行其是，不仅振动噪声很大，而且断轴、打齿常有发生，使用效果很差，甚至还不如ZQ减速器。所以，专用减速器必须规范设计制造才能确保节能效果。

3  设备电气控制及配电节能

电机的选择(型号、功率等参数)：电机的配置要合理，有的砖机厂以为节能砖机电机越小越好，但对实际需要又心中无数，试机后才发现根本带不动，于是电机越换越大。有的砖机配置电机是宁大勿小，造成大马拉小车，浪费电能。一般来说，按照上述节能要求优化设计的砖机，对于使用挤压力为3MPa，绞刀直径450mm，生产粘土空心砖的真空砖机，总装机容量（含真空泵等）大约在150kW～160kW应该是可行的。

电气控制线路配电方面（启动方式、启动柜及布线、无功功率的调整）：砖机使用的电机安装要合理，电机离变压器不能太远，否则线损太大，电压低。在电机端加上就地节能补偿器是效果显著的节能措施，可使电机的功率因数从82%提高到95%以上。

电机保护器的使用可提高电机的使用效率和可靠性。

应该使用专用控制器及传感器(主要包括配料、供料、含水率、真空度、挤出压力、温度等参数的控制)来提高砖机的综合性能。