砖厂生产工艺-课件(同名1504)

隧道窑制隧道窑制砖砖生生产产工工艺艺主讲人：孙锋1-n原料的分类 n n1 1煤矸石煤矸石n n2 2页页岩岩n n3 3粘土粘土n n4 4粉煤灰粉煤灰2-n n页岩是一种沉积岩，是一种良好的煤矸石和粉煤灰制砖的粘结剂。页岩粉碎后，随其粒度组成不同，可塑性差异较大，期塑性指数一般为715.3-n n粘土按塑性指数分三类：高塑性粘土，塑性指数大于15；中塑性粘土，塑性指数为715；低塑性粘土，塑性指数小于7.4-n n粉煤灰是煤粉炉烟气中收集的 灰分，它是火力发电厂排出的废料。粉煤灰基本无塑性，所以，一般与粘土、煤矸石、页岩等 粘结剂掺合作为制砖原料。粘结剂的 用量取决于粉煤灰塑性和粘结剂塑性。粉煤灰掺量增加1%,混合料的 塑性指数将下降0.10.13。5-破碎破碎车间车间控制的四个指控制的四个指标标n n1原料粒度n n2泥料塑性n n3泥料发热量n n4一搅含水率6-n n泥料粒度泥料粒度组组成指泥料成指泥料中各种粒径范中各种粒径范围围的的颗颗粒占粒占总总泥料的百分比泥料的百分比数数粒度粒度（mm)mm)31.510.20.2比例比例（%）0.25934527-n n泥料塑性：经过加水搅拌的泥料，在外力的作用下能任意改变其形状而不发生裂纹；当外力移去后，又能保持已改变的形状。泥料的这种性能叫做可塑性。n n塑性指数夏季要求78，冬季要求大于10。8-n n泥料的发热量9-n n一搅含水率10-n n陈化：泥料在陈化库陈化72小时以上方可使用，11-成型成型车间车间的四的四项项指指标标n n砖砖机机挤挤出出压压力力n n砖砖机的真空度机的真空度n n砖砖坯的坯的 成型率成型率n n砖砖坯的外型尺寸坯的外型尺寸12-破碎破碎车间车间生生产产操作要点操作要点n n破粉碎与泥料制备的重要性n n原料场的管理n n破粉碎工序设备的开车与停车顺序n n根据破粉碎设备的运行电流适时调节加料量n n加强安全管理确保人身安全n n加强设备的维护保养确保设备正常运转13-破粉碎与泥料制破粉碎与泥料制备备的重要性的重要性n n原料破粉碎与泥料制备是指原料进场，经过破碎、粉碎和加水搅拌成湿料后卸入陈化库的工艺过程。泥料的制备是制砖生产的第一道工序，是制砖生产的基础工序，它关系到泥料粒度组成质量、泥料的最佳热值、泥料产量和在陈化库陈化的时间以及泥料的水分等。14-原料原料场场的管理的管理n n原理场的管理首先要根据原料的种类、原料的原始状态、含水率等分别堆放。另外，要根据季节和天气采取防雨设施。一般进场的 原料最好要经过风化后使用，同时进行自然干燥。经过风化和自然干燥的原料，不仅破粉碎产量高，而且泥料塑性好，制品合格率高。n n原料场能储备容量必须满足5天以上生产用量15-破粉碎工序破粉碎工序设备设备的开的开车车与停与停车顺车顺序序n n破粉碎工序在生产过程中，料的运行是连续的。如果生产线中间有一台设备没有开车或停车，则料就会在此堆积，塞住设备。n n开机顺序为倒开n n停机顺序为正停，但要适当的延长每台设备的停车时间，以保证所停设备无负荷时，方可停车。16-根据破粉碎根据破粉碎设备设备的运行的运行电电流适流适时调时调节节加料量加料量n n破粉碎设备的功率比较大，应在操作台上安装电流表，操作工可根据设备的运行电流，适时调节加料量。加料量的大小事通过给料机进行控制的。17-加加强强安全管理确保人身安全安全管理确保人身安全18-加加强强设备设备的的维护维护保养确保保养确保设备设备正常正常运运转转19-成型成型车间车间工工艺艺操作要点操作要点n n箱式给料机是成型供料的中转站n n二搅是调节泥料水分进行再搅拌的中间环节n n码坯n n成型与切坯n n机口与芯具n n更换机口、芯具后成型操作注意事项n n泥条成型常见缺陷分析及其处理方法20-n n箱式箱式给给料机的功能是料机的功能是给给成型供料的中成型供料的中转转站，起着站，起着调节调节泥料供泥料供应应的作用。的作用。n n二二搅搅的主要作用是的主要作用是调节调节泥料水分（再加水）和泥料水分（再加水）和进进行二次行二次搅搅拌。拌。对对泥料泥料进进行行压实压实致密。致密。n n码码坯坯质质量首先是保量首先是保证码证码放在窑放在窑车车上的坯上的坯垛垛牢牢稳稳，不塌不塌垛垛；二是保；二是保证证在窑内通在窑内通风风良好，良好，烧烧成温度均成温度均匀。匀。码码坯操作要做到坯操作要做到码码放的放的砖砖坯上下垂直，不斜坯上下垂直，不斜歪，歪，压压好槎，堆好槎，堆垛垛四周立面平整。四周立面平整。码码坯的原坯的原则则是是“边边密中稀，上密下稀密中稀，上密下稀”，以保，以保证证气流均布，温度均气流均布，温度均匀。匀。21-隧道干燥窑生隧道干燥窑生产产工工艺艺技技术术n n1干燥制度n n2砖坯干燥阶段的划分n n3砖坯干燥裂纹和变形的形成原因n n4避免坯垛干燥不均匀的措施22-逆流式隧道干燥窑的逆流式隧道干燥窑的优优点点n n适于大量连续生产n n机械化程度高n n劳动强度低n n热利用率高23-干燥制度的原干燥制度的原则则n n是低温大风量微正压操作。n n低温，就一般煤矸石多孔低温，就一般煤矸石多孔砖砖干燥而言，比干燥而言，比较较合适的入窑合适的入窑风风温是温是105120105120。风风温太高，容易引起温太高，容易引起砖砖坯表面坯表面细细微裂微裂纹纹，这样这样的的砖砖坯坯进进入焙入焙烧烧窑窑烧烧成，裂成，裂纹纹将将继续扩继续扩大而造成制品大而造成制品裂裂纹纹。n n大大风风量，一是能量，一是能为砖为砖坯干燥提供足坯干燥提供足够够的的热热量，二是大量，二是大风风量量能把大量潮气及能把大量潮气及时带时带出干燥窑，加速出干燥窑，加速砖砖坯的干燥。坯的干燥。n n微正微正压压操作，能减弱窑内气流分操作，能减弱窑内气流分层层，缩缩小小砖垛砖垛的的 温差，保温差，保证证整整车砖车砖坯能的道比坯能的道比较较均匀的干燥。否均匀的干燥。否则则易出易出现现上上层层的的 砖砖坯残余水分低，而最下一坯残余水分低，而最下一层砖层砖坯的残余水分高。坯的残余水分高。24-砖砖坯干燥坯干燥阶阶段的划分段的划分n n砖坯的加热阶段n n砖坯的等速干燥阶段n n砖坯的降速干燥阶段n n砖坯的干燥平衡阶段25-砖砖坯的等速干燥坯的等速干燥阶阶段段n n等速干燥阶段即自由水分排除阶段，是砖坯干燥过程的主要阶段。内扩散速度等于外扩散速度，并以等速进行，在此阶段，干燥速度等于自由水分的蒸发速度，干燥排除的水分是处于坯体泥料颗粒之间的水分，即收缩水，坯体产生收缩，即干燥收缩。在此干燥工艺操作上此时应特别注意，若操作不当，坯体就容易产生干燥裂纹或变形。26-砖砖坯的降速干燥坯的降速干燥阶阶段段n n坯体表面上的水分等于大气吸附水分，蒸发面随着水分的减少而逐渐缩向坯体内部的毛细孔道中，干燥速度逐渐降低。27-砖砖坯干燥裂坯干燥裂纹纹和和变变形的形成原因形的形成原因n n坯体内扩散速度低于外扩散速度的结果，28-隧道焙隧道焙烧烧窑工窑工艺艺技技术术n n1隧道焙烧窑概况n n2焙烧热工制度与操作n n焙烧操作工艺技术要点29-隧道焙隧道焙烧烧窑概况窑概况n n隧道焙烧窑分带n n隧道焙烧窑主要设施n n隧道焙烧窑的温度和压力监控30-隧道焙隧道焙烧烧窑的窑的优优点点n n1生产能力大，机械化程度高，劳动强度低。n n2操作环境比轮窑好，制品装卸车均在常温下进行。n n3使用寿命长。n n4热利用合理，热利用率高，节约能源。n n5制品质量好，物理化学性能稳定。31-n n隧道焙烧窑的工作原理是根据砖坯与气体的逆向运动，通过砖坯预热、焙烧、冷却进行热交换，使砖坯焙烧成制品的热处理过程。n n窑长多为135150米，每个车位长度是4.35米，高度一般是2.1米。32-n n隧道焙烧窑分带：沿窑长方向分为三带，即预热带、焙烧带、冷却带。因为三带具有预热升温、焙烧、冷却的连续性，所以三带不是截然分开的。n n根据焙烧制度，确定焙烧周期，设计隧道焙烧窑的长度及其三带的划分。n n合理的窑长与三带的划分应根据砖坯的特性、焙烧周期和产量而定。33-n n隧道焙烧窑的主要设施有排烟风机及排烟管道系统、抽热风机及其管道系统与水管式热交换器、窑尾鼓风机和窑底鼓风机等。34-隧道焙隧道焙烧烧窑的温度和窑的温度和压压力力监监控控n n为为了保了保证证窑炉窑炉优质优质、高、高产产，窑炉，窑炉值值班人班人员应员应按指按指定的焙定的焙烧热烧热工制度工制度进进行操作。并行操作。并对对温度和温度和压压力等力等重要参数加以重要参数加以认认真真监监控。控。n n温度温度监监控：温度是焙控：温度是焙烧过烧过程中最重要的参数。它程中最重要的参数。它对产对产品的品的产产量、量、质质量及窑炉的使用寿命均有直接量及窑炉的使用寿命均有直接的影响。的影响。n n压压力力监监控：窑内控：窑内压压力是力是标标志窑炉正常运行与否的志窑炉正常运行与否的最重要参数。窑内最重要参数。窑内压压力制度确定之后，基本上就力制度确定之后，基本上就确定了窑内的通确定了窑内的通风风量。量。35-n n通风量的变化影响窑炉温度的升降。但窑炉温度的变化需要一个较长的过程，而压力变化却是瞬时的。n n压力监控点的设置，必须是在同一部位上下成对设置。设置的部位是预热带、冷却带和焙烧带的适当部位。36-焙焙烧热烧热工制度与操作工制度与操作n n应根据煤矸石烧结砖的特点和在焙烧过程中发生的一系列物理化学反应，制定出合理的焙烧热工制度。n n焙烧热工制度包括温度制度、压力制度、燃烧气氛性质和码坯等。n n温度制度n n压力制度n n气氛性质n n码窑车37-温度制度温度制度n n温度是热量的积蓄n n温度制度以温度曲线表示，它表明在被焙过程中温度随时间的变化关系。n n温度曲线一般分为四个阶段，即由预热升温、最高焙烧温度、保温时间和冷却曲线所组成。n n温度制度是为焙烧制品的质量和产量服务的，而压力制度又是为温度制度服务的。38-n n预热带缓慢升温砖坯慢速脱水。砖坯在300以前的低温阶段的升温速度是关键，在此阶段范围内主要是排除坯体内部的参与水分。n n缓慢升温，慢速脱水，有利于大量水汽随烟气及时排出，如果升温过快，坯体内部的水分急剧蒸发，产生过热蒸汽的压力，会造成坯体开裂。39-焙焙烧烧温度和保温温度和保温n n煤矸石的最高烧成温度一般定为1050.n n低温长烧：最高烧成温度适当低些，高温车位多些，保温时间长些，使燃烧的热量能够得到充分的利用，制品烧成比较均匀的被烧方法。n n冷却控温防止冷裂。40-压压力制度力制度n n压压力制度是指沿隧道焙力制度是指沿隧道焙烧烧窑窑长长度方向的度方向的压压力分布力分布规规律。将各律。将各车车位的位的压压力力值连值连成曲成曲线线即即为压为压力曲力曲线线。n n压压力制度决定着要窑气体流力制度决定着要窑气体流动动状状态态，影响着，影响着热热量量的交的交换换，影响着，影响着砖砖坯燃坯燃烧烧所需要的空气量的供所需要的空气量的供应应及所及所产产生的烟气的排出，影响窑内温度分布的均生的烟气的排出，影响窑内温度分布的均匀性。所以匀性。所以说压说压力制度是保力制度是保证证气氛性气氛性质质和焙和焙烧烧温温度度实现实现的重要条件，必的重要条件，必须须适量、正确地适量、正确地调调控窑内控窑内压压力，使其合理力，使其合理稳稳定。定。41-n n窑内压力分布：各个不同的燃烧阶段，窑内压力不同。n n零压点：由于气体在流动过程中能量的不断損失，因此，在负压（）向正压（）过渡时必然有一个点，在这个点的前后，窑内压力相同，为零压，该点被称为零压点。n n一般压力制度主要是监控焙烧带中部以及其两端的压力和稳定“0压”点的位置。42-气氛性气氛性质质n n燃烧过程必须控制一定的气氛性质，它决定着燃烧程度的强弱。n n气氛性质分为三种：即氧化气氛、还原气氛、中性气氛。这些气氛的形成，主要取决与燃烧时空气量的充足与否。43-焙焙烧烧操作工操作工艺艺技技术术要点要点n n煤矸石烧结砖的焙烧过程实质上就是制品的烧结过程。n n烧结过程的必然条件：焙烧温度、焙烧时间、气氛性质。n n观察分析与调控n n预热带与焙烧带的关系：预热带与焙烧带不是截然分开的，两带具有预热、升温、烧成的连续性。44-n n从温度方面讲，预热带温度是焙烧带温度的基础温度。预热带与焙烧带之间存在着相互依赖，又相互制约的关系。n n燃烧强度与供风量：烧成温度、高温车位数与高温点，都与砖坯在窑内的燃烧强度有直接关系。燃烧强度的强或弱，又与供风量密切相关。45-n n窑车码坯量n n进出车与进车制度。利用改变进车制度，可以有效地调整预热带的温度及焙烧带高温点的分布位置。46-窑体密封窑体密封n n窑体密封的好坏对窑内的压力、温度影响很大。应该经常注意的是进车端窑门的密封情况47-压压力力调节调节n n压力调节的原则是稳定窑内“0压”点的位置和窑内压力与窑车下的压力平衡。n n切忌“0压”点跑到冷却带抽热风管的后面，这样会发生严重的气体倒流事故。n n窑内压力与窑车下面压力的平衡很重要，也很难调节。48-窑体密封窑体密封n n窑体密封的好坏对窑内的压力、温度影响很大。n n应该经常注意的是进车端窑门的密封情况，特别是二道截止门的密封情况。49-排烟排烟风风机抽力的机抽力的变变化化n n排烟风机抽力的大小，直接影响到窑内的温度和压力。n n解决措施：1 清除排烟管道内的烟尘。2 排烟风机叶轮被含硫烟气腐蚀，则应更换叶轮。50-烧烧成成设备设备的的维护维护保养保养51-脱硫工脱硫工艺艺n n石灰石灰石石膏法石灰是利用石灰或石灰石吸收母液吸收烟气中的二氧化硫，反应生成亚硫酸钙（硫酸钙），进化后的烟气可达标排放。n n优点:吸收剂原料易得、价廉、运行费用低；副产物容易处理；技术成熟、运行可靠。n n根据烟气脱硫副产品的形成过程，可分为常态氧化、强化氧化和抑制氧化三种方法。52-n n常常态态氧化氧化过过程是指在自然条件下吸收，程是指在自然条件下吸收，产产物物亚亚硫硫酸酸钙钙氧化成硫酸氧化成硫酸钙钙。强强化氧化是指向吸收器底部化氧化是指向吸收器底部或外部或外部储储槽的槽的浆浆液中液中喷喷入或鼓入空气，把入或鼓入空气，把亚亚硫酸硫酸钙钙氧化成硫酸氧化成硫酸钙钙，其主要副，其主要副产产品是硫酸品是硫酸钙钙。n n抑制氧化是指吸收了抑制氧化是指吸收了SOSO2 2的的浆浆液中添加硫代硫酸液中添加硫代硫酸盐盐或硫磺等物或硫磺等物质质，抑制硫酸，抑制硫酸钙钙生成，其主要副生成，其主要副产产品品是是亚亚硫酸硫酸钙钙。n n强强化氧化和抑制氧化可以减少硫酸化氧化和抑制氧化可以减少硫酸钙钙在吸收器底在吸收器底结结垢。垢。53-化学原理化学原理n n石灰石灰 石灰石法烟气脱硫的主要化学方石灰石法烟气脱硫的主要化学方应应如下：如下：n nSOSO2 2溶解溶解:：SOSO2 2（气）（气）SOSO2 2（液）（液）n n SO SO2 2（液）（液）+H+H2 2O OHSOHSO3 3-+H+H+n n HSO HSO3 3-H H+SO+SO3 32-2-n n石灰溶解：石灰溶解：CaO+HCaO+H2 2O O Ca(OH)Ca(OH)2 2n n Ca(OH)Ca(OH)2 2 Ca Ca2+2+20H+20H-n n 石灰石溶解：石灰石溶解：CaCOCaCO3 3(固固)CaCO)CaCO3 3(液液)n n CaCO CaCO3 3(液液)Ca)Ca2+2+CO+CO3 32-2-54-n n吸收溶解的SO2：Ca2+SO32-=CaSO3(液)n n CaSO3(液)+H2O=CaSO3H2On n氧化：HSO3-+O2=H+SO42-n n Ca2+SO42-=CaSO4(液)n n CaSO4(液)+2H2O=CaSO42H2O（固）n n共沉淀：Ca(1-)2+SO32-+SO42-+H2O Ca(SO3)1-(SO4)H2O55-n n上述反应实在气、液、固三相之间进行的，实际过程相当复杂。反映的控制过程是气相SO2 2以及固相Ca或CaSO3在溶液中的溶解扩散过程，正常运行时，要求固相的溶解扩散速度应大于气相的吸收 速度，气相传质在整个反应过程中起控制作用。56-工工艺艺流程流程57-主要系主要系统统n n烟气系烟气系统统n n吸收和氧化系吸收和氧化系统统n n吸收及制吸收及制备备系系统统n n石膏脱水系石膏脱水系统统n n石膏存石膏存储储系系统统n n工工艺艺水、工水、工业业水和水和废废水系水系统统n n事故事故储储罐和地坑系罐和地坑系统统n n控制系控制系统统n n主要主要顺顺序控制系序控制系统统58-n n用石灰石浆液吸收SO2 2，浆液的pH大于7时，会发生吸收CO2 2的反应，降低石灰石的利用率。n n浆液的pH过低会有较强的腐蚀性，对设备、管道的材质要求较高。所以要控制适宜的pH，采用石灰浆液时pH控制为56；石灰石浆液的pH控制为67.59-工工艺艺主要参数主要参数n n1：浆液的pH对SO2 2的吸收影响很大，新鲜浆液吸收SO2 2后，pH值迅速下降，当pH低于6时，下降速度减慢，而当pH低于4时几乎不在吸收SO2 2。60-n n2 2 吸收温度：根据吸收吸收温度：根据吸收过过程的气液平衡可知，吸程的气液平衡可知，吸收温度越低越有利于吸收收温度越低越有利于吸收SOSO2 2。n n3 3 粒度：石灰粒度：石灰 石灰石的粒度越小，脱硫率及石灰石灰石的粒度越小，脱硫率及石灰利用率越高，一般控制在利用率越高，一般控制在200300200300目。目。n n4 4 吸收液的吸收液的过饱过饱和度：石灰和度：石灰 石灰石石灰石浆浆液吸收液吸收SOSO2 2后后生成生成亚亚硫酸硫酸钙钙和硫酸和硫酸钙钙，在循，在循环环操作中，操作中，饱饱和或和或过饱过饱和的溶液会在和的溶液会在设备设备或管道表面或管道表面结结晶引起堵塞，晶引起堵塞，所以吸收液所以吸收液应维应维持在持在饱饱和度以下。和度以下。61-n n5 液气比LG：增大液气比则吸收过程的推动力增大，有利于SO2 2吸收。n n6 亚硫酸钙的氧化：亚硫酸钙的氧化速度与浆液的pH、通入空气量、空气压力及温度有关。62-烟气系烟气系统统n n烟气系统的主要做用是进行脱硫的投入和切除，为脱硫提供烟气通道。n n烟气系统的主要包括：烟道、原烟气挡板门、净烟气挡板门、旁路挡板门、挡板门密封系统、增压风机及其辅助系统、烟气换热系统（GGH)及其辅助系统。63-吸收和氧化系吸收和氧化系统统n n这是湿法烟气脱硫技术最核心的系统，其最主要的设备包括吸收塔、除雾器和氧化槽。n n吸收塔：吸收塔是湿法烟气脱硫系统最重要的装置，一般采用逆流喷淋塔，要求气液接触面积大，气体吸收好，压力損失小。n n除雾器：作用是去除冷烟气中大粒径的水分，一般设置在净烟气出口，通常为二级除雾器，并设置冲洗水，间歇冲洗除雾器。64-n n氧化槽：氧化槽的功能是接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，鼓风氧化CaSO3 3,结晶生成石膏。65-