霍夫曼窑(在中国叫轮窑)是德国人霍夫曼1856年发明的可以连续烧制砖瓦的一种窑炉,主体为闭合的环形隧道,通常由烧结砖砌筑,为方便生产在窑墙上设多个均等布置窑门,烧一部火(一个火头)需18门。为改善劳动环境.让成品砖冷却时间长点.建成22.24门的,两部火36门的,通过控制风闸,引导火头移动,实现连续生产作业。作为热工窑炉的一种,霍夫曼窑也分预热带.烧成带、冷却带,可它和隧道窑不同的是隧道窑里砖坯放在窑车上是移动的.属于“坯走火不走”,预热、烧成、冷却三工作区位置不动,砖坯移动通过三区,完成烧制过程。霍夫曼窑则不同,砖坯码入窑内不动,通过风闸引导火头移动,属于“火走坯不动”。所以霍天曼窑预热.烧成、冷却三工作区是随着火头不断变换着位置。火头前是预热.火头处是烧成,火头后是冷却.工作原理就是调整风闸,引导火头依次烧制码在窑内的砖坯。
点火前准备:木柴、煤炭等引燃物,如是内燃烧砖,把一公斤原料烧到800-950℃时约需1100-1600kj/kg的热量,点火的砖坯可以相对适当高一些,并且含水率≤6%,把合格的砖坯先码三、四门窑,码坯采用“上密下稀,边密中稀”的原则。坯垛之间留15-20cm火道,点火操作最好在直道进行,所以点火灶应砌在过弯头后,第二或第三个窑门处,点火灶砌筑有炉膛、出渣口.火道、投煤孔、挡风墙等,挡风墙与窑墙之间要求密封,防止冷风进入。
点火与升温:点火前先检查窑体,风闸,是否有跑风、漏气,打开风机,调整成点火灶处微负压。点燃火灶上的木柴和煤炭控制升温速度,用小火烘烤24-48小时,烘干砖坯的同时排除窑体内水份,然后可稍微加大风量,提高升温速度。煤的种类不同可燃点不一样.,褐煤300-400℃,烟煤400-550℃,无烟煤550-700℃。当温度升到四百多度时,内燃烧砖砖坏里的煤就开始燃烧,每块砖坯就像煤球一样成为一个个发热体。砖坯开始燃烧,就可进一步加大风量,达到正常烧制温度。当窑温达到600℃就可调整风闸把火头引向下一窑室,完成点火。
烧窑操作:霍夫曼窑烧制粘土砖,火行速度每天4-6个窑室。因为火头在不停移动,每个窑室功能也在不断转换。处于火头前时,功能是预热带,温度在600℃以下,风闸正常打开60-70%,负压-20至-50Pa。排除水份同时,严防砖坯开裂。600°℃-1050℃温度区是烧成带,烧成带是砖坯身份转化区,经过高温促进粘土发生物理和化学变化,转化成具有陶瓷性的成品砖。此时如因燃料不足未达到烧成温度,需分次投送燃料(煤粉每次≤2kg/孔),并保证足氧(≥5%)燃烧,窑压微负压(负5-负10Pa)。保证高温恒温4-6小时把砖坯烧熟烧透。经过烧成带后砖坯就变为成品砖,就关闭投煤孔进入保温冷却区,降温速度≤50℃/h,防止降温过快发生爆裂。温度降到200℃以下时,可以就近打开窑门,通风降温后把成品砖拉出窑外,完成烧制工作。
码坯:“三分烧、七分码”在烧制操作中,码坯很重要。要做到“合理密植”,找到码坯数量和间隙的最佳点。中国国标砖一立方码放260块为最佳,码坯须作到“上密下稀”,“边密中稀”,“火眼脱空”,避免“头重脚轻”。横风道对应哈风口,宽度15-20Cm,坯垛垂直偏差≤2%,严防塌坯。
控温:预热带升温要缓,严禁急升温(急升温容易造成水份排出涨裂砖坯)。石英晶变期,需保持温度稳定。如温度低于要求温度需外投煤时,禁止集中投煤(防止局部过烧),要少量多次单孔投煤2kg/次,每次间隔≥15分钟。
安全:霍曼窑也是一个相对密闭空间,当一氧化碳浓度>24PPm时需撤离人员,并加强通风。烧结后的成品砖需要人进去把砖拉出来,打开窑门后先检测氧气含量,(氧气含量>18%)然后再进入工作。
霍夫曼窑在生产中常见故障:预热带返潮、湿塌坯垛,主要因为湿坯含水率高并且排潮不畅。排除方式:使用干砖坯码窑(残水率在6%以下才算干砖坯),并且提远风闸,加大风量提高温度至120℃左右。火行速度慢:(俗话说的火烧不起来),主要因为缺氧燃烧风量不足。排除方法:增大风闸开度,加大风机转速,修补窑体缝隙,清理烟道积灰。总之一句话,把足够的氧气送到燃烧室,达到足氧燃烧,快速升温条件。砖体欠火(发黄)烧结温度不足,排除方法:适当增加燃料量,提高烧成温度。黑心砖形成有几种原因:内燃参配过多,或窑内缺氧形成还原气氛(O₂<3%),还有就是砖坯未烧透。排除方法:降低内燃掺量,增大通风量足氧燃烧,适当延长高温恒温时长,把砖坯烧透。砖体变形(过火)主要原因局部温度过高,排除方法是打开前面风闸引火头前移,打开后面火盖向窑内送入冷风,降低温度。
霍夫曼窑自发明到现在已经169年,也经过多次改进革新。像增加窑底风道,把冷却带干热风(100℃-300℃)引入干燥室干燥砖坯。一次码烧轮窑就是一种革新,还有内燃烧砖就是中国人的发明。把煤粉碎后,按所需热值(一公斤原料升温一度约需1240售耳297卡约0.3大卡热量)加入原料内,“旺达牌”砖厂设备供料机可以按比例掺配,搅拌机把煤粉和原料充分混合搅匀,保证热值误差控制在±200kj/kg以内,还有加装温控和PLC系统,可自动调节风闸、风量和投煤量。提高了自动化操作程度,更好保证了霍夫曼窑操作的三稳原则,“稳风压、稳温度、稳火行”,正常操作需结合窑内情况灵活调整,认真操作都可烧制出合格的成品砖。
版权所有:巩义市旺达机械厂