砖厂生产工艺.ppt

隧道窑制砖生产工艺 主讲人 孙锋 原料的分类1煤矸石2页岩3粘土4粉煤灰 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7 15 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7 15 低塑性粘土 塑性指数小于7 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 1 0 13 破碎车间控制的四个指标 1原料粒度2泥料塑性3泥料发热量4一搅含水率 泥料粒度组成指泥料中各种粒径范围的颗粒占总泥料的百分比数 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 塑性指数夏季要求7 8 冬季要求大于10 泥料的发热量 一搅含水率 陈化 泥料在陈化库陈化72小时以上方可使用 成型车间的四项指标 砖机挤出压力砖机的真空度砖坯的成型率砖坯的外型尺寸 破碎车间生产操作要点 破粉碎与泥料制备的重要性原料场的管理破粉碎工序设备的开车与停车顺序根据破粉碎设备的运行电流适时调节加料量加强安全管理确保人身安全加强设备的维护保养确保设备正常运转 破粉碎与泥料制备的重要性 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 原料场的管理 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 原料场能储备容量必须满足5天以上生产用量 破粉碎工序设备的开车与停车顺序 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 开机顺序为倒开停机顺序为正停 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 根据破粉碎设备的运行电流适时调节加料量 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 加强安全管理确保人身安全 加强设备的维护保养确保设备正常运转 成型车间工艺操作要点 箱式给料机是成型供料的中转站二搅是调节泥料水分进行再搅拌的中间环节码坯成型与切坯机口与芯具更换机口 芯具后成型操作注意事项泥条成型常见缺陷分析及其处理方法 箱式给料机的功能是给成型供料的中转站 起着调节泥料供应的作用 二搅的主要作用是调节泥料水分 再加水 和进行二次搅拌 对泥料进行压实致密 码坯质量首先是保证码放在窑车上的坯垛牢稳 不塌垛 二是保证在窑内通风良好 烧成温度均匀 码坯操作要做到码放的砖坯上下垂直 不斜歪 压好槎 堆垛四周立面平整 码坯的原则是 边密中稀 上密下稀 以保证气流均布 温度均匀 隧道干燥窑生产工艺技术 1干燥制度2砖坯干燥阶段的划分3砖坯干燥裂纹和变形的形成原因4避免坯垛干燥不均匀的措施 逆流式隧道干燥窑的优点 适于大量连续生产机械化程度高劳动强度低热利用率高 干燥制度的原则 是低温大风量微正压操作 低温 就一般煤矸石多孔砖干燥而言 比较合适的入窑风温是105 120 风温太高 容易引起砖坯表面细微裂纹 这样的砖坯进入焙烧窑烧成 裂纹将继续扩大而造成制品裂纹 大风量 一是能为砖坯干燥提供足够的热量 二是大风量能把大量潮气及时带出干燥窑 加速砖坯的干燥 微正压操作 能减弱窑内气流分层 缩小砖垛的温差 保证整车砖坯能的道比较均匀的干燥 否则易出现上层的砖坯残余水分低 而最下一层砖坯的残余水分高 砖坯干燥阶段的划分 砖坯的加热阶段砖坯的等速干燥阶段砖坯的降速干燥阶段砖坯的干燥平衡阶段 砖坯的等速干燥阶段 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 砖坯的降速干燥阶段 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 砖坯干燥裂纹和变形的形成原因 坯体内扩散速度低于外扩散速度的结果 隧道焙烧窑工艺技术 1隧道焙烧窑概况2焙烧热工制度与操作焙烧操作工艺技术要点 隧道焙烧窑概况 隧道焙烧窑分带隧道焙烧窑主要设施隧道焙烧窑的温度和压力监控 隧道焙烧窑的优点 1生产能力大 机械化程度高 劳动强度低 2操作环境比轮窑好 制品装卸车均在常温下进行 3使用寿命长 4热利用合理 热利用率高 节约能源 5制品质量好 物理化学性能稳定 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 窑长多为135 150米 每个车位长度是4 35米 高度一般是2 1米 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 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 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 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 隧道焙烧窑的温度和压力监控 为了保证窑炉优质 高产 窑炉值班人员应按指定的焙烧热工制度进行操作 并对温度和压力等重要参数加以认真监控 温度监控 温度是焙烧过程中最重要的参数 它对产品的产量 质量及窑炉的使用寿命均有直接的影响 压力监控 窑内压力是标志窑炉正常运行与否的最重要参数 窑内压力制度确定之后 基本上就确定了窑内的通风量 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 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 焙烧热工制度与操作 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 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 温度制度压力制度气氛性质码窑车 温度制度 温度是热量的积蓄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 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 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 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 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 焙烧温度和保温 煤矸石的最高烧成温度一般定为1050 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 冷却控温防止冷裂 压力制度 压力制度是指沿隧道焙烧窑长度方向的压力分布规律 将各车位的压力值连成曲线即为压力曲线 压力制度决定着要窑气体流动状态 影响着热量的交换 影响着砖坯燃烧所需要的空气量的供应及所产生的烟气的排出 影响窑内温度分布的均匀性 所以说压力制度是保证气氛性质和焙烧温度实现的重要条件 必须适量 正确地调控窑内压力 使其合理稳定 窑内压力分布 各个不同的燃烧阶段 窑内压力不同 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 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 气氛性质 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 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 焙烧操作工艺技术要点 煤矸石烧结砖的焙烧过程实质上就是制品的烧结过程 烧结过程的必然条件 焙烧温度 焙烧时间 气氛性质 观察分析与调控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 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 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 窑车码坯量进出车与进车制度 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 窑体密封 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 压力调节 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 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 窑内压力与窑车下面压力的平衡很重要 也很难调节 窑体密封 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 特别是二道截止门的密封情况 排烟风机抽力的变化 排烟风机抽力的大小 直接影响到窑内的温度和压力 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 烧成设备的维护保养 脱硫工艺 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 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 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 常态氧化过程是指在自然条件下吸收 产物亚硫酸钙氧化成硫酸钙 强化氧化是指向吸收器底部或外部储槽的浆液中喷入或鼓入空气 把亚硫酸钙氧化成硫酸钙 其主要副产品是硫酸钙 抑制氧化是指吸收了SO2的浆液中添加硫代硫酸盐或硫磺等物质 抑制硫酸钙生成 其主要副产品是亚硫酸钙 强化氧化和抑制氧化可以减少硫酸钙在吸收器底结垢 化学原理 石灰 石灰石法烟气脱硫的主要化学方应如下 SO2溶解 SO2 气 SO2 液 SO2 液 H2O HSO3 H HSO3 H SO32 石灰溶解 CaO H2O Ca OH 2Ca OH 2 Ca2 20H 石灰石溶解 CaCO3 固 CaCO3 液 CaCO3 液 Ca2 CO32 吸收溶解的SO2 Ca2 SO32 CaSO3 液 CaSO3 液 H2O CaSO3 H2O氧化 HSO3 O2 H SO42 Ca2 SO42 CaSO4 液 CaSO4 液 2H2O CaSO4 2H2O 固 共沉淀 Ca 1 2 SO32 SO42 H2O Ca SO3 1 SO4 H2O 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 工艺流程 主要系统 烟气系统吸收和氧化系统吸收及制备系统石膏脱水系统石膏存储系统工艺水 工业水和废水系统事故储罐和地坑系统控制系统主要顺序控制系统 用石灰石浆液吸收SO2 浆液的pH大于7时 会发生吸收CO2的反应 降低石灰石的利用率 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5 6 石灰石浆液的pH控制为6 7 工艺主要参数 1 浆液的pH对SO2的吸收影响很大 新鲜浆液吸收SO2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吸收温度 根据吸收过程的气液平衡可知 吸收温度越低越有利于吸收SO2 3粒度 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200 300目 4吸收液的过饱和度 石灰 石灰石浆液吸收SO2后生成亚硫酸钙和硫酸钙 在循环操作中 饱和或过饱和的溶液会在设备或管道表面结晶引起堵塞 所以吸收液应维持在饱和度以下 5液气比L G 增大液气比则吸收过程的推动力增大 有利于SO2吸收 6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 烟气系统 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 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 吸收和氧化系统 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 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 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 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 结晶生成石膏