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现代化烧结砖企业的发展方向 
(发布日期:2014/5/30 16:07:37)
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  建筑节能要求不断提高,使烧结砖产业的发展面临巨大压力。目前是淘汰落后产能,实现产业升级的关键时期。环保、节能等一系列政策的出台,进一步加速这一进程的发展。同时,烧结砖产业也遇到了前所未有的机遇,很多地区实行产能整合升级,造就了一大批建材产业集团。装备制造业的发展使得生产线建设成本逐渐降低,工业废渣综合利用技术不断提高使烧结原料逐渐多样化。产品不再是单一的普通实心砖,各种多孔砖、空心砖逐渐被市场接受,产品多样化使得企业利润得到提高。当前环境下,国内还有相当多的地区在使用粘土实心砖砖瓦行业所需要解决的问题是要加速淘汰落后生产工艺。要通过市场的调节作用使得落后的生产工艺逐渐失去竞争优势。通过产业升级建设一大批现代化烧结砖企业,使节能环保的空心砖能够真正替代传统黏土实心砖。
  当然,随着制砖行业不断发展,工艺技术日新月异,新建的砖瓦企业不再是过去的小工厂、小作坊,而是现代化程度极高的流水线。企业家们开始注重效率,注重品质,应用现代化管理模式管理自己的砖厂,不断提高企业竞争力。产品质量和成本决定了企业在市场中的竞争力,企业竞争力更多依赖于规划设计合理性、机械设备先进性,多样化产品对市场的适应性。
  1、主动淘汰落后的生产方式
  笔者近日走访云南、四川、山东、黑龙江等多个省份,与砖厂企业家深入接触,真切感受到他们急切淘汰落后产能,急于寻求新技术,提高生产效率的迫切心情。一大批轮窑、小断面隧道窑被改造成现代化生产线,落后的人工码坯无一例外被自动化码坯机或智能机械手替代。
  落后的轮窑生产方式用人工数远大于隧道窑。山东合力建材厂和吉林富强建材厂提供的数据显示,单是人工一项,轮窑生产线成本要比隧道窑高出0.05元/块标砖。这无疑增加了企业成本,使产品在市场中没有生存空间。降低生产成本成为企业家寻求改造更新的直接动力。
  2、更新换代中遇到的问题
  怎样实现生产线换代升级成为摆在企业家面前的重要问题。很多有远见的企业家已经通过一两年甚至更长时间对技术、设备、施工队伍等进行充分考察,最终选择出合理的工艺方案。大理旭城建材公司主要原料为硅藻土尾矿,在与设计院合作进行大量理论和试验研究的基础上选择4.6米断面隧道窑自动化生产线,目前其原料制成的自保温砖已申请专利。然而更多的企业没有那么多时间调研,投资多大规模、选择什么设备?面对众多信息、不同说辞,似乎不知道该如何选择。在此,我们将现在比较先进的工艺介绍给大家,希望对企业的决策有所帮助。
  3、新建生产线主要工艺介绍
  新建生产线要从原材料、产品定位、工艺设备、窑型选择等多方面考虑,制定适应于市场需求和自身需要的规划方案。
  3.1原材料
  原材料的种类和品质决定了工艺的设备配置。近年来,政府、科研部门和企业都对各种废弃物废渣制砖进行了很好的探索。其中,煤矸石由于化学成分适合,具有发热量,是较早进行废弃物制砖研究的原料,现在其技术已经非常成熟。一些科研部门和企业钢渣、铁尾矿渣、钒渣等废弃物的综合利用也在研究和逐步进入实践中。
  原料破碎是砖瓦生产的必要工序。生产砖瓦所用的燃料、原料,如煤、黏土、煤矸石、页岩及尾矿原料等,,都是不同尺寸的块状物料。 根据生产要求,它们中绝大部分需要进行破碎。破碎就是依靠外力(主要是机械力)克服固体物料内力而将其大块分裂成小块的过程。生产砖瓦产品所用原料,按其处理后物料块的要求,可将破碎作业分为三级,即:粗碎:处理后物料块度为 40 mm~80 mm的占 70%以上;中碎:处理后物料块度为 3 mm~40 mm的占 70 %以上;粉碎:处理后物料块度<3 mm 的占70 %以上。下表是根据原料的给料尺寸和易碎性等性质部分破碎设备选用表。
表3-1部分原料破碎选用设备表
原料
物理性质
破碎工艺
煤矸石、页岩
原料粒度<100mm,中等硬度
二级破碎,锤式破碎机
煤矸石、页岩
原料粒度>100mm,中等硬度
三级破碎,一级破碎选用颚式破碎机,二、三级破碎采用锤式破碎机
矿渣
原料粒度<50mm,中等硬度
二级破碎,锤式破碎机
劣质土
原料粒度<50mm,硬度较低
二级破碎,一级采用除石对辊破碎机,二级采用精细对辊破碎机

破碎设备种类繁多,实际选用时,除原料的给料尺寸和易碎性,还应该根据具体情况考虑下列因素:
(1)  物料的物理性质,如粘性,水分、泥沙含量等;
(2)  成品的总生产量和级配要求,据以选择破碎机类型和生产能力;
(3)  技术经济指标,做到既合乎质量,数量的要求,操作方便,工作可靠,又最大限度地节省费用。

  3.2 产品定位
  产品定位主要取决于市场需求。政策导向指导行业发展方向,市场需求决定企业产品定位。目前市场主要产品为烧结多孔砖、大孔砖、烧结保温砌块。
  3.3主要工艺设备
  工艺设备中挤出机是制砖生产线中重要的工艺设备;自动码坯系统和卸垛机是较先进的智能设备。下面主要介绍制砖机、自动码坯系统和卸垛机的选型。
  (1) 挤出机
  初始含水率较高、降水难度很大的原料一般采用二次码烧,保温砌块类产品采用二次码烧,二次码烧生产工艺采用上下架系统,挤出机可采用半硬塑挤出机保证成型质量。
  一次码烧生产工艺一般对坯体强度要求较高,应采用挤出压力高的挤出机。
  (2) 自动码坯系统
  自动码坯系统有框架式码坯机和智能机械手两种形式,国内框架式码坯机技术已日趋成熟,可供选择的厂家很多,且价格合理。相比框架式自动码坯机,智能机械手的最大优点就是工作平稳,速度快,精度高,使用寿命长、维修量小。选择码坯系统要考虑窑型和产品种类,同时采购设备时要注意考虑售后服务、配件供应等问题。下表是推荐的主要窑型配套码坯机方案。
表3-3主要窑型配套码坯机方案
隧道窑断面
码坯机方案
3.6m
框架式码坯机
4.6m
智能机械手
6.9m
框架式或智能机械手
  (3)卸砖机
  卸砖机分为自动卸砖机和半自动卸砖机两种。两种卸砖机比较见表3-4。
表3-4卸砖机优缺点比较
 
优点
缺点
自动卸砖机
整垛卸、不需人工辅助
容易掉砖、需要托盘
半自动卸砖机
码放整齐、无需托盘
需要6-8人/班
  3.4窑型选择
  窑炉是整条生产线的最后环节,烧结砖生产主要采用隧道窑,目前用的比较多的隧道窑有3.6m、4.6m、6.9m等不同断面隧道窑。为了提高窑炉产量和产品质量。窑炉热损失越小,热利用效率,烧结速度越快,原材料热耗越低,生产成本越低。
  下表中所列是现行主要的窑型结构对比。
表3-5各种窑型结构对比
 
3.6m
4.6m
6.9m
适应产品
标砖、KP1
各类砖型
各类型砖
窑墙结构
(由内到外)
耐火砖、保温土(炉渣)、承重墙,墙宽1.5~1.8m
耐火砖、保温砖、保温棉、承重墙、墙宽0.9m
耐火砖、保温砖、保温棉、承重墙、墙宽0.9m
窑顶结构
拱顶、微拱顶、平顶
平顶
平顶
管道形式
内置
外置
外置
窑长度
110~130m
120~150m
120~150m
配套干燥室
3.6X80m一条
4.6x80m一条
6.9x79m一条
窑车
3.6x3.6x0.72m,80辆
4.6x4.35x0.2,80辆
6.9x4.35x0.72m,75辆
单窑标准产量
(折普通砖)
 
4000万
 
4500万
 
6000万
单窑造价估算
180万
210万
240万

  3.5余热利用
  隧道窑余热利用越来越受到砖瓦企业的重视,余热利用方式也呈现出多样化趋势。合理开发利用窑内富余热量不仅能够给企业带来附加收益,也减少了燃煤锅炉产生的CO2、SO2等气体排放,是砖瓦企业对节能减排工作的一大贡献。
  余热锅炉采热效率比较高,目前主要有低压余热蒸汽锅炉和热水锅炉两种形式。早在上世纪80年代,余热锅炉就在隧道窑上使用,随着工业水平发展和科技进步,越来越先进的材料和监控手段被用在余热锅炉上,使其使用寿命和工作效率都有大幅度提高,为砖瓦企业带来可观的经济效益。
  余热锅炉多被用来代替燃煤锅炉,热量主要用于生产区和生活区供暖、洗浴用水、溴化锂空调制冷、矿工工作服烘干、井口采暖、矿区食堂等。
  余热锅炉的选择和使用要根据原料特点和工艺方案确定,还要符合企业的热量需求情况。
  4、结论
  新建烧结砖生产线为取得预期的效益,应根据原料特点选择工艺设备,要有整体规划设计方案,充分利用设计单位的技术优势,选择先进耐用的机械设备,建设科学合理的窑炉,不可盲目照搬照抄别人的东西。产品定位要有前瞻性,不能仅仅满足当前市场需求,要看到行业发展的方向,力求做到产品多样化。
  项目建设后,企业化管理模式是现代化烧结砖生产线取得最大综合经济效益的重要途径。烧结砖厂实行企业化管理模式,生产管理注重效率,最大限度地降低生产成本,能够极大地提高企业竞争力。

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