隧道焙燒窯燒成曲線

隧道焙燒窯燒成曲線在原料礦物成分測定及熱分析試驗完成之后，并已確定了最高允許燒成溫度及燒成溫度范圍，此時就可依據(jù)實際狀況和閱歷來確定合理的燒成曲線。燒成曲線是表示焙燒溫度和焙燒時間關系的曲線。它包括升溫、保溫柔冷卻三個階段（在其概念上有區(qū)分窯爐操作中的預熱、燒成、保溫柔冷卻帶的劃分X隧道焙燒窯燒成曲線圖如圖1所示。能在最短的時間內(nèi)（燒成周期）獲得合格產(chǎn)品的燒成曲線，成為最佳燒成曲線。每一種原料均存在一個最佳燒成曲線，但受窯爐結(jié)構(gòu)、加熱方法、碼坯形式等很多因素的限制,在實際生產(chǎn)中，很難達到最佳燒成曲線狀態(tài)，只能結(jié)合生產(chǎn)實際確定一個合理的燒成曲線。合理的燒成曲線是窯爐設計和燒成熱工制度（包括溫度、壓力、氣氛及頂車制度等）的主要依據(jù)。合理燒成曲線的制定關系到窯爐結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量與質(zhì)量，有著很重要的實際意義和經(jīng)濟效益。一、合理升溫時間的確定升溫時間是指從常溫下將磚坯加熱到最高允許燒成溫度的時間。在升溫過程中，要留意影響加熱速率的三個過程，即脫水過程、膨脹與收縮過程、可燃物的燃燒和氧化過程。（-）脫水過程在坯體中，殘留的空隙水和黏土礦物層間水的蒸發(fā)，各種礦物結(jié)構(gòu)水的釋放，來自氧化物生成的水分等均會在預熱帶消失。在預熱帶，各種水分的蒸發(fā)和排出，就意味著坯體可能消失顯微結(jié)構(gòu)上的裂紋或是裂紋的擴展、松弛等現(xiàn)象，使坯體結(jié)構(gòu)強度降低，從而影響最終的產(chǎn)品質(zhì)量。（二）膨脹與收縮過程在加熱期間坯體產(chǎn)生收縮與膨脹，假如這種過程發(fā)生在很狹窄的溫度范圍內(nèi)，就極有可能由于膨脹應力導致了坯體內(nèi)部顯微裂紋的擴展。例如，石英晶體的轉(zhuǎn)變。猛烈膨脹消失的溫度區(qū)域約在600~835。（：之間，所以在該區(qū)域升溫速度應當平緩。此外，當原料中含有較高的碳酸鹽時，在分解溫度內(nèi)（700~900乙）也會消失所謂的"中間狀態(tài)"的收縮，此時，假如焙燒不當，也有可能在坯體中產(chǎn)生裂紋。預熱帶產(chǎn)生的裂紋斷面粗糙，而冷卻帶產(chǎn)生的裂紋斷面平滑，要以此辨別裂紋產(chǎn)生的緣由，實行相應防治措施。（三）可燃物的燃燒和氧化過程為了保證氧化物在坯體消失液相之前充分氧化，或為限制大斷面隧道窯焙燒窯產(chǎn)量的關鍵因素之一，也給窯爐設計與操作帶來了困難。解決的措施是，加長隧道焙燒窯的長度,很長的預熱帶能夠保證氧化物的充分燃燒與氧化。比較合理的燒成工藝是在850攝氏度以前將坯體內(nèi)的燃料燃盡，然后用外燃完成成品的燒結(jié)。二、合理保溫時間的確定在燒成溫度范圍內(nèi)，坯體所經(jīng)受的最終燒成溫度的時間，稱為保溫時間。坯體必需達到的燒結(jié)程度不僅取決于燒結(jié)溫度的凹凸，而且還取決于燒成溫度作用于坯體的時間的長短。換句話說，用較低的燒成溫度和較長的保溫時間完全可以達到所要求的燒結(jié)程度，且可獲得同等質(zhì)量的產(chǎn)品。較低的燒成溫度和較長的保溫時間的焙燒方法的優(yōu)點在于：坯體中的氧化反應過程比較平緩，焙燒過程簡單掌握。而用較高的燒成溫度和較短的保溫時間的焙燒方法雖然坯體的高溫反應進行得很快，但是，由于窯室內(nèi)、坯垛間和坯體本身均存在著不勻稱溫度的分布狀態(tài)，這就可能因部分產(chǎn)品變形而報廢或是降低了產(chǎn)品的等級。是否能夠采納較高燒成溫度和較短保溫時間的燒成方法，應分別兩種狀況考慮：一種狀況是高石灰質(zhì)含量的坯體。它的燒成溫度在920-1060℃,由于這種坯體相反應的主要過程沒有收縮，所以，液相形成過程中的軟化作用幾乎可以忽視不計。它在1060℃以下的焙燒不存在任何問題，但超過106CTC時會突然消失過燒現(xiàn)象。這種過燒可能是在坯體內(nèi)局部消失還原氣氛引起的。因此，對高石灰質(zhì)坯體而言，坯體內(nèi)部局部消失還原氣氛引起的。因此,對高石灰質(zhì)坯體而言，坯體中未燃盡的碳，假如帶進最高溫度范圍，就會使焙燒變得很困難。這類坯體可采納較高的燒成溫度和較短的保溫時間的燒成方法。其次種狀況是低石灰質(zhì)或不含石灰質(zhì)的坯體。這類坯體在最終燒結(jié)溫度下的燒結(jié)，伴隨著熔融軟化和凝聚收縮的過程。由于液相消失而凝聚，坯體軟化并孔隙率削減，從顯微結(jié)構(gòu)上講，這類坯體在高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性差，特殊是在坯垛荷載下，下部的坯體極易變形。所以，這類坯體宜采納較低的燒成溫度和較長的保溫時間的燒成方法。假如礦物分析某種原料中熔劑性礦物太高時，就應采納其他措施來防止高溫變形。三、合理冷卻時間的確定燒結(jié)磚產(chǎn)品最終強度值和強度的勻稱性取決于產(chǎn)品中所形成的物相和冷卻速率。當制品冷卻時，特殊是在573（時由于石英相變?yōu)?石英的同時又產(chǎn)生體積收縮，這時就要緩慢冷卻。此外，當制品在40CTC以下時，雖然可以快速冷卻，但在23CTC時，又因方石英產(chǎn)生體積收縮，這時快速冷卻也會產(chǎn)生制品裂紋。