1、前言
磚瓦的生產(chǎn)過去一直是靠手工操作,自然干燥,受自然環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)力的影響較大,很多磚廠冬季都不能生產(chǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)械自動(dòng)碼坯取代了人工撿坯,人工干燥取代了自然干燥,隧道窯取代了土窯和輪窯,磚瓦生產(chǎn)受自然環(huán)境影響越來越小,實(shí)現(xiàn)了一年四季全天候生產(chǎn),大大提高了生產(chǎn)效率。但磚瓦生產(chǎn)依然是季節(jié)性很強(qiáng)的行業(yè),季節(jié)的變化還深深地影響著產(chǎn)量和質(zhì)量,特別是在寒冷的冬季更是如此,北方冬季氣溫低,常常在零下十幾度,有的在零下二、三十度,很多煤矸石頁巖燒結(jié)磚生產(chǎn)廠一到冬季就出現(xiàn)產(chǎn)量低、質(zhì)量次等問題,主要還是低溫和冷風(fēng)對(duì)原料破碎、坯體成型干燥和窯爐焙燒產(chǎn)生了不利的影響,需要磚瓦生產(chǎn)企業(yè)特別注意。
2、原料工段容易出現(xiàn)的問題及應(yīng)對(duì)措施
很多磚瓦廠因條件所限都沒有原料棚,原料在夏秋雨季被淋透,吸足水的原料很難再干,含水率超標(biāo),到冬季嚴(yán)寒季節(jié)就會(huì)形成凍料,凍料從外表看似乎沒有多少含水,而實(shí)際含水率很高。凍料進(jìn)入破碎機(jī)后,因機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生溫度使凍料逐漸融化,會(huì)出現(xiàn)粘破碎機(jī)堂和糊篩網(wǎng)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響破碎產(chǎn)量。再加上有的磚瓦廠使用洗煤廠排出的煤矸石,這些矸石含有大量水分,冬季隨排隨凍,也很難曬干,隨原料一起破碎時(shí),加重了粘糊篩子現(xiàn)象,往往造成破碎量銳減,從而制約成型產(chǎn)量。另一方面,在原料陳化過程中,水會(huì)通過毛細(xì)管和蒸汽壓的作用,使水分更加均勻。但水的動(dòng)態(tài)粘度和動(dòng)力粘度會(huì)隨溫度的降低而增大。
隨著溫度的降低,水的粘度增大了,其表面張力也增大了,這就降低了水的流動(dòng)性和浸潤(rùn)性,從而降低了陳化的效果。按照工藝要求,原料陳化一般要達(dá)到3d—7d,溫度不低于10℃,以利于煤矸石頁巖顆粒充分水化浸潤(rùn)和進(jìn)行離子交換,使一些硅酸鹽礦物在水的作用下分解成膠結(jié)物質(zhì),從而提高原料塑性。如果冬季原料庫溫度低,水的粘度就會(huì)加大,表面張力加大,水在原料中浸潤(rùn)和均化能力就會(huì)降低,原料陳化效果就不好。特別是陳化庫的溫度在O℃以下時(shí),陳化原料結(jié)冰,水的浸潤(rùn)和均化就會(huì)停止,也就失去了陳化的作用,達(dá)不到水分均化和增塑的目的,給后序成型帶來困難。可建好原料防雨大棚,頁巖、矸石分別存放,儲(chǔ)存足夠的原料,含水率高的原料要曬干后儲(chǔ)存,確保原料含水率在5%以下。
可用窯爐余熱鍋爐熱水進(jìn)行第一道原料攪拌,然后用塑料布把原料蓋嚴(yán),防止水分和熱量流失。先粉碎處理的原料先用,后粉的原料后用,適當(dāng)增加陳化時(shí)間。使用專用防凍液,該種產(chǎn)品主要含量是冰點(diǎn)較低的化學(xué)原料,利用原料中的旱強(qiáng)、低冰點(diǎn)、減水組分,使磚瓦水坯的早期強(qiáng)度得到大幅度提高,從而起到防凍的效果。為確保陳化溫度,在陳化庫加裝取暖器等熱源,使陳化溫度在10℃以上。通過以上措施,可加強(qiáng)陳化效果,增加原料塑性,從而減少成型缺陷。
3、成型工段容易出現(xiàn)的問題及應(yīng)對(duì)措施
成型是磚瓦廠的關(guān)鍵工序,從設(shè)備的油路、氣路、電路到坯體的產(chǎn)量、質(zhì)量等受溫度影響的環(huán)節(jié)很多。寒冬季節(jié)生產(chǎn)需要保持成型車間內(nèi)的溫度在10 ℃以上,否則就會(huì)出現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行不暢、產(chǎn)量低下和坯體質(zhì)量問題等。
3.1 氣路、油路、電路
自動(dòng)化的成型、編組和碼坯設(shè)備氣動(dòng)元件很多,主機(jī)、攪拌機(jī)有氣動(dòng)離合器、切條機(jī)有切條氣缸、碼坯機(jī)有夾坯氣缸、編組臺(tái)有升降氣缸,它們需要空壓機(jī)源源不斷地供氣。寒冷季節(jié)常遇到的問題是冷凝水對(duì)氣路、氣動(dòng)元件的影響,特別是車間夜間溫度出現(xiàn)低于零度時(shí),冷凝水結(jié)冰,氣動(dòng)元件動(dòng)作就很困難了。溫度對(duì)液壓系統(tǒng)的影響也比較大,最主要是溫度對(duì)油品粘度的影響。液壓系統(tǒng)具有輸出速度和轉(zhuǎn)矩均可無級(jí)調(diào)節(jié)、動(dòng)作快速性好、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)和自潤(rùn)滑作用、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局靈活、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等一系列優(yōu)點(diǎn),因此,在成型、編組、碼坯過程中得到了廣泛的應(yīng)用,其缺點(diǎn)是系統(tǒng)效率較其他傳動(dòng)效率為低。在液壓油的物理特性中,對(duì)液壓裝置性能影響最大的是粘度,溫度降低則粘度增高,粘度增高則液壓油構(gòu)成分子之間的內(nèi)摩擦力也大。這對(duì)液壓元件的密封性及潤(rùn)滑性固然有利,但會(huì)造成因內(nèi)摩擦引起的發(fā)熱和因流動(dòng)阻力而引起的壓力損失和功率損失,造成設(shè)備運(yùn)行效率低下,影響產(chǎn)量。有一些設(shè)備,如空壓機(jī)、油循環(huán)真空泵、減速機(jī)等,在低溫環(huán)境下因冷卻液、潤(rùn)滑油粘度增大或凝固,會(huì)造成啟動(dòng)困難等。
受低溫影響的還有光電控制設(shè)備。自動(dòng)化的成型設(shè)備很多動(dòng)作都是由光電管控制的,如切條、推坯、翻坯及行走定位等,光電管的靈敏度直接影響設(shè)備運(yùn)行。現(xiàn)在的成型設(shè)備多為高真空、大動(dòng)力、硬塑擠出,擠出泥條的溫度較高,與冬季車間環(huán)境溫差較大,造成水分大量蒸發(fā)形成霧氣,嚴(yán)重影響通光效果,使光電管不能正常動(dòng)作。
解決上述問題最好的辦法是保持車間溫度在10℃以上,并采取如下措施:
①在氣路中管道安裝應(yīng)順氣流方向向下傾斜,傾斜度為1/100- 3/100,便于排出冷凝水;②在管道適當(dāng)位置安裝自動(dòng)排水器,這樣可以避免由于人為疏忽造成冷凝水排放不及時(shí),影響設(shè)備正常運(yùn)行;③車間溫度過低時(shí)最好給氣動(dòng)元件局部加溫;④使用適合溫度的耐低溫的油脂;⑤在水霧影響光電管的地方加裝小型吹風(fēng)機(jī)吹散水霧。
3.2 坯體質(zhì)量
車間環(huán)境溫度低,造成進(jìn)入真空練泥機(jī)擠出的泥料溫度低,在擠出過程中,由于泥料和泥缸、螺旋刀以及泥料與泥料之間的相互摩擦、剪切、重合作用造成泥料溫度上升,泥缸內(nèi)泥料會(huì)出現(xiàn)較大的溫差,泥料在擠出過程中溫度的變化會(huì)引起速度和壓力的變化,導(dǎo)致泥料的不均勻性,泥料溫差的存在還會(huì)導(dǎo)致其收縮差異,增加內(nèi)應(yīng)力,以致最后會(huì)影響成品的質(zhì)量,容易出現(xiàn)坯體擠出困難、扒角、爛心、裂紋等成型缺陷。
為克服上述問題,可采取如下應(yīng)對(duì)措施:
①二次攪拌和成型加入熱水或蒸汽,提高和均化原料溫度;
②優(yōu)化原料顆粒級(jí)配、塑性等指標(biāo),并確保含水率均勻一致,當(dāng)泥料的含水率發(fā)生1%~5%的微小變化時(shí),泥料的屈服點(diǎn)荷載值將發(fā)生兩倍的變化,會(huì)造成泥流分層和坯體內(nèi)部收縮差異,形成內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致坯體裂紋;
③合理調(diào)整芯架各部位阻力,扒角時(shí)減少四角阻力或加大中心阻力,爛心時(shí)減少中心阻力或加大四角阻力,使之達(dá)到平衡;
④盡量提高真空度,真空抽取的程度越高,越有利于防止分層,但實(shí)際生產(chǎn)中不可能達(dá)到完全的真空,僅是部分真空,部分真空的存在,造成了擠出流動(dòng)上的差異,在特定的真空度范圍內(nèi)極易形成分層,如真空度在極限真空的50%~ 85%之間時(shí),非常容易形成分層,故真空度應(yīng)該保持在極限真空85%以上,海拔高的地區(qū)氣壓低,更要注意成型真空度;
⑤車間門要加裝防風(fēng)門斗或棉門簾,嚴(yán)防外界冷風(fēng)直接吹磚坯。
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