烧结砖瓦生产技术问答

烧结砖瓦生产技术问答(烧料部分)

赵镇魁    

什么是“标准煤”？

煤炭因其品种和品质不同，其发热量也不同。市场上供应的实物煤，1kg的发热量多在20900～27170kJ／kg之间，而标准煤1kg的发热量为29260kJ／kg。为了实际使用和便于统一比较或统计方便，常按实物煤的发热量将其换算成为标准煤，换算的方法是用实物煤的发热量除以标准煤的发热量。如某厂生产中消耗的实物煤为100t，其发热量为20900kJ／kg，换算成标准煤为20900／29260×100=71.5t(标准煤)。在英语中，“标准煤”称为“煤当量”(coalequivalent)。

燃料燃烧时的产物有哪些？

燃料燃烧时所生产的高温状态的气体产物有：二氧化碳、水蒸气、二氧化硫、氮、氧、一氧化碳等，经与制品热交换后温度降低，叫烟气。

什么是烧砖瓦的煤耗?怎样计算?

通常规定应用基低位发热量等于7000kcal／kg的煤为标准煤。

烧制每万块砖(瓦)所消耗标准煤的数量称为烧砖的煤耗。如果焙烧时用的煤不是标准煤时，必须实际用煤量折算成标准煤消耗量。折算的方法是，首先求出实际煤的发热量同标准煤发热量的比值，这一比值称为热当量；第二用实际的消耗量乘上它的热当量即等于标准煤的消耗量——煤耗。

倘若不制定统一的标准(低位发热量7000kcal／kg的标准煤)，煤质不同的各厂之间无法比较煤耗。例如，甲地某厂烧成每万块砖消耗3000kg，甲地煤低位发热量=6000kcaJ／kg；乙地某厂烧成每万块砖消耗2800kg，乙地煤低位发热量=6800kcal／kg。表面上看乙地某厂比甲地的耗煤少，然而换算成标准煤消耗量后发现结论恰恰相反：  

甲地某厂：3000×=3000×0.857=2571kg(标准煤)

乙地某场：2800×=2800×0.972=2722kg(标准煤)

哪些燃料可以用来烧砖瓦？应该怎样选择？

实践证明，凡是燃料几乎都可以用来烧砖瓦。因为砖瓦的烧成温度一般在950～11 00摄氏度之间，而这样的温度在轮窑中比较容易获得。

根据国内外砖瓦技术文献的报道，下列燃料可以烧制砖瓦：

煤炭：烟煤、无烟煤、褐煤、泥煤、石煤等；

草：稻草、山草、稻壳、树叶、麦壳、竹叶：棉秆、棉铃壳、菜籽壳等；

柴：各种木柴；   

工业废料：煤矸石、粉煤灰、炉渣、烟道灰、锯末、焦炭末、甘蔗渣、沥青渣、油页岩等，

气体燃料：天然气、液化石油气、沼气等；

液体燃料：重油等。

电。

选择燃料的原则是：

(1)尽量利用工业废料，不用高发热量优质燃料，少用煤炭。内燃砖瓦工艺是一种充分利用废料制砖瓦的好工艺；

（2)就地取材，减少运输费用：

(3)来源充足，保证生产供给。

燃料的贮存与保管应注意些什么？

(1)煤的贮存

煤贮存时，因受到环境的作用会发生风化、发热、自燃等变化。风化和发热的结果是使碳含量减少，发热量降低，所以应尽量避免。  

堆存煤的地面，应事先平整、捣固并保持干燥。煤堆成截顶角锥体。应注意煤堆的挡风和遮雨。为避免自燃，煤堆不可太厚，泥煤堆厚度应小于2m，褐煤堆的应小于1，5m。

(2)柴草的贮存   

以柴草为燃料的砖瓦厂一般需要设置较大的堆扬。设置堆场最重要的是防火和排水。

为了防火，①堆场应在窑上风向，并同窑相隔一定距离。一般来说稻草垛同窑距离应大于40m；山草垛同窑距离应大于；30m；木材垛同窑距离应大于15m。②草垛高度应有限制。稻草燃点很低，草垛内部易自燃，所以草垛高度一般应低于4m。⑤垛与垛之间应保持一定距离，垛距愈大愈安全，最小也不能小于2，5m；堆场的主要通道至少4，5m宽。④易燃柴草垛(稻草、山草垛)最好靠近水池，在堆场的偏僻处。(5)堆场应靠近水源并设有足够的灭火器材。⑥堆场周围应多植树木，可以防外界火苗飘入。(7)堆场必须加强管理，严禁在场内吸烟，严禁容易产生火花的运输机械驶入。

为了排水，①堆场内挖设足够数量的排水沟。②柴草垛顶部要有一定坡度，以便下雨时排水，垛顶要覆盖一层草帘，防止雨水渗入垛内。

内燃料需经过怎样的制备才能达到使用要求？  

砖瓦工艺要求掺入原料内的燃料颗粒直径必须小于2～3mm。内燃料颗粒太粗不仅影响生产过程(例如加速挤出机的磨损、切坯钢丝折断)，而且使产品外观质量下降，还不容易在焙烧时燃尽，导致燃料消耗增加及产品性能劣化。这样，一些原来是块状的内燃料要经破碎才可使用。所谓破碎就是用机械的方法施加外方，克服物料分子间的内聚力而将其分裂的操作。凡将大块物料分裂成小块，一般称为破碎；将小块物料粉碎成细粉，一般称为粉碎。   

燃料完全燃烧的基本条件有哪些？

(1)要有较高的温度

燃料在窑内依靠炽热的坯垛、气体加热，当温度提高到其燃点以上时，开始燃烧，燃烧时放出的大量热量反过来又加热坯体和气体。因此，窑内的温度越高，则燃料加热升温越快，着火起燃时间越短，燃烧的速度就越快。鉴于上述原因，所以焙烧窑焙烧带前段温度低，燃烧缓慢，焙烧带后段温度高，燃烧很快。

(2)要有充足的空气

在高温条件下，燃料燃烧速度的快慢，主要由空气中氧分子对燃料中可燃物的氧化反应速度和反应生成气体向外(通过气膜层)扩散的速度表决定。空气供应充足时，燃料中可燃物和氧分子的接触机会增多，氧化反应速度自然加快；同时由于气体流速加快，也加快了氧化产物向外扩散的速度。所以，在不降低燃烧温度的前提下，窑内空气供应越充分，燃料的燃烧速度就越快。

(3)要有足够的燃烧时间

燃料完全燃烧要有一定的时间作保证，尤其是大块煤。更需较长的燃烧时间。因为固体燃料的燃烧是从表面开始逐渐向内部深入的，燃料的块度越大，燃尽的时间就越长。如果将大块煤细碎加工，则其表面积就大大增加，煤与空气的接触机会亦大大增加，燃料的完全燃烧时间就大大缩短。

加速燃料燃烧的措施有哪些？

(1)燃料的含水率过高时，入窑后先经烘干后才能升温，水分气化消耗大量的热量，燃料着火时间长，此外潮湿的煤易成团结块，入窑时难以散开，因此与空气的接触机会较少，煤的燃烧速度也较慢。故对燃料的含水率要严加控制，可设存煤棚堆放，防止雨天将其淋温，含水率过大的煤宜经晾干或烘干后使用。

(2)窑内用煤应先过筛，筛出大块料，块煤必须粉碎。以增大其与空气的接触面积，从而既能加快煤在窑内的燃烧速度，又能减少积焦和黑砖。

(3)选择合适的码窑形式，投煤应做到勤添少添，看火投煤。全外燃砖要求1，5min巡回加煤一次，加煤量分段规定为：800~900摄氏度区段加0.1一0.2kg，900度至最高温度区段加0.2—0.3kg，随着内燃程度的提高，外投煤量应酌减。如一次投煤量过大，投煤间隔时间很长，势必造成初加煤时氧气不足。燃烧不畅，而在长期间隔中又不能保持火度平稳上升。投入窑内的煤不应全部落在窑底，也不应落得太少，落到窑底的燃料最适宜量为1 O％。如有用加煤器取代人工投煤的，由于加煤器加煤很均匀，和人工投煤相比，可节省燃料20％左右。

(4)三个班的烧窑工操作应一致，以保持火行速度的均衡。否则，将造成火度忽高忽低，忽快忽慢，不但浪费燃料，而且产品质量不稳定，产量不高。

(5)在保证正常焙烧温度的前提下，可适当增大过剩空气量，以增大焙烧带氧气量，加快氧化进程。

(6)内燃砖的内燃料需和由气孔渗入内部的氧气接触才能进行燃烧。焙烧时如果升温过急，坯体表面过早地烧结玻化，堵塞气孔通道，氧气内渗困难，内燃料的燃烧就很困难，甚至中止燃烧。所以，在焙烧内燃砖(尤其是高内燃砖)时，焙烧带前段不宜升温太快，避免砖坯表面玻化，以便坯内有较多的氧气供应。但最终在焙烧带中后段，要保持高温焙烧，使内燃料完全燃尽，减少成品的黑心和压花。这就是所谓的“低温长烧”技术，实际上“低温长烧“是相对于“高温短烧”而言的。

 (7)空心砖由于具有孔洞，内燃料容易与氧气接触，故把实心砖改为空心砖亦能加快内燃料的燃烧速度，尤其高内燃砖更应空心化。

对内燃料有哪些技术要求？

内燃焙烧是节约优质燃料、降低能耗和提高砖瓦质量的有效措施。内燃料在坯体中，不仅通过燃烧放出热量，而且在高温条件下，与黏土反应生成硅酸盐矿物，提高了制品质量。对内燃料要求如下：

(1)尽量采用工业废料，如：炉渣、粉煤灰、煤矸石、石煤、谷壳和锯末等。

(2)对含高挥发分的燃料(如优质烟煤)，一般不宜作内燃料。因挥发分往往在进入焙烧带以前就已从砖坯中逸出，不能在焙烧中充分利用其发热量。

另外，由于大量挥发分的逸出，极易使制品出现酥松和裂纹。

(3)内燃料的发热量一般以6270—12540kJ／kg(1 500～3000kcal／kg)为宜。对高塑性的原料，可选用低发热量内燃料；反之，对低塑性的原料，则应选用发热量较高的内燃料。

(4)内燃料的发热量不得波动过大，否则应分类堆放，搭配使用。

(5)内燃料的粒度，应与制品对原料粒度要求相匹配，不宜过粗，以免影响产品质量。

(6)内燃料不应含有影响制品质量的有害物质，如石灰石、酸、碱、可熔性盐类等。

(7)内燃料掺入原料后的混合料含水率不得超过坯体成型水分。

(8)内燃掺配程度：一般认为做砖时可掺到80％左右，乃至全内燃。因瓦的抗渗水性能要求高，故应少掺些。