1概况
烧结空心砖和空心砌块具有容重轻、强度高、后期性能稳定、隔热保温等优点，已越来越被广大用户所接受，在大中城市墙体材料市场中，已经出现供不应求的局面。同时，生产烧结空心砖可以节能、节土、节水，利于环境保护，能提高资源综合利用水平。此外，空心砖的应用，还可以极大地改善住宅楼、综合楼等建筑物的居住环境质量，为建筑节能创造较好的条件，降低工程造价，提高建筑工程技术经济指标。
空心砖是国家产业政策大力扶持的新型墙体材料之一。
目前，我国墙改工作已步入法制化轨道，随着墙改机构的不断完善，新标准的强制执行，墙改专项用费的收取，禁止使用实心砖时限的临近，中小城镇附近的中小型砖厂要向空心砖生产转型已是必然趋势。在贵州省，年生产规模低于4000万块标砖的砖厂，如何转产烧结空心砖，如何使用较少的投资，实现空心砖生产技术改造，如何掌握空心砖生产中的关键工艺环节，想必是中小砖厂企业家*为关心的问题。本文拟对空心砖生产工艺中的原料破碎、混合料陈化及成型、湿坯干燥等方面的问题加以讨论，提出有关建议供大家参考。
2原料性能及破碎设备
2. 1原料物理性能与设备性能
贵州省制砖原料种类较多，如页岩、黄山土、煤矸石等。原料的物理性能复杂多变，千差万别，其中原料硬度、粒度、塑性指数、自然含水率四个指标对破碎设备性能的要求和破碎效果均有较大的影响，常见原料的物理性能见。正因如此，制砖工艺中，常规的破碎设备，如颚式破碎机、笼型粉碎机、锤式破碎机、普通对辊机等设备在使用过程中，当原料出现软硬块夹杂、自然含水率波动大、入料粒度大小不一致、塑性指数偏高时，常规的破碎设备总会出现出料粒度偏大，或堵料，或电耗增加，或台时产量降低等弊端，从而影响原料破碎的正常进行，使得空心砖生产线运行费用增加，产量降低，质量波动加大，常规破碎设备的使用性能及效果见2.
1常见原料的物理性能
2常规破碎设备及使用效果
3刨刀式对辊破碎机、高速辊压型细碎对辊机
2中所列效果是指上述设备用于制砖原料破碎时的使用效果。近年来，针对常规破碎设备的局限性，采用高速冲击、刨削和辊压破碎原理设计的刨刀式对辊系列破碎机应运而生。其使用性能和效果见3.
2. 2设备使用效果分析
贵州省制砖原料相当复杂，从而加大了烧结砖生产工艺中选择设备的难度，一旦对原料物理性能认识深度不够，则有可能错选设备，更有甚者，会产生工艺路线选择失误，造成较大的经济损失。此外，随着墙体材料工业的发展和改革政策的实施，烧结砖厂的投资主体已经由过去主要依靠国家投资兴建，逐渐转变为多种投资主体格局，私营业主、股份制业主投资较为普遍。正是由于投资主体的变化，使得烧结砖厂建设中出现了不讲究设计程序，不讲究科学依据，随意性大幅度增加的现象。砖厂建成后，产品质量无法保证，产量达不到要求，经济效益可想而知，略举两例。
都匀某厂新建了一次码烧隧道窑，烧成产品要求为空心砖，年生产规模折标砖2000万块。原料为粘土类软质页岩。
因对原料认识不够，生产工艺中，破碎设备选择了笼型粉碎机和振动筛。投产后，因原料入料自然含水率偏高，破碎产量和筛分产量均无法满足预定要求，产量低，电耗高，焙烧困难，亏损严重。
以上实例表明，对原料和影响原料的变动因素认识不全面，轻率地选用破碎设备是要吃亏的。
1985年，贵州省率先发展了！三辊两搅？制砖工艺。该工艺中的对辊破碎设备得到了大多数砖厂的认同。10多年来，对辊机在砖厂原料破碎中已经得到广泛的应用。对辊机已经由*早的普通对辊机发展到螺旋齿辊破碎机、钢性安全销高速细碎对辊机、辊压型对辊机、窄辊型对辊机、刨刀式对辊破碎机、刨刀式三辊破碎机、复合铸钢辊高速细碎对辊机等机型。目前，对辊型破碎设备的技术性能已日臻完善，可以适应不同种类原料破碎和不同生产规模，已成为烧结砖厂既经济又可靠的破碎设备。中刨刀式对辊机、刨刀式三辊机和辊压型高速细碎对辊机的使用效果表明，他们用于破碎软硬夹杂原料、较高自然含水率原料、单一硬质原料时，电耗低，台时破碎产量高，不堵料，维修简便省时，能较好地适应不同生产规模、不同种类原料的中小型烧结砖厂改产空心砖。破碎工艺环节可以考虑以下三种方式。
a.一般硬质页岩原料破碎。入料粒度< 200mm时，建议粗破碎采用刨刀式对辊破碎机，中破碎采用刨刀式三辊破碎机，细破碎采用辊压型高速细碎对辊机。
b.中硬、软质粘土岩类原料。入料粒度< 150mm时，建议粗、中破碎采用刨刀式三辊破碎机，细破碎采用辊压型高速细碎对辊机。
c.较好的原料。年生产规模小于折标砖2000万块空心砖生产线，则可以调整刨刀式三辊破碎机辊间间隙及刨刀刀片高度，采用一台刨刀式三辊破碎机就能满足原料的破碎要求和产量要求。
3陈化及成型
贵州省大部分砖厂，对原料提前爆破风化已有较深入的认识，但对混合料的陈化工艺却未必能够接受。在实心砖生产中，陈化工艺因其额外的投资和增加生产电耗等因素，一般砖厂都不采用陈化工艺。但在烧结空心砖工艺中，混合料陈化工艺的重要性值得高度重视。
3. 1陈化作用
混合料的陈化作用主要表现在以下几个方面。
a.水分均化。混合料经过破碎、搅拌加水等工序后，混合料在封闭或半封闭的陈化库中紧密堆放，粘土颗粒中水分的浸润得以充分进行，从而使混合料固体与液体之间的均匀性从局部扩大到全体，混合料的塑性有所提高，干燥敏感性系数降低。
b.有利于空心砖坯的干燥。混合料水分均化后，可提高湿坯在干燥过程中水分的内扩散速度。提高水分内扩散速度和均匀性，是保证湿坯干燥质量，减少干燥缺陷，提高干燥产量的有利条件。
c.减少成型缺陷。混合料陈化后，颗粒之间水分均匀性提高，泥料内摩擦阻力减少，泥料流动性提高，泥料经过挤砖机泥缸、机头和机口时，泥料流速差较小，降低了泥条分层、螺旋纹等成型缺陷。空心砖湿坯进入干燥室后，对干燥烟气风量、温度的变化有较好的适应性。干燥裂纹较少，干燥产量提高。
贵州某空心砖厂，采用黄色、桔黄色、砖红色、灰绿色含石英粉砂质水云母粘土岩作原料，塑性指数为7. 8 10. 6，掺加少量粉煤灰生产空心砖。生产工艺中，应用了混合料陈化工艺。
陈化时间一般为3 6天。其各种规格的空心砖干燥合格率达到95%以上。与其他空心砖生产厂家相比，干燥合格品率较高，应该说这是混合料陈化工艺的作用。
3. 2陈化工艺的选择
混合料陈化效果的好坏，除与陈化时间有关外，混合料还必须具有一定粒度和均匀性一定的含水率。因此，陈化工艺的选择应该有针对性。一是进入陈化库前，混合料粒度要求小于3mm；二是混合料含水率接近成型水分。在贵州，采用两次刨刀式对辊机破碎、一次双轴搅拌机搅拌加水、一次轮碾混料工艺就基本能保证混合料粒度和含水率的要求。
具体工艺流程如下：原料刨刀式对辊破碎机刨刀式三辊破碎机双轴搅拌机（加水） 轮碾机高架布料皮带机陈化库。
此工艺中，轮辗机放在陈化库之前，是基于轮碾机混料能力较强的特点。混合料通过轮碾后，混合料均匀性得到了进一步提高，有利于陈化效果的提高。
某些厂生产工艺中，轮碾机放在陈化库之后，虽也能提高混合料均匀性和水分均匀性，但轮辗机的混料优势对陈化作用的提高贡献较少。
在中小型砖厂陈化工艺中，考虑到轮碾机的投资较高，陈化工艺也可采用如下工艺。
原料刨刀式对辊破碎机刨刀式三辊破碎机双轴搅拌机（加水） 800 600高速细碎对辊机高架布料皮带机陈化库这样的陈化工艺对中小型砖厂改产空心砖时，较为适合。
3. 3陈化库及进出料方式
中小型砖厂改产空心砖，混合料的陈化作用是不容忽视的，因此，陈化库及进出料方式的选择，除与陈化作用的发挥有关外，还与资金投入多少有关。中小型砖厂陈化工艺的实施，应以少量资金投入，经济实用，满足干燥要求为原则。
在国内，陈化库的形式有条形库、圆库、方库等。进料形式多采用高架皮带多点或定点布料。出料有液压多斗取土机、装载机、人工+箱式给料机、人工+皮带输送机等形式。
在年产6000万块（折标砖）空心砖生产线中，多采用高架可移动皮带输送机多点布料，液压多斗取土机取土，水平皮带输送机出料的方式。
在中小型砖厂，陈化库可考虑采用简易条形库，进料采用高架皮带输送机犁式卸料器多点布料，出料可采用小型装载机和箱式给料机出料。采用这种方式时，陈化库面积可大可小，混合料堆积高度适中，陈化库面积利用率较高，装载机出料机动灵活，用途多样。老的烧结砖企业进行技术改造中的建设条件容易解决，所需资金也较低。
3. 4空心砖成型
随着国产双级真空挤砖机制造技术的进步和制造质量的提高，多种规格、多种孔洞排列的空心砖的挤出成型，已不是特别困难的问题。空心砖成型缺陷的产生，七分原因在于混合料的质量，三分原因在于挤砖机主轴转速、机头、绞刀及芯架结构不合理。一般来讲，成型中应关注以下几个方面。
%由于空心砖孔洞的存在，给料量应做相应调整，同时采用较低主轴转速挤出，这样可以减少泥条分层及螺旋纹。
%绞刀螺旋导角取小值为好，成型缺陷较少。
%机头、机口长度应与泥料性质、空心砖规格相匹配。
%尽量简化芯架结构，降低成型阻力。
%适宜的成型水分和真空度。
4空心砖湿坯干燥
空心砖湿坯干燥，是空心砖生产工艺中*重要的关键环节，直接关系到空心砖质量、产量和企业效益。
当空心砖湿坯采用自然干燥时，可以获得较好的干燥质量，干燥效果较好，干燥过程的控制较为容易，但是干燥坯场占地面积较大。
当空心砖湿坯采用人工正压排潮干燥室干燥时，干燥过程则相对复杂得多，要求也严格得多。
在贵州省，中小型砖厂采用自然干燥工艺的较少，大多数砖厂普遍采用人工干燥工艺。当转产空心砖后，空心砖的干燥相对实心砖的干燥来说，区别较大，要根据实际情况做出相应调整。
4. 1空心砖湿坯的人工干燥
空心砖湿坯的人工干燥，需要针对原料种类、空心砖规格、孔洞形式、孔洞排列方式、年产量等要求，制定切实合理的干燥制度。否则，会出现干坯废品率较高，干燥缺陷过多，或干燥产量较低等干燥效果不良现象。
4. 1. 1干燥制度
空心砖的干燥制度同样包括干燥周期、干燥介质温度、湿度和流速等。
由于空心砖受热面积增加，空心砖湿坯干燥制度的确定，还要把混合料特性、日产量变化、干燥室原有结构特征、空心砖规格变化等因素考虑进去。中小型砖厂原有人工干燥室的长度、宽度、高度及干燥车规格、干燥车码坯数量基本无法改变。
因此，改产空心砖后，干燥室改造的重点应放在烟道、排潮道结构、介质温度和湿度、进车时间及码坯方式等四个方面。
4. 1. 2烟道、排潮道结构
省内大多数砖厂的人工正压排潮干燥室，取消了排潮风机。在窑炉、锅炉引风机和干燥室热工系统中，烟道、排潮道的结构对系统阻力有较大影响。降低烟道、排潮道的阻力，对改善长度已定的干燥室内干燥介质的分布是有利的，从而改善空心砖的干燥效果和提高干燥砖坯产量。
在烟道结构中，总烟道、支烟道内壁应光滑，这样可以减少烟道摩擦阻力系数。总烟道与支烟道的联接应采用平滑过渡，并合理分配烟气流量。总烟道、支烟道内，不要采用阻流的花格墙。
增加支烟道长度将增加系统阻力。在省内许多中小型砖厂中，干燥室的设计基于负压排潮原理。因此，支烟道长度不一定在合理范围内。改产空心砖后，特别是空心砖、实心砖交替生产时，支烟道长度的确定，应进行试验，认真分析干燥室热工曲线，积累一定经验后加以改造。
排潮道结构改造中除考虑排潮阻力小，排潮迅速外，也要考虑使干燥室内保留必要的烟气湿度，避免烟气湿度过低而使空心砖湿坯开裂。
4. 1. 3干燥介质温度和湿度
空心砖湿坯因壁薄，脱水速度快，各部位干燥速率不一致而易开裂。这就要求干燥介质温度和湿度应有别于实心砖。
一般条件下，以较低温度介质干燥为宜。同时，在干燥临界点以前，干燥介质还应具有一定湿度，否则，空心砖坯体将产生较多裂纹，甚至断砖。
4. 1. 4码坯方式
干燥车的规格是为码放实心砖湿坯设计的，转产空心砖后，如果在干燥车上设置搁架，实行空心砖湿坯分层单块干燥，干燥效果*好。但考虑实施费用以及操作是否方便，一般仍将空心砖湿坯直接码放在干燥车上，减少湿坯裂纹的码放方式是将坯体孔洞垂直于干燥车车面为好。
4. 1. 5进车时间
中小型砖厂生产实心砖时，干燥车的进车时间多数取决于挤砖机的挤出速度，砖坯一旦挤出码好，就顶入干燥室。此时，挤砖机挤出速度相对较慢，实心砖进车间隔时间相对较合理；转产空心砖后，挤砖机挤出速度大幅提高，干燥车顶入干燥室的间隔时间较短。空心砖坯体因进车时间过快而产生裂纹，因此，在额定的日产量情况下，应将码放空心砖湿坯的干燥车做静停处理，延长进车间隔时间。确保空心砖的干燥质量。
4. 2干燥室调整
改产空心砖后，人工干燥室需要根据产品品种、生产计划、泥料性质、内燃掺配料比例、大气情况等因素及时调整，确保干燥效果。干燥室调整中，除需掌握分析已有热工测试数据外，还应掌握干燥室的调整顺序，一般情况下，调整顺序如下。
a.调整锅炉引风机导流浆叶的角度大小，使锅炉引风机风量、风压发生变化，从而较快地改变干燥介质的流动状况。
b.调整总烟道烟气温度及湿度，采用放冷风方式，降低烟气温度；采用增加水雾方式，提高烟气相对湿度。
c.调整干燥室观察孔盖板的开度，使干燥室内烟气热含量降低，室内烟气流速降低。
d.调整干燥室排潮烟囱出口面积，从而改变排潮量和干燥室内烟气相对湿度。
e.调整干燥车进车时间，提高干燥质量。
f.调整干燥车码坯方式，提高干燥质量。
g.调整干燥室支烟道散热孔板位置及排布方式，改变干燥分段，提高干燥质量及产量。
5空心砖焙烧
无论是轮窑还是隧道窑，空心砖的焙烧中，码坯要遵循焙烧实心砖的五条原则，即坯垛稳固，烧成煤耗低，焙烧产量高，烧成质量好，操作控制较容易。此外，还应注意以下四点。
a.内燃掺配量略低于实心砖；b.预热带应比焙烧实心砖时长，防止空心砖湿坯预热过快而爆裂；c.看火温度应略低于同类原料实心砖；d.冷却保温带应有足够的长度。
综上所述，中小型砖厂改产空心砖时，应对原生产工艺进行技术改造。其中，原料破碎、陈化及干燥是关键环节，是技术改造的重点。具体如下：a.采用对辊破碎设备，完善原料破碎环节，保证泥料具有合理颗粒级配，保证生产线具有较高的运转率；b.增加混合料的陈化工艺环节，减少混合料成型缺陷，提高湿坯干燥质量及合格品率；c.有针对性的改造干燥室，较好地适应空心砖规格、孔洞率及其他因素的变化，确保干燥质量和干燥产量。
网友评论
共有0条评论