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2018年第二期雙月刊(總86期)

日期:2018-07-27 09:36 人氣:
 
全自動卸磚打包技術及效益分析
         近年來,圍繞實現燒結牆材生產線自動化問題,山東AG8亚游機械股份有限公司進行了積極而有效的探索,使得大多燒結磚企業從原料製備到磚坯生產等自動化能力方麵大大提升,燒結磚碼坯設備的應用解決了大量重體力勞動,然而勞動量最大的裝卸磚問題卻未能取得實質性突破。在絕大部分區域,人工卸磚勞動力短缺愈加迫在眉睫,招工難,人工成本高,管理難度大等問題愈加明顯地困擾著許多燒結磚生產企業。高效卸磚,自動打包無疑成為行業最急迫解決的生產服務難題。
         一、當前燒結磚企業窯後自動化現狀
         我們當前麵臨的現狀是絕大部分燒結磚企業在成品磚裝卸方麵主要還是人大完成,還尚未找到更好的自動化途徑,工人在高溫、多塵的環境下作業,勞動強度非常大,工作時間長,越來越多的人不願從事此項工作,人工卸磚碼垛成本自然水漲船高,因此燒結磚企業渴望實現卸磚、碼垛、打包的機械化作業。
         二、智能化卸磚打包技術實現的技術突破
        1專利技術,造就領先穩定優勢
        本著“讓中國牆材產業工人從繁重的體力勞動中解放出來並有尊嚴地生活”這一裝備自動化發展理念,著眼於解決磚垛變形、粘結等現實問題,堅持來源於實際又服務於實際的原則,一種全新的卸磚碼垛技術在克服諸多技術難關之後應運而生。
       這一技術就是我們稱之為“全自動卸磚打包”技術,技術的載體就是呈現給市場的全自動卸磚打包機組。針對燒結磚在燒成後的粘結、變形等難題攻關,通過搜集大量客戶現場數據,經過上百次的試驗,我們探索出一套合理的卸磚、碼垛工藝方案,此方案不但能完成卸磚、碼垛,還能為燒結磚的包裝、運輸提供可靠的前提條件。此機組為模塊式組合設計,用戶可根據自身生產情況選擇卸磚、碼垛、包裝等幾大功能,選擇整條機組可實現從卸磚到包裝的全自動化生產。
        通過持續的技術攻關,掌握了三大核心技術(分層卸磚技術、自動預留叉車孔技術、全自動無托盤包裝技術),並獲得國家專利。這些技術的有一下突出的亮點。
        分層卸磚技術是國內首創技術,能夠實現整窯車單層卸磚,便於後續的編組與碼垛,且產能較大,關鍵是有效解決了內燃磚上下層粘連問題,克服了燒結內燃磚機械化、自動化卸磚技術的難題與最大障礙。
自動預留叉車孔的交叉碼垛技術是國內首創技術,分層卸磚機將窯車上的成品磚一層層卸下後,放置到編組機上進行收隙、編組,然後碼垛機自動在第二層預留叉車孔,便於後續由叉車進行轉運、堆垛、裝車和卸車。
       無托盤包裝技術是國內首創技術,實現了燒結磚方垛無托盤打包,便於後續的轉運、裝卸車、長途運輸。裝卸車時間由2小時~3小時縮短到20分鍾左右,裝卸車工人由3~6人減少至1人,節省人工,節約成本;銷售半徑擴大了2~3倍,增加了銷量,提高了市場占有率。
       2卸磚打包機組的適用性
      ①適用的磚型
      全自動卸磚打包機組可以滿足標磚、多孔磚、配磚和砌塊磚等磚型的卸磚打包需求,根據磚型尺寸和碼坯方案設計對應的分層卸磚夾手,根據磚型尺寸的不同打包成不同模數的方垛。
      ②適用的窯型
     全自動卸磚打包機組為係列化產品,目前有多款產品,適應窯體斷麵為2.5 m~6.9m的隧道窯。
      ③對磚坯要求
      焙燒後的磚坯變形和粘結,以及磚垛的傾斜和倒塌均會降低全自動卸磚打包機組的效率,因此為了提高全自動卸磚效率應盡可能減小磚坯變形和粘結,避免磚垛出現傾斜和倒塌的現象。
      ④磚垛的轉運
      打包後的磚垛通過叉車實現磚垛轉運、堆放,以及裝車和卸車,大大縮短了裝車和卸車時間,節省裝車人工成本,並擴大了銷售半徑。
       三、該技術所帶來的經濟效益
       全自動卸磚打包機組各款產品的裝機功率為80kw~100kw,由於設計冗餘和設備間歇性工作等特性,全自動卸磚打包機組耗電約35kwh。
       全自動卸磚打包機組運行需要3人操作,卸磚機操作工1人,碼垛打包操作工1人,叉車司機1人,如果每天按兩個班組生產計算,那麽一天需要6人操作工。
       全自動打包機打包的磚垛模數為4排×18塊×11層(標磚),一個磚垛的磚塊數為780塊,外形尺寸為960×960mm×1320mm,打包時一根打包帶長約為4500mm,一般一個磚垛打包6~8根打包帶,一個磚垛所 用打包帶約為27000mm~36000mm;所用打包帶規格為1608,市場價約為8000元/t,60000m/t,那麽每個磚垛打包帶成本約為3.7元~5.0元。
       全自動卸磚打包機組根據出窯後磚的黏結程度和磚垛傾斜程度,一般產能約為1.5萬塊~2萬塊/h(普通磚),如果每天按20h的工作時長計算,單台全自動卸磚打包機組每天卸磚打包產量約為30萬塊~40萬塊,約為380~510個打包磚垛。
        1卸磚打包費用核算
        每天按卸磚打包30萬塊普通磚計算,那麽每天卸磚打包的費用計算如下:
        耗電費用為35kWh×20h×1.0元/kWh=700元;
       人工費用為6人×150元/人/天=900元;
       打包帶消耗費用為380包×5.0元/包=1900元;
      全自動卸磚打包機組保養、維護費按200元/天計算;
       則全自動卸磚打包機組工作一天的費用為:
      700元+900元+1900元+200元=3700元;
       那麽均攤到每塊磚上的費用為:
      3700元+300000塊=0.0123元/塊。
      2與人工卸磚打包方式費用對比
      由人工進行卸磚打包時,一般人工費為0.01~0.02元/塊,一天按30萬塊卸磚打包的產量計算,那麽一天的人工費為:
      300000塊×0.015元/塊=4500元;
       打包帶消耗費用為380包×5.0元/包=1900元;
      則由人工卸磚打包工作一天的費用為:4500元+1900元=6400元。
      那麽用全自動卸磚打包機組進行卸磚打包與全用人工進行對比,則每天節省的費用為6400-3700=2700元。如果一年按生產300天計算,那麽一年節省的費用為2700元/天×300天=81萬元。
      但是完全用人工進行卸磚打包的情況下,企業不但要付給人工工資,還要產生社會福利費、管理費、激勵獎金等其他各項費用,按現在社會普遍標準計算,約為工資的30%,每年企業約支付此項費用約為20萬元左右。
       成品磚進行打包堆放,可以將堆場的容量擴大3~4倍,能夠有效解決銷售淡季對生產的影響,使生產節奏不會被打亂,產品產量和質量得到有效保障,又能夠將銷售淡季生產的磚存放到銷售旺季銷售,為企業增收。
      綜上所述,與人工卸磚打包相對比,一台套全自動卸磚打包機組每年為企業創造的價值為100多萬元。
      4結
       坦率地講,促進燒結牆材各方麵水平的提高是推動行業發展的一個重要目標,此目標的實現必須依賴於企業各方麵規模的擴大和相關技術水平的上升。生產設備和生產規模都要相應的擴大,技術方麵必須加強自主創新和自主研發能力的提升。
      全自動卸磚打包機組是自主研發新型自動化技術,它的應用改變了燒結磚卸磚裝車運輸的方式,實現機械化自動裝卸,大大減輕勞動強度,提高生產效率,節約生產、施工場地,較之人工裝車、半自動化裝車,能給燒結磚企業帶來更多的經濟效益,必將引發行業內的強烈關注,為燒結企業帶來實實在在的利益。


       原料處理新工藝初探
       1  目前原料處理過程中存在的問題
       原料在處理過程中,沒有一定的工藝模式可用,沒有固定的處理方案,也沒有萬能的機械裝備。全國東西南北各地原料不同,差異很大,隻有選擇適應當地原料、適應自己產品的機械裝備,才能解決自身問題。
        我國北方,特別是東三省的凍土有2m深,生產周期短,每年的5月後才能開始生產,10月份就要停工,短短幾個月的生產時間,如果原料在處理過程中不能采用新的工藝,將直接製約企業的發展,很多生產廠家生產出來的產品不達標,何談利潤?我國南方,特別是海南、雲南、江西、貴州、浙江一帶的泥塊、泥料的含水率很高;究竟用什麽工藝來處理這種原料?很多建材廠家、出來的產品不能達標,次品率高,無利可談。在新疆、內蒙古的原料又是另一種情況。在山西、陝西的很多地方,含水率較低,土層裏邊含有不少的鵝卵石和料疆石塊、樹根毛草等雜物,這些原料在處理過程中,如果處理不好,所出的產品,就會炸裂壞掉,給企業帶來很大的損失。
       ①顆粒級配的細粉比例
       生產普通磚,空心磚,圓孔、方孔、巨型孔的大砌塊,無論生產哪種產品,顆粒級配的細粉比例達不到,對產品質量就有了大的影響。粒徑0.5 mm以下的微顆粒,占到總量的多少比例最佳?地區不同,比例含量也各不相同,如果細粉量能夠占到總量的30%以上的情況下,生產的產品才有質量的保證。怎樣把顆粒級配的細粉比例提上去,這就要求機械裝備廠家在設計機械的過程中必須考慮的問題。
原料在處理過程中,經過設備的擠壓、揉搓、切割和碾壓,使得原料的細粉量得到提高。有的粉碎機的錘頭離篦板的距離在30 mm以上,有的達到了50 mm以上,轉速在900 r/min以下,這怎樣能碎出來細粉呢。原料在處理的過程中,也就是對物料進行錘打、撞擊、擠壓、切割和碾壓的過程,隻有這幾點都做好,真正的物料細粉度才提上去。
       ②原料處理過程中的篩選問題
       原料進入粉碎機的幹濕度不相同,粉碎出物料的含水率也不相同。原料粘網、堵網的現象十分嚴重,這就要求篩選裝備比較嚴格,篩子型號要求與粉碎機的產量相符,否則也是製約產量的一個關鍵所在。    
粉碎機粉碎出來的料要經篩網篩出,否則粉完的細料再返回,不能達到預想的效果,還給企業造成損失。
為篩選問題,不少老板費盡了心機,篩不出料來就要加大篩網的直徑,加大篩網孔洞,導致傳統式滾動篩負荷增大,結果不是斷大軸就是壞減速機或滾鍵斷支撐架等,所生產的產品表麵粗糙,斷裂破損嚴重,坯體無強度,時常發生倒坯、塌垛現象,使企業損失慘重。有些企業無法經營下去,負債累累,老板吃不好,睡不好,內心的辛酸隻有老板自己知道。
        ③原料在進入陳化庫之前混合配料的問題
        物料通過粉碎、篩選過後,進入陳化環節。這個過程也就是將物料進行混合配料、配水、配內燃的攪拌過程,是管控產品質量的一個重要環節,涉及熱值高低配料的均勻度和配水含水量的管控。這一環節不可小看,隻有把原料的配比均勻達標做到了,才能達到想要的效果:高質量、無破損,降成本、增效益、利潤最大化。
很多建材廠家也在為攪拌發愁,混合料攪拌不均勻也是在物料處理過程中普遍存在的現象。機械廠家為增加生產量,攪拌提速、增產,加大加寬攪拌箱,增加動力,從55 kw加大到110 kw,攪刀葉片從140 mm加大到270 mm,費盡心機,這樣給企業加大了費用與成本。
        2原料處理過程中的新工藝
       山東AG8亚游機械股份有限公司,對全國各地不同的原料進行了分析對比,以全新領航的理念研發製造出一款雙向雙開式高細防堵粉碎機。其可雙向旋轉,減輕了粉碎車間工人的勞動強度,免去了工人翻轉錘頭的工序,並且能夠隨時調整篦板和錘頭的間隙。使得錘頭到篦板距離在10 mm之內,防止了物料水分過高而無法生產。大大增加了物料的細粉量,使得1 mm以下的細粉量占篩選後總量的50%以上。在粉碎機的篦板和錘頭的設計上,根據不同的物料來設計不同的齒板形狀,有順齒、斜齒,橫齒及順花、斜花篩板形狀,從而達到了增加物料的細粉比例,解決了物料在粉碎過程中細粉量少的難題,篩出的細粉量小時產量在100t以上。
        針對不同的地區,不同的原料含水率的不同,在篩選的設計上,去掉了傳統式滾動篩中心主軸和支撐,采用了雙層網片設計,按照粗細料分流的工藝流程,利用篩網內的支架把物料自然提升到高空落下,使得網孔充分利用,達到了篩網的最大利用價值。
        在混合攪拌的工藝流程中,以全新的理念研發出一款外殼旋轉式攪拌機,其工作原理是用實心皮輪托著,滾筒外殼旋轉,利用外殼的旋轉把物料帶到高空自然下落,再利用高壓水泵,把水變成霧狀,噴人旋轉滾筒內,使得水分與筒內的粉料物在空中自然混合,另外,筒內特別設計成一條主軸帶著三條副軸,三條副軸上安裝有多個旋轉刀齒,在筒內逆向旋轉,從而對物料進行連續攪拌、混合和均勻化配水,對調整物料的含水率起到了極佳的攪拌效果。采用減速傳動,噪音低,使用壽命長,操作簡單,減少了維修頻率,動力15 kw,總產量80t~100t,比傳統攪拌節能60%,維修費用節省70%,改變了傳統式的攪拌工藝,並獲得國家專利,填補了行業空白,這也是在原料處理過程中的一次革命性的創新。
         怎樣把原料的塑性與強度提上去。原料從陳化室出來後,在進入擠出機之前,要通過強力攪拌和對輥的擠壓來增加物料的塑性和強度,如果物料的塑性和強度不夠,就會倒坯、倒垛,塑性不夠,就會增加次品量,給企業造成重大損失。為此,經過學習國外技術,進行多次改進、改造,我們成功製造了一款物料揉搓增塑機,並獲得了國家專利。工作原理是:物料從陳化庫出來後,進入揉搓機上部的存料箱,通過特製減速機的主軸旋轉,帶動中心旋轉推板,與圓形網孔進行揉練、擠切,將原料從網孔中擠出,並在機艙內進行配水攪拌,把多種成分的物料通過擠壓、碾練、揉搓混合均化,達到了增強、增塑的目的,使處理過的物料更加精細、均勻,塑性良好,然後再進入擠出機,達到了理想的效果,降低了成本,真正給企業帶來了豐厚的利益。
        3小結
         綜上所述,原料在處理過程中,並不是一個環節做好就能解決問題,真正把原料處理好是一個係統的工藝流程。把每個環節、每個細節,用新的工藝做細、做好、做精、做透徹,才能達到降低成本增加效益的目的,為國家建設提供最優良的產品和精品。
 
 
淺議燒結磚生產工藝中的短板
        在磚瓦行業的生產工藝結構中有沒有短版?有,肯定有。這個短板在許許多多的磚廠存在,造成了許許多多磚廠辛苦多年,沒有賺到錢,虧本的人大有人在。筆者個人估計,全國l/3的隧道窯和旋轉隧道窯是虧本的,1/3艱難生存,賺點錢又改造,改來改去兩手空,能有1/3利潤非常好。為什麽會出現這種情況呢,因為燒結牆材產品是一個係統工程,分為許多工藝環節,每個環節環環相扣,每個生產環節就如同一塊做水桶的木板,其中若有一塊短板,裝水高度取決於最短的,而不是最長的,同樣的原理,磚廠也有一個環節能力是最差的,賺錢與否就取決於最差環節,這就是磚廠短板原理。下麵我們來結合實際情況來分析磚廠生產工藝中存在哪些短板。
        建一個磚廠老板最關心的是生產規模,一開口就是日產50萬塊、80萬塊,年產1.5億塊、2億塊……可是有多少人計算過你每天的周轉量是多少呢,是50萬塊、80萬塊嗎?不是,實際一天的周轉量可能是500萬塊、800萬塊,有這麽多麽?很多人不相信,筆者來算給大家看。
        1原料堆存方麵
        有些磚廠就地取材,山上挖下來就有矸石、頁岩,不需要原料推場。如果不是就地取材,你得需要多少個50萬塊的原料推場,肯定不止一個50萬塊的原料堆存。    
         2原料處理
         原料的日處理能力肯定要大於一個50萬塊,而且隻能計算8h一10h。粉碎機用多大,滾動篩用多大,一級粉碎還是二級粉碎,用哪種粉碎機,硬、中硬、軟料,含水高,還是含水低,用雙轉,還是用單轉,還有輸送帶用多寬,每條帶的速度是多少,怎麽來用除鐵器,怎麽來設計快捷、輕鬆的維修實施等一係列的問題需要考慮。這些細節可能就是一塊塊短板。不怕你粉碎機大,電機大,更換一副錘頭要浪費半天或一天,你哪來的50萬塊的產量?有幾個磚廠會有行車、電動葫蘆呢,隻能采用裝載機,人工搬,人工抬,一塊篩板就幾百斤,許多機修工做了跑,跑了找,找了跑,這不就是短板嗎?
       3陳化庫、細料庫
        陳化庫很重要。但是陳化庫的容量要多大,原料堆存時間要多長,原料會不會出現上幹下濕的現象?從量的角度來說,要有3個50萬塊,72h,效果比較好。哪怕粉碎設備維修2d,還會有50萬塊磚的原料堆存。遇到硬質岩和帶砂性的原料,怎麽來防水下滲,避免上麵幹,下麵濕呢?陳化攪拌後安裝一台紮土機會更好,這些細節都需要考慮到。
       4擠出成型
       擠出成型工藝中,從供料、攪拌、強攪、擠出、切碼運,這些環節大家關注度比較高,但是原料的差異性、產品定位的不同,決定了設備參數的不同,效果不一樣。同一台設備,在甲地用得很好,在乙地就不一定好了。比如前幾年在蘭州上了很多磚廠,照搬華中、華東的經驗,磚坯打得非常漂亮,可是烘幹慢,燒得慢,廢品多,易裂縫,中原燒20萬塊,它隻能燒十幾萬塊,老板很少賺到錢,這也是短板。
        5烘幹室
        現在的隧道窯有直烘直燒,一烘一燒,一烘二燒,一烘三燒,兩烘一燒等等,許多人會問,到底哪種最好?這取決於原料,要因製品無異,因氣候而異,原料是塑性指數較好的頁岩、全煤矸石,又是生產實心磚,那麽直烘直燒也不錯,寬3.6m,長110m,120m的窯,每天也出過近20萬塊。但是,遇到幹燥過敏的原料,千萬不要做直烘直燒窯,如果做了肯定是短板,也是不可修補的短板。
那麽一烘,或兩烘一燒就很好嗎?也不一定。在新疆奎屯,由於空氣幹燥,生產磚時,在切條機上磚坯就裂,空氣太幹,廢品率太高,那麽怎樣解決小範圍的空氣濕度,保證磚坯不裂磚呢,我們降低機房高度和儲坯篷的高度,篷的四周用簾子圍起來,增加空氣濕度,采用1.5次碼坯方成功。那麽,軌道和窯車數量就是原來的1.5倍。有些地方,讓磚坯在太陽下自然幹燥幾天,再碼到窯車上,進烘幹房,也是一種好方式。
         烘幹的方法也有許多,燃燒煙氣烘幹、餘熱烘幹、燃燒煙氣加餘熱烘幹等等,各有優缺點,要分析對待。如果原料中硫等有害物質含量高,用煙氣或煙氣加餘熱的方法會二次汙染燒製品,加重排汙成本。如果是低硫低汙染煙氣,則用煙氣加餘熱的方法遠比單一用煙氣和單一用餘熱的幹燥效果好,更省電,更省燃料,成本更低、效果更好。
排潮的方式有:集中排潮、分散排潮、分段集中排潮、負壓排潮、正壓排潮等,那種好?集中排潮肯定是錯誤的,排潮效果差,電機功率大,耗能高,過氧量易超標。分散排潮加集中排潮,正壓為主,負壓為輔的排潮方法是最好的,不倒坯,溫度低,電耗小。不少磚廠烘幹室設計方麵有短板,有些烘幹室設計的短板是不可修複的,特別是許多旋轉隧道窯的烘幹設計存在著更多的問題,有些排潮風機電容量是隧道窯的3~4倍,這不是短板嗎?
        6焙燒
        焙燒是燒磚的重要環節。窯爐好不好燒、窯爐產量質量及煤耗高低等已在窯爐設計、施工方法、施工質量環節就基本定型。現實中,窯爐的設計和施工是八仙過海,各顯神通,有些非常好,有些的短板不可修複,隻有重來。砌築式隧道窯、組合式隧道窯、上風道隧道窯、下風道隧道窯、內置風道隧道窯,外置風道隧道窯、旋轉隧道窯哪種窯型更好呢,大家非常關心。
如果將旋轉隧道窯的優點移植到隧道窯上,克服隧道窯斷麵溫差和燒窯車現象,那麽,隧道窯肯定是最好的窯爐。這是因為從碼磚密度來說,旋轉窯1m3隻有300多塊普通磚,隧道窯400多塊,甚至達到500多塊,單位容量大,產量太,能耗低,可是由於傳統隧道窯磚動窯爐不動這個結構短板的製約,沒有完全發揮出優勢。能不能克服這個幾十年都沒有克服的結構短板,這需要我們的創新和努力。
        7焙燒技術是發揮好窯爐能力的又一重要因素
       首先,打破傳統的看火觀念,許許多多的師傅還把燒隧道窯、旋轉窯理解成就是看火,這是大錯特錯,燒火師首先必須是調窯師,必須搞清窯爐的結構特征、風路走向、哈風設計、餘熱、風機風量、溫度顯示、熱卡、碼坯方案、窯門、窯車、進出窯的方式、烘幹房等概念,要知道為什麽是這樣或者要那樣,不合理時要會調節,這才是合格的燒窯師。燒窯師水平差也是短板,這個短板是可修複的,可以換人,可以培訓。
         七分碼坯,三分燒,七分功夫在窯下,三分功夫在窯上。好的燒火師,一定要研究碼坯方案,關心原料化驗結果、配熱卡,好不好燒,火行快還是慢,磚坯質量等因素。在同一座窯,碼坯和混合料的熱值已經決定了結果,所以要在這方麵下功夫。
         其次才是窯上操作。在這裏要強調的是,嚴禁在窯車連接處投煤。嚴禁在高溫區的窯車連接處打開火眼,它會嚴重燒壞窯車。窯爐建設公司在窯車鏈接的高溫區要取消火眼,防止看火人員燒壞窯車。當然,燒窯車還與窯車設計、隔熱保溫、地溝平衡風變化等因素有關,這也是一塊大短板,怎麽來克服,還需大家認真研究,這是許多磚廠非常頭痛的一塊短板。
        8上車道
        筆者看了一個磚廠,窯寬3.7m,四烘三燒,隻有一條上車道,裝了一台半自動打包機,而且外麵根本沒有位置增加上車道,建廠五六年了,從來沒有用過四烘三燒,最多是兩燒,為什麽?上車道少了,燒出的磚走不了啊!這是一個典型的規劃設計短板,你窯多有用嗎?沒用!出多少磚,要多少上車位,打包位、停止位、抱車位、是可以計算出來的啊。可是就有這樣的事發生,這是很難修複的短板,教訓沉重。
        9成品堆場
         成品堆場更是許多磚廠的短板,許多磚廠根本就沒有堆場,場地本身就小,窯爐產能又大,一到雨季或淡季就壓火。空心磚沒法燒,因為空心磚要堆場,建設單位做基礎時用磚少,框架完了又急著用。沒有堆場你怎麽堆存空心磚,這也是短板,這個短板也很難補。
        10環保與原料
        許多磚廠建廠時沒有對原料進行化驗分析,原料中含4%~5%的硫,又沒有替代品,這將是你在這次環  保風暴中無法克服的短板。新建廠一定要注意了,一定要先化驗原料,多次化驗,把化驗結果給專家看,原料中含鈣高會潮解,氧化鉀、氧化鎂含量高磚會長白毛(硝鹽),原料都是短板,市場上怎麽競爭。
        11 脫硫塔
         許多磚廠的脫硫塔已經是第二次重做了,因為做脫硫塔的廠家沒幾個懂得窯爐結構,懂流體力學。裝了脫硫塔,要麽風機電機加大許多,要麽排潮困難,產量降低,造成新的短板。
筆者認為橫道加豎道脫硫、除塵,肯定比單一豎道式脫硫、除塵效果更好。脫硫塔的進風口略高於窯麵肯定比往下拉更省電力和更符合流體力學。
         12環保與窯爐
         從環保的角度來說,燒天然氣最環保的,沒有硫、硝、粉塵汙染,你的窯爐可不可以略加改造成燒天然氣?需不需要推倒重來?新建窯爐要不要綜合考慮,這些也是磚廠需要考慮的問題。
         13結論
          a.要實現日產量的隧道窯的計算公式等於:①原材料N個日產量;②原料處理能力大於或等於1.5個日產量;③陳化能力2—3個日產量;④8h~12h擠磚一個日產量;⑤儲坯1.5~2個日產量;⑥空車大於或等於0.5個日產量;⑦烘幹一個日產量;⑧焙燒一個日產量;⑨成品道大於或等於0.75個日產量;⑩裝車位大於或等於0.3個日產量;11成品堆場N個日產量,是十幾個日產量在周轉,一天50萬塊,可能是500萬塊在周轉。
         b.燒結磚工藝是由原料、原料處理、擠碼運、儲坯陰幹或烘幹、焙燒,成品搬運堆放的係統工程,每個工藝就像一塊做成一個盛水木桶木板,盛水量不是決定長板,而是短板,磚廠的短板就決定了磚廠的盈利能力。
 
 
燒結磚生產過程中的質量監控
曹世璞
          生產燒結磚是一個係統工程,原料量大、麵廣、成份複雜、工藝流程較長、工序較多。任何一個環節出現的失誤都將給生產帶來損失。而在整個生產過程中,前工序留下的隱患在以後的工序中隻會不斷擴大,等到磚燒出來以後,成為廢次品,損失無法挽回。
         因此加強對每一個生產環節的質量控製,把問題消滅在出現之前,就成為燒結磚生產企業增產節約,增效減排的一個十分緊迫的問題。
燒結磚生產過程中的質量控製,應該細化到每一個工序落實到每一個人頭長抓不懈。
         一、對原料的質量監控
        現在製磚的原料有粘土、頁岩、煤矸石、粉煤灰、某些礦渣、河湖淤泥,直至某些生活垃圾,似乎不管什麽東西都可以製磚了,事實決非如此,古人用粘土製磚,還要求“挖地三尺,、取其粘而不膩,疏而不散者為佳”呢(宋,劉誡著(營造法式)一書)對製磚的原料也有一定的技術要求,超出範圍的原料就不能製磚。
        1化學成份:對製磚原料的化學成份的技術要求見表一
製磚原料化學成份的技術要求表一
項目 二氧化矽 三氧化鋁 三氧化三鐵 氧化鈣 氧化鎂 三氧化硫 燒失量
Sio2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3  
55~70 10~25 2~10       3~15
分量(%) 適宜 45~80 5~30 5~15 0~15 0—3 0—1  
允許
 
          在這裏,二氧化矽是製磚原料中的主要成份,焙燒時在一定條件下它可以“消化”氧化鈣等有害成份,生成矽酸鈣、矽酸鎂,而消除其產生石灰爆裂、泛霜等對製品的危害。較大顆粒的二氧化矽還可以提高製品的耐火度。加大其燒結溫度範圍,有利於焙燒操作。小顆粒的二氧化矽易於熔解,使製品結構均勻,當其含量低於45%時製品的抗凍性能明顯下降,而當其含量高於80%時擠出成型將十分困難,並會使磚在燒成後體積略有膨脹。
          三氧化二鋁是耐火材料,也是燒結磚生產中的“增強劑”可提高製品的強度,當含量超過20%時製品強度明顯增加,當含量低於10%時製品強度會明顯下降,由於其燒結溫度較高,含量越多製品的燒結溫度也高,增加熱耗。當其含量超過30%則可以燒製耐火磚了。
          三氧化二鐵:在燒結磚中是一種著色劑。在氧化氣氛中含量越高磚的顏色也越紅。而在還原氣氛中燒成時三氧化二鐵被還原為氧化亞鐵(FeO),製品則呈青灰色,由於三氧化二鐵有一定的助熔作用,在一定程度上可降低燒成溫度。
         以上三種是製磚原料化學成份中的有用成份,可稱為“三要”。
         以下三種則為有害成份,可稱為“三不要”它們是:
         氧化鈣:即生石灰,在自然界中以碳酸鈣(CaCO3)即石灰石狀態存在。氧化鈣遇水生成氫氧化鈣(Ca(OH)2)即熟石灰體積膨脹2~3倍,使製品產生石灰爆裂直至磚體崩潰,其含量超過10%,石灰爆裂很難避免。在一定條件下氧化鈣也會和水汽中的硫酸化合生成硫酸鈣CaSO4(石膏),其易溶於水,當隨水滲到磚體表麵時,水份蒸發硫酸鈣以白色粉末狀沉澱於磚的表麵,是為泛霜。國家質量標準規定:優級品的磚不允許出現泛霜。氧化鈣在磚的燒結過程中還會縮小其燒結溫度範圍,增加焙燒難度。
·       氧化鎂:氧化鎂是燒結磚產生泛霜的元凶,因其極易與潮濕氣體中的硫酸化合,生成硫酸鎂(MgS04),即瀉鹽。而硫酸鎂易溶於水,當含有硫酸鎂的溶液滲到磚的表麵時,水份蒸發硫酸鎂以白色的粉狀殘留在磚的表麵,是為泛霜。嚴重時堆積成一片白色的“毛”,並使磚的表層產生鱗片狀的剝離,直至磚體粉化,成為廢品。必須嚴格控製,其含量不得超過3%。
·         三氧化硫:三氧化硫是一種對製品危害最為嚴重的成份,焙燒時產生氣泡使磚體鬆散,直至崩潰,當其含量超過1%時,己沒有製成合格產品的可能,煤層中多伴生有硫,在采用煤矸石為原料的燒結磚廠應嚴加防範。
           燒失量:原料中的可燃物質如各種有機物、碳等,在焙燒中被燒去,含量越高成品磚也越輕。
          對有害化學成份的監控:
·         氧化鈣,對付氧化鈣的方法是一選、二碎、三燒、四水。
·         氧化鎂:當其含量超過3%時,最好棄之不用或摻入沒有氧化鎂之泥料,充分混勻,使混合料中的氧化鎂含量降到3%以下。
          如泥料中的氧化鎂含量較高(超過2%)而泥料的耐火度在980℃以上時,可以在980℃及以上的焙燒階段保持2~3個小時,使氧化鎂和泥料中的二氧化矽化合生成矽酸鎂(MgSiO3)其化學性能穩定,不溶於水,也不會產生泛霜。
          在國外有采用化學製劑以消除泛霜者,但成本太高,國內未見采用。
·         三氧化硫:三氧化硫多來自燃煤及煤矸石中,可把燃煤或煤矸石放入火中燃燒,如發出刺鼻的硫磺味則是含硫較高。在含硫較高的煤堆或煤矸石堆上有時還可見黃色的“腰帶”是為硫析出所致。
必須說明的是硫還是產生泛霜的“幫凶”,如前所述,隻有氧化鎂沒有硫酸是產生不出硫酸鎂,也不可能出現泛霜的。
         對於含硫太高的煤,或煤矸石,最好是不用。至少也應盡量少用,使泥料中的三氧化硫含量少於1%。
          2礦物分析:對原料的礦物分析是為了找出其中是否有某些一旦含量超過規定將嚴重影響產品質量的礦物,以便防範。
          例如:蒙脫石、長石、雲母本來都是粘土的主要成份之一,當其在一定含量以內並均勻分布時完全是有益礦物。一旦其含量逾限並聚集成團,均將在一定程度上影響產品質量,這就是古人說的“物極必反”。
如果在頁岩礦山中出現灰白色和綠豆色的岩層,應提高警惕,立即勘察。辦法是挖取一小塊灰白色的岩層,如果手捏成粉,質地細膩,遇水成漿,粘手難洗,則是蒙脫石無疑。如岩層挖下成片狀,硬而且脆,則是碳酸鈣的沉積層。不論其是蒙脫石,還是碳酸鈣,盡管數量不多,也必須粉碎到粒度小於1~2mm充分混勻,使其完全分散於泥料之中,防止其聚眾作亂。
         3原料的物理性能,對原料的物理性能的技術要求見表二
 製磚原料的物理性能表二
序號 名稱 項目 單位 適宜值 允許值
1 顆粒級配 <0.05mm % 35~50 20~60
0.05~1.2mm % 20~65 10~70
1.2~2mm % <30 <20
2 可塑性 塑性指數   9~13 5~17
3 線收縮率 幹燥收縮率 % 3~8  
焙燒收縮率 % 2~5  
4 幹燥性能 幹燥敏感性係數   <1 <2
5 燒結性 燒結溫度 900 1150
燒結溫度範圍 >50 50
6 硬度 普氏硬度 1~3 1~4
7 其它 自然含水率 % ≤塑級  
 
         ①顆粒級配,或稱顆粒組成,是指泥料中不同粒度的泥料在總量中所占的百分比。
          燒結磚在國外叫粗陶,不是瓷器,不需要太細的泥料。在擠出成型中,不同粒度的顆粒所起的作用是不一樣的。其中粒徑小0.005mm的粉料稱塑性顆粒,用於產生在擠出成型時所需要的塑性,把泥料粘在一起。其次是粒徑為0.05—1.2mm的部分叫填充料的顆粒,其作用是控製產品在幹燥時所發生的過度的收縮、裂紋及在塑性成型時賦予坯體一定的強度。至於粒徑為1.2~2mm的粗顆粒,在坯體中起到骨架作用,有利於幹燥時排出坯體中的水分。空心磚生產原料顆粒不宜大於2mm。
         合理的顆粒組成應該是塑性顆粒占35%一50%;填充性顆粒占20%~65%;粗顆粒<30%,絕不允許有大於3mm顆粒。因其不僅會降低製品的強度,還會因收縮不勻而產生幹燥裂紋。
         塑性較差的原料,如較硬的頁岩、煤矸石、礦渣,應選用較多比例的粘性顆粒和較低百分比的填充顆粒,盡可能少的骨架顆粒以利擠出成型。
        ②原料的可塑性:是指泥料可以被擠壓成為具有一定形狀和強度的磚坯的技術性能評價其可塑性能的指標叫“塑性指數”。塑性指數越大,表明泥料越容易被擠壓成型。
         泥料的塑性必須同時具備兩個基本條件才會顯現:一是泥料本身有可塑性,二是有水,而且水能容易地滲入泥料顆粒內部,麵粉有塑性,但幹的麵粉卻是一堆散粉,隻有加了水,並且把水揉(擠壓)到了麵粉顆粒深處,才可以做饅頭,麵條。
         ③線收縮率:線收縮率分為幹燥線收縮率和焙燒線收縮率,分別指幹燥的磚坯比濕坯縮短了的百分率和成品磚比幹坯縮短了的百分率。其中應特別注意的是幹燥線收縮率,因為它和磚坯在幹燥過程中產生的幹燥裂紋有直接關係,幹燥線收縮率越大,產生幹燥裂紋的危害也越大。
         兩種收縮率之和是總收縮率,是為製作機口時應該比規定的成品磚放大多少的依據。
        ④幹燥性能:是指磚坯在幹燥過程中是否容易產生幹燥裂紋,用幹燥敏感性係數來評價,幹燥敏感性係數越大,磚坯在幹燥過程中越容易產生幹燥裂紋。幹燥敏感性係數的計算公式如下:
        (磚坯的成型含水率一泥料的臨界含水率)/泥料的臨界含水率=幹燥敏感性係數
        從上式可見要想降低幹燥敏感性係數,一是減少磚坯的成型含水率,可采用硬塑擠出,因為水在磚坯中占有一定體積,水份蒸發了,這些位置空出來了,磚坯就要收縮,就容易誘發幹燥裂紋,蒸發出去的水份越多,留下的“空間”也越多,磚坯的收縮量也越大,幹燥裂紋也可能越多,君不見同樣是天旱,水田的裂口就比旱田要多得多,大得多嗎?
        二是,提高泥料的臨界含水率。如前所述,磚坯在幹燥過程中,在失去水份的同時要產生收縮。實際生產中當磚坯幹燥到一定程度時盡管水份並沒有排盡,但已完全停止收縮了,此時的含水率叫臨界含水率,實踐表明:臨界含水率與以下因素有關。
        與泥料的中、粗等顆粒的含量成正比,這是因為較大的顆粒在磚坯幹燥收縮時“頂”住了兩端收縮不動了。因為田裏的泥土幹燥時會開裂,而堆在一起的碎石脫去水份,則仍紋絲不動。因此適當提高顆粒組成中的填充顆粒的百分比是提高其臨界含水率,降低其幹燥敏感性係數,減免其幹燥裂紋的有效措施。
·與磚坯的厚度成正比,這裏所說的坯體厚度,對多孔磚和空心磚是指它們的壁厚或肋厚。其試驗結果見表三
變更試體厚度對坯體臨界含水率的影響表三
(空氣溫度=80℃  相對濕度=30%流速=2.15米/秒)
試件厚度(毫米) 臨界含水率(%) 比率
6 17.75 2.2
3 16.95 1.97
1 16.75 1.96
0.5 8.8 1
 
 
        ·此外幹燥室裏的空氣的溫度、相對濕度和流速也會對其臨界含水率生產一定影響。因為空氣的溫度越高,水份蒸發得越快,空氣的相對濕度越大其每立方米空氣所能帶走的磚坯蒸發出來的水份就越少;空氣的流速越快,單位時間所能帶走的水份也越多。
         在實際生產中,磚的品種規格由市場決定。幹燥室裏的空氣的溫度、相對濕度和流速,不僅設計建窯時已被限製在一定的範圍,而且是利用焙燒窯的“餘熱”主動權在焙燒窯上。所以,唯一可供采用的手段就隻有調整顆粒級配。因此,一定要記住:“當泥料的幹燥敏感性係數較高,磚坯出現大量幹燥裂紋時,應選用較粗的顆粒級配”。
        ⑤燒結性能燒結性能指兩個方麵:一是其燒結溫度,低於該溫度是生磚,原料中的三氧化二鋁含量越高,其燒結溫度也越高,燒結熱耗也越高,成品的強度也越高。一般來說粘土的燒結溫度較低為900℃左右,煤矸石的燒結溫度較高,可達1000℃以上。
         二是燒結溫度範圍,磚在到達燒結溫度以後,如果繼續升溫,到一定程度時,磚會燒焦、軟化、變形成為廢品,嚴重時造成磚垛坍塌倒窯,其在到達燒結溫度以後,繼續升溫而不至於燒焦、軟化的溫度區間叫“燒結溫度範圍”。這一區間不得小於50℃,否則,很容易出現同一個坯垛這一部份燒焦了,那一部份還是欠火磚。采用燃氣或石油焦作燃料的外燃隧道窯,燒製清水磚、透水磚和空心砌塊的高檔製品,往往要求燒結溫度範圍不超過20℃。
         ⑥硬度:頁岩、煤矸石以及礦渣等工業廢料,必須考慮其硬度,以確定粉碎方式和顆粒級配中各種粒度之百分率,硬度以普氏硬度表示,共分10級,其中1級最軟,如石膏,10級最硬,如金剛石,製磚原料的硬度以1~3度為宜,太硬的原料,不僅粉碎困難,而且硬的原料、水份不易滲透,塑性也發揮不出來。
         ⑦自然含水率:在擠出成型時,磚坯的成型含水率一般為14%一18%,少數可達20%,如果原料的自然含水率己超過其成型含水率,就必須脫水處理。例如采用河湖淤泥製磚時,就必須先脫水處理到其含水率降到允許範圍以內才能擠出成型。
       4對原料的質量監控,在選擇原料礦山時,必須先對其進行采樣,並對樣品進行檢驗分析。以確認其符合製磚的技術要求。須知樣品的檢驗結果不僅是製訂工藝流程及設備選型的主要依據之一,也是成品磚的“生辰八字”。例如;從其二氧化矽的含量可以評估其是否抗凍和成型有無困難;從三氧化二鋁的含量可以評估其大概的燒結溫度、製品強度;從三氧化二鐵的含量可以判斷其外觀顏色的深淺;從其氧化鎂、氧化鈣的含量可以評估成品磚是否會出現泛霜或石灰炸裂……。
        生產中,一旦發現礦山岩層變化較大,必須再次采樣、送檢,以防患於未然。
        某些物理性能還可以在現場用直觀方法進行評估。例如:
         塑性指數:取一塊頁岩(煤矸石)打斷,以其新鮮斷麵沾一下水,用大指搓,如能搓出泥漿來,其塑性指數大於7,可以擠出成型,搓出的泥漿越多,其塑性指數也越大。如果用手指搓不出泥漿來,可以將兩個新鮮斷麵同時沾一下水,互相對搓,隻要能對搓出泥漿來,其塑性指數約大於4.5,在強化粉碎,適當增加粉料中粘性顆粒的百分比,陳化24小時以上,仍可擠出優質空心磚坯。
       硬度:取頁岩(煤矸石)的幹淨斷麵用大手指甲用力一劃,其表麵出現溝槽,為軟質頁岩,硬度低於2度;如沒有溝槽,手指甲未見磨損,則可能高於2度;如隻有一條白印,而手指甲已磨去一塊則為中等偏硬,大於3度,應考慮強化粉碎,提高粉料細度。(待續)
 
 環保風暴後,磚瓦行業將發生哪些改變
         這次環保大檢查,可謂是幾家歡喜幾家愁,各地磚瓦行業關了一批,倒了一批,整治了一批。當然,通過審查活下來的磚瓦企業,以後的日子就會比較好過了。
         這是一場大洗牌,整頓不規範的小作坊、打價格戰、搞投機倒把的磚瓦企業。而且,環保整治對生活也是非常有好處的,一片藍天白雲,一口健康的好水,讓人們生活更宜居,更具幸福感!
對於我們的磚瓦行業市場,經過這次環保風暴後,會發生哪些變化呢?
         磚瓦廠數量肯定會越來越少,有規模的大磚瓦行業企業越來越強勢。中小式的經銷磚瓦行業也會關掉一批,留下專業化運作的優質磚瓦企業……具體會變成怎樣,且看小編下麵的精彩分析吧!
         第一、磚瓦行業市場將趨於更規範、更有序  
        為何有些磚瓦企業被環保關停,其原因在於環保手續不全,沒有達到國家要求。那麽通過此次大整治,必然倒掉一批無序發展、惡性競爭的小企業。那麽留下來的將是正規生產,良性發展的優質企業。
        在這樣的企業帶動下,磚瓦企業就會趨於健康發展,市場氛圍會比之前好很多,大家不再比誰的價低,而是比誰的東西更好,很多磚瓦企業將更注重新品研發及用戶體驗的效果。如此發展,對終端客戶來說可謂是好的,因為他們不會再擔憂被低價誘騙,不會再被坑爹的產品煩惱,可以放心選擇適合自己的好產品。
         第二、磚瓦企業產品勢必會理性漲價
         我們時常說磚瓦行業產品的定價大多數是不合理的。
         造成這不合理的原因在於市場產能過剩,且被很多偷工減料,搞小企業的人弄壞了。以至於好產品彰顯不出來,價格也提不上去。而由於通貨膨脹,導致磚瓦行業產品漲價、鋼材漲價、紙箱漲價、物流漲價……所有原料及配套都在漲價,加之環保的成本等,勢必導致磚瓦行業產品整體上漲,這也是很正常的事。不必驚慌,大勢所趨!
          第三、磚瓦行業優勢更為明顯
          環保風暴後,磚瓦企業市場大清理,留下來的都是有幾把刷子的優秀磚瓦企業,所以這以後的競爭會更加白熱化。誰的知名度高、誰的影響力就大、誰就能站在至高點。因此,做正規化的磚瓦企業將會迎來一片商機。這就是堅持投入後的必然回報!
          第四、重品質,有附加值的產品更具競爭力
          以後都是精銳部隊,所以想在競爭中脫穎而出,那就要在產品的品質及附加值上做功夫了。所謂宣傳產品材料與功能,那已經是過去式了,消費者不會因此而買單,他們會更注重產品的價值。
未來賣磚瓦行業產品就是賣一種文化、一種情懷、一種感覺。這就要求你的產品會講故事、有韻味、具備超高的附加值,讓人無法拒絕。因此,那些注重產品質量,做工精細,融入文化底蘊的磚瓦企業,將會更具市場競爭力。
          第五、未來磚瓦企業將迎來一陣技改風潮
          環保風暴下的磚瓦企業為何倒掉一批,其原因在於陳舊的技術已經跟不上時代發展的腳步了。我們客觀的來看看磚瓦企業的產品,為何同質化明顯。產能嚴重過剩,在於很多企業都缺乏創新精神。導致大家都在一片紅海中廝殺,這次環保大整治也倒逼企業要技術改革了。為何會有製造汙染的問題,都是技術上的不科學,管理上的不規範。
        以後,我們會看到很多磚瓦企業自發進行技術改革,其一是大環境所迫,其二是產品升級下的不得不為之。但想長久發展,技改是遲早的事!
         第六、共贏經濟將開啟廠商一體化模式
         未來,強勢的磚瓦企業絕不會讓你同時生產好幾個品種,而是做唯一品種,這是未來的發展趨勢,規模大的磚瓦企業越來越強大,也會越來越注重培養經銷商的粘度。
         經濟共同體與廠商一體化模式,才是以後長久的發展趨勢。廠家要利潤、要市場份額,那就要求經銷商。不斷打造團隊,建立利益共同體,會是很多優秀磚瓦企業以後幹的事。
         我們沒時間去埋怨這個世界,我們需要理性反省自己,不要指責磚瓦行業市場如何,我們始終要做好自己,強大自我後才能從容不迫!
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