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大家好
敬请阅读本期
《砖知》
之
如今国家提出新工业革命的号召,就是要求各个企业要不断的自我创新和超越。就现在的砖瓦机械行业发展来看,还没有达到全自动化的水平,不少都是在模仿,自主创新过少,都处于低层次竞争的状况。这就要求企业要有超前的目光和想法,跟上国家的政策和发展的步伐。
目前看来南方不少砖瓦企业还都是小型的企业,自动化程度不高,就是改造好的生产线也是只有成型车间是半自动化的,原料车间和窑炉也没有实现自动化的控制,装卸也是如此。如果要实现自动化生产线的建设和运行,就要从这几个方面来考虑。
1、
2、
3、
4、
1、首先考虑原料采集运输,工厂建设距离原料采集地越近越好,这样可以有效的节省运输成本,也可避免在运输途中所发生的一些问题和意外事情。
2、从环保方面考虑,工厂应建设在城市的下风位,不至于让窑炉排出的烟气和灰尘吹到城镇当中去。现在环保越来越严的情况下就必须上烟气回收和除尘系统,以达到国家环保要求。
3、地质水文方面:避免把工厂建设在水线上,因为有的水线浅,挖一米左右就会上水,这样一些设备基础的挖掘工作带来了困难,也给生产厂家带来了麻烦。得做防水,这就增加了建设成本,如果不做防水就得天天有人抽水,这样即耗费了人力物力又浪费资源增加了生产成本。
(一)
1.工艺设计要根据客户的要求,首先进行实地考察,看看原料是否符合制砖要求,工厂的占地面积,地质水文情况,是否能做到三通一平等。
2.根据当地的市场需求所要生产的砖型和客户要求,实地采样,做原料的化学分析,确定原料的成分,含硫不得超过1%,氧化钙和氧化镁也很重要,如果含量高,制品会产生石灰爆裂。用该地原料做小样,通过小型挤出机实验所要生产的砖型小样,经过干燥焙烧,来确定原料特性,再确定生产的是空心制品还是实心制品。确定窑炉焙烧方式,是内燃搀兑还是外投燃料烧砖,确定后窑炉的定型设计。
原料车间的工艺是按照原料实验小样的粒度级配和原料成型水分确定原料生产工艺。根据原料的含水率和原料的颗粒度、莫氏硬度来确定粉碎机和过滤颗粒度的设备。原料的配比根据百分比重量可按产品特性设定,在确定的情况下最好使用板式给料机和电子秤配合使用,在送入锤式粉碎机时,如果原料含水率高,在天气好的时候可以进行晾晒后倒入储料棚内,如果天气连续下雨那就需要通过内加热或者外加热系统来处理含水率高的原材料,使它们全部被粉碎。锤式破碎机和滚笼筛或者振动筛的结合式干制备的主要特点。过筛的原料经过双轴搅拌机用来湿化和搅拌原料后进入陈化仓。原料要实现自动化控制,首先除尘设施必须过关,车间内灰尘小,可视度高才能实现自动化的控制。通过车间控制室现场的视频和PLC来控制。来自板式给料机的进料,通过电子秤或光电传感器来控制板式给料机的重量控制,让板式里的原料不超重,板式上部应加上筛板,控制大块原料进入板式给料机,防止板式下料口堵料,影响设备正常运行。板式下料一定要均匀下料,不要让锤式破碎机因为下料过快而堵塞,造成锤式破碎机憋停,造成停机影响生产正常运行。在锤破机上料口处应加上传感器监控下料量,来让原料车间能够粉碎出按工艺要求细碎的符合颗粒级配的原料以满足下一成型工艺正常运转,一级搅拌要实现自动加水。而且锤式破碎机中的备件必须是耐磨件,这样就延长了设备工作时间,减少设备的维修维护时间,增加了粉料时间,提高工作效率。
4.
(1)给坯体足够的内聚力,通过机口能得到所要产品的形状。成型车间的设备应按照原料的水分、粒度、塑性和产量来确定砖机是硬塑挤出、半硬塑挤出还是软塑挤出。成型想要实现自动化控制1.要解决的是两级搅拌的自动加水,然后是把搅拌机和砖机的备件增加耐磨程度,延长设备工作时间。
(2)切条机应该用多钢丝系统,来切条。单钢丝切条机,钢丝经过坯条不断的摩擦会断,就得停机换钢丝,影响产量和生产连续性。切坯也是这样的问题需要解决。还有就是现在大多数的切坯机,经过推板推过空洞率高,薄壁的湿坯都会产生变形,这个问题也亟需解决。
(3)托辊用的多就会让坯体经过颠簸也会产生一定程度的变形,所以要尽量减少托辊的数量。坯体分缝时用托辊定位也存在一定的问题,这些都是需要解决的。
(4)选择机器人与码坯机的问题。机器人的特点是故障率低,维护保养相对容易,但保养费用可能高一些,使用效率高还具有很高的灵活性。综合上面的优点,机器人的应用使规模和生产工艺相对简单的工厂使用机器人的可能性很大,这样可以减少投资。同时建造工艺简单的工厂可以用较小的场地,同时还可以降低工厂的电耗和工作人员,这就相应的减少了工厂的运营成本。码坯机优点是一次码坯数量多,保养费用低等优点。但在安装的时候,安装机器人比安装码坯机要方便的多。如果需要产量很高的工厂用码坯机可能会快一点。要是换砖型的时候就比机器人麻烦,比较慢灵活性差。一般来说机器人适用于定位准确的制品的码放。然而在很多时候,它又受到编组和输送系统的影响,尤其是处理大量制品的时候,对生产线的编组和输送系统的要求就更高,所以应用机器人工厂的其他配套设施达到使用要求。
窑炉系统分窑炉干燥焙烧系统和窑炉运行系统。窑炉运行自动化控制首先实行窑车能够自动运转,顶车机、拉引机、牵引机衔接合理,运行顺畅,才能达到自动运行的目的。难点在于精确的定位,进车步数准确程度。这些因素决定了,窑车到码坯机或机器人的码坯的准确性,以及到卸砖机定位的准确性。控制窑炉运转系统的是由一些传感器和PLC实施控制的,它能够实现窑车自动进入干燥窑和焙烧窑,窑门自动开关。然而安装这些传感器定位一定要准确无误。使摆渡车和窑炉的衔接要准确,摆渡车的定位器定位准确,确保窑车在摆渡车上能安全运行。在检修坑处设置传感器,使窑车运行到指定检修坑的位置停止,进行车下检查和维护保养,窑车保养维修完成后完成码坯工作。窑车面上的碎砖渣和碎砖的清理工作,占用了不少人力和物力,要解决这个问题,首先要在成型车间就应该把推坯机推过的坯体而产生的碎渣清理掉,码上车的坯体保持没有碎渣,这样就使窑车面干净整洁,碎砖渣也不会进入窑车面砖之间的缝隙当中,就很少因为热膨胀使面砖胀出,减少了车面的清理和维修工作。
窑炉的干燥焙烧系统是砖厂中能耗最大的设备。实现窑炉自动化(这里窑炉是指隧道窑)无论是内燃烧砖还是外燃烧砖,都是通过温度传感器、压力传感器、湿度传感器等与组态软件或PLC来实现控制窑内的温度压力等。内燃烧砖难点在于原料发热量的控制和确定焙烧温度曲线和干燥曲线要准确,才能把温度控制好,烧出质量好的制品,而外燃烧砖只要把焙烧和干燥温度曲线确定以后,通过组态软件控制烧嘴喷射天然气或其他燃料的量来控制温度。做好坯体干燥收缩率及焙烧收缩率和膨胀率的测算,保证制作高质量的产品提供给客户。各个风机的风门用伺服电机控制,可以在控制室实现风门按角度控制开启。在给客户设计窑炉的时候,要考虑干燥和焙烧工艺要适合原料的性能,热工工艺要合理。
在设计窑炉中干燥的地位尤为重要。在焙烧之前成型后的坯体带有10%-30%的水分(是干基的情况下),在进入焙烧窑之前必须把坯体中的水分排出,坯体残留的水分不大于1%。干燥室砖瓦制造中非常重要的一环,想要制造质量好的砖瓦制品,干燥必须需要小心谨慎的处理,如果在设计和操作中处理不当就会造成倒窑、坯体开裂、坯体变形等干燥问题,严重的影响砖瓦制品的质量和产量。目前设计的都是连续的隧道式干燥室,其优点是能够实现大规模的干燥坯体均衡的生产有着更低的干燥成本。实现窑炉自动化生产,就必须确定好干燥制度和干燥曲线,窑车上的码坯缝隙均匀,坯体的干燥质量好、无缺陷,这样才能实现坯体连续性的干燥和焙烧不停顿,才能进行自动化生产控制。焙烧窑同样是要避免出现倒坯和掉砖、过烧、生砖等影响连续性生产的不利因素。
现在从社会发展的角度看,中国人口红利的减弱,年轻人将来很少会去做卸砖、码坯等重体力工作,这就必须开发设计新的卸砖系统。卸砖系统并不是一个卸砖机那样的简单。因为它涉及到焙烧时砖与砖之间的粘结,装车时的砖与砖之间的空隙,需要解决。通常无论是内燃还是外燃烧结都会存在粘结现象,这就要求焙烧温度控制准确,不准出现过烧现象,尤其是内燃烧结砖。粘结的砖垛可以用带有气动分离的卸垛机,把粘结的制品松开,并把砖垛卸到运输系统上,用机器人或卸砖机把砖制品分层卸下,如果砖坯尺寸不规整可以通过打磨机,使制品的外观尺寸达到一致,然后合缝、码垛、打包装车等顺序。做好以上所述就可实现卸砖的自动化控制。
只要我们多投入精力在工艺设计和设备研制上,大胆的创新掌握好细节的把握,实现工厂完全自动化也就为时不远了。在做好工厂自动化的同时也要更加重视环境的保护,只有好的生态环境和工作环境,才能让人们更加舒心和开心的工作。真心希望有更多的工程师和技师们投入到这项具有创新的工作当中,为提高我们国家的砖瓦生产水平而努力奋斗!
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