Распознать скрытые узкие места процесса в производственной линии обжига кирпича
При производстве кирпича вся производственная цепочка представляет собой системный проект, состоящий из взаимосвязанных технологических участков. Каждый производственный этап тесно взаимодействует, подобно тому, как деревянные доски формируют ведро. Максимальный объем воды, который может вместить ведро, зависит от самой короткой доски, а не от самой длинной. Это принцип короткой доски, и он полностью применим к работе современного кирпичного завода. Уровень прибыли вашего кирпичного завода определяется его самым слабым звеном в производственной цепочке. Многие инвесторы в кирпичное производство на начальном этапе планирования фокусируются только на номинальной производительности, такой как ежедневная мощность в 500 000 или 800 000 штук кирпича, годовой объем производства в 150 или 200 миллионов штук. Однако большинство из них игнорируют фактический общий объем оборота на всем заводе. Реальный ежедневный оборот может достигать 5-8 миллионов штук, что намного выше номинальной дневной производительности.
1. Склад сырья
Некоторые кирпичные заводы могут добывать глинистый сланец или отвальный уголь непосредственно на месте, не нуждаясь в большом складе сырья. Если сырье необходимо транспортировать извне, вам понадобятся несколько складов для хранения сырья, эквивалентного 500 000 кирпичей, а не один.
2. Переработка сырья
Ежедневная пропускная способность вашего цеха по переработке сырья должна превышать целевой ежедневный объем производства кирпича. Оборудование для дробления сырья работает только 8-10 часов в сутки. Вам необходимо выбрать подходящие узлы кирпичеделательной машины: первичное или вторичное дробление, одновальный или двухвальный смеситель, размер сита, ширина и скорость конвейерной ленты, компоновка магнитного сепаратора и конструкция, обеспечивающая простоту обслуживания. Даже если вы установите большие дробилки и мощные двигатели, замена молотков может занять полдня или целый день без надлежащих подъемных инструментов. Многие небольшие кирпичные заводы используют только погрузчики и ручной труд для перемещения тяжелых ситовых плит, без мостовых кранов или электрических талей. Механики часто увольняются из-за тяжелого ручного труда. Это типичное производственное узкое место.
3. Камера вылеживания и бункер для готового сырья
Камера вылеживания играет критическую роль в стабилизации свойств сырья. Мы рекомендуем емкость хранения, рассчитанную на 72 часа производства, что эквивалентно 3-кратному ежедневному объему производства кирпича. Даже если дробильные машины остановятся на 2 дня для технического обслуживания, достаточного количества выдержанного сырья хватит для производства 500 000 кирпичей. Для твердых пород и песчаного сырья противофильтрационная конструкция предотвращает неравномерное увлажнение (сухой верх и мокрое дно). Установка измельчителей после вылеживания и смешивания значительно улучшит однородность сырья.
4. Экструзия и формовка
Подача материала, смешивание, интенсивное перемешивание, экструзия, резка кирпича и укладка – хорошо известные этапы производства сырца кирпича. Однако вариации сырья и спецификации продукции требуют индивидуальных параметров оборудования. Комплект кирпичеделательной машины, который хорошо работает в одном регионе, может не работать в другом. Например, несколько кирпичных заводов, построенных в Ланьчжоу, скопировали производственный опыт из центрального и восточного Китая. Хотя они производили хорошо выглядящий сырец, они столкнулись с медленной сушкой, медленным обжигом, высоким процентом брака и сильным растрескиванием. Их фактическая производительность была намного ниже ожидаемой, что стало серьезным узким местом.
5. Сушильная камера
Доступны различные конфигурации туннельных печей: прямая сушка и прямой обжиг, одна сушка + один обжиг, одна сушка + два обжига, одна сушка + три обжига, две сушки + один обжиг. Оптимальный выбор зависит от свойств сырья и местного климата. Для пластичного глинистого сланца и угольного отвала, используемых для полнотелого кирпича, хорошо подходит туннельная печь с прямой сушкой и прямым обжигом. Печь размером 3,6 м × 110 м или 120 м может производить почти 200 000 кирпичей в день. Никогда не используйте печи с прямой сушкой и прямым обжигом для сырья, чувствительного к усадке при сушке; это создаст почти неисправимое узкое место. В Куйтуне, Синьцзян, чрезвычайно сухой воздух привел к немедленному растрескиванию сырца после резки. Решением было снижение высоты навеса для хранения сырца, его окружение занавесками для повышения местной влажности, использование схемы укладки кирпича 1,5x. Пути и вагонетки печи были увеличены в 1,5 раза от первоначального количества. Источники тепла для сушки включают сушку дымовыми газами, сушку отработанным теплом, комбинированную сушку дымовыми газами и отработанным теплом. Каждое решение имеет свои плюсы и минусы. Если сырье содержит высокое содержание серы, сушка дымовыми газами загрязнит кирпич и увеличит экологические затраты. Комбинация низкосернистых дымовых газов и отработанного тепла обеспечивает лучший эффект сушки, снижает потребление электроэнергии и топлива. Режимы отвода влаги включают централизованный отвод, децентрализованный отвод, сегментированный централизованный отвод, отвод под отрицательным давлением и отвод под положительным давлением. Чистый централизованный отвод влаги неэффективен: высокое энергопотребление, избыток кислорода. Лучшее решение сочетает децентрализованный и централизованный отвод, с положительным давлением в качестве основного и отрицательным давлением в качестве вспомогательного. Это предотвращает обрушение сырца, поддерживает низкую температуру и снижает затраты на электроэнергию. Многие роторные туннельные печи имеют плохо спроектированные сушильные секции; некоторые вытяжные вентиляторы потребляют в 3-4 раза больше энергии, чем основная печь, что является дорогостоящим узким местом.
6. Процесс обжига в туннельной печи
Производительность печи, качество кирпича, выход и расход угля в основном определяются на этапе проектирования и строительства печи. Существует множество типов печей: кладочные туннельные печи, комбинированные туннельные печи, туннельные печи с верхним дымоходом, туннельные печи с нижним дымоходом, туннельные печи с внутренним дымоходом, туннельные печи с внешним дымоходом и роторные туннельные печи. Если заимствовать преимущества роторной туннельной печи и решить проблемы разницы температур по сечению и обжига вагонеток обычных туннельных печей, то туннельные печи станут лучшим вариантом. Роторная печь вмещает около 300 кирпичей на кубический метр, в то время как туннельная печь может вмещать 400-500 кирпичей на кубический метр, обладая большей вместимостью, более высокой производительностью и более низким энергопотреблением. Однако традиционные туннельные печи ограничены структурным узким местом: кирпичи движутся, а корпус печи остается неподвижным. Преодоление этого давнего ограничения требует технологических инноваций.
7. Квалификация обжигающего техника
Многие старые операторы печей считают работу в печи просто наблюдением за цветом пламени, что неправильно. Квалифицированный обжигающий техник – это регулятор печи. Он должен владеть структурой печи, воздушным трактом, конструкцией дымохода, системой отработанного тепла, объемом воздуха вентилятора, контролем температуры, теплотворной способностью, планом укладки кирпича, работой дверцы печи и вагонетки, логикой сушильной камеры. Ему необходимо настраивать всю систему при отклонении параметров. Плохие навыки обжига – это устранимое узкое место путем обучения или замены персонала. В производстве кирпича существует общее правило: 70% производительности приходится на укладку кирпича, 30% – на обжиг; 70% работы выполняется под печью, только 30% – на печи. Отличные операторы печей анализируют планы укладки кирпича, отчеты об испытаниях сырья и распределение тепла. При использовании одной и той же печи укладка кирпича и теплотворная способность смеси определяют конечное качество кирпича. Операторам запрещается подавать уголь в стыки между вагонетками печи, и они не должны открывать смотровые отверстия в зонах стыков вагонеток печи при высоких температурах. Это приведет к серьезному повреждению вагонеток печи. Производители печей должны отменить смотровые отверстия в зонах стыков при высоких температурах. Обжиг вагонеток также связан с теплоизоляцией вагонеток и балансом воздуха в траншее, что остается серьезной проблемой для многих кирпичных заводов.
8. Разгрузочный путь вагонетки печи
Мы посетили кирпичный завод с печью шириной 3,7 м, рассчитанной на четыре сушки + три обжига. У нее был только один разгрузочный путь и одна полуавтоматическая упаковочная машина для кирпича, без дополнительного места для добавления новых путей. После 5-6 лет эксплуатации она никогда не могла работать в полном режиме четырех сушек + трех обжигов; максимальная стабильная работа составляла два этапа обжига. Узким местом стало недостаточное количество разгрузочных путей. Какой бы мощной ни была ваша печь, вы не сможете отгрузить готовую продукцию. Количество разгрузочных позиций, упаковочных позиций, позиций остановки и позиций парковки захватов должно быть рассчитано на этапе проектирования. Этот дефект планирования трудно исправить позже.
9. Склад готового кирпича
Недостаток склада готовой продукции – распространенное узкое место. Многие кирпичные заводы имеют ограниченную площадь земли, в то время как мощность печи велика. Им приходится сокращать загрузку печи в дождливые сезоны или в межсезонье. Полнотелый кирпич требует больше места для хранения, поскольку строительные проекты часто нуждаются в полнотелом кирпиче после завершения каркаса. Без достаточного склада производство полнотелого кирпича не может идти гладко. Это узкое место трудно устранить после завершения строительства завода.
10. Испытание сырья и соблюдение экологических норм
Многие инвесторы пропускают лабораторные испытания сырья перед строительством. Если сырье содержит 4-5% серы без альтернативных материалов, это станет непреодолимым экологическим узким местом. Новые кирпичные заводы должны проводить повторный анализ сырья. Высокое содержание кальция вызывает выцветание кирпича; высокое содержание оксида калия и оксида магния приводит к появлению белых солевых налетов на поверхности кирпича. Низкое качество сырья напрямую снижает вашу рыночную конкурентоспособность.
11. Десульфурационная башня
Многие кирпичные заводы дважды перестраивали свои десульфурационные башни. Большинство поставщиков оборудования для десульфурации не обладают знаниями о структуре печи и гидромеханике. После установки башни заводам приходится модернизировать двигатели вентиляторов или страдать от плохого отвода влаги и снижения производительности, создавая новые узкие места. Комбинированная горизонтально-вертикальная десульфурация и пылеудаление дает лучший эффект, чем только вертикальный тип. Воздухозаборник десульфурационной башни, расположенный немного выше поверхности печи, экономит больше энергии и лучше соответствует гидромеханике, чем нисходящий воздухозаборник.
12. Модернизация печи для газового обжига
Газовый обжиг обеспечивает наилучшие экологические показатели с низким уровнем выбросов серы, оксидов азота и пыли. Владельцы кирпичных заводов должны оценить, можно ли модифицировать существующие печи для сжигания природного газа, или же новые печи должны предусматривать место для газового сжигания при проектировании.
Заключение
Формула расчета мощности полностью функциональной туннельной печи для обжига кирпича:
① Запас сырья на несколько дней производства;
② Производительность переработки сырья ≥ 1,5 × дневной выпуск;
③ Емкость камеры вылеживания на 2–3 × дневной выпуск;
④ Цех экструзии для выполнения 1 × дневного выпуска в течение 8–12 часов;
⑤ Емкость хранения сырца на 1,5–2 × дневной выпуск;
⑥ Запас пустых вагонеток печи ≥ 0,5 × дневной выпуск;
⑦ Емкость сушильной камеры на 1 × дневной выпуск;
⑧ Емкость секции обжига на 1 × дневной выпуск;
⑨ Путь транспортировки готового кирпича ≥ 0,75 × дневной выпуск;
⑩ Разгрузочная станция ≥ 0,3 × дневной выпуск;
⑪ Склад готовой продукции на несколько дней производства.
Для завода, ориентированного на производство 500 000 кирпичей в день, общий оборот материалов во всей линии может достигать 5 миллионов штук. Производство обожженного кирпича – это полная система, охватывающая подготовку сырья, переработку, экструзию и укладку, сушку сырца, обжиг и обработку готового кирпича. Прибыль завода всегда ограничена самым слабым звеном.
