四層輥道式高效節能干燥器在擠出磚行業中的應用

摘 要：文中介紹了輥道式四層干燥器在擠出磚/板行業中的應用情況，并通過與傳統干燥方式進行比較，顯示出四層干燥器的綜合優勢和推廣價值。

關鍵詞：擠出磚；干燥；高效；節能

1 前 言

擠出制品不需采用噴粉和球磨設備，僅通過簡單的原料處理即可生產，如擠出地磚、壓延薄板、西式瓦、劈開磚等等。由于擠出后的磚坯水分高達18%以上，且主要原料是粘土，熱敏感系數高，因此干燥工序是該產品生產的主要難點之一。筆者結合近幾年在擠出磚干燥方面的經驗，介紹佛山市摩德娜機械有限公司研發的四層輥道式高效節能干燥器在擠出磚行業中的應用情況，與同行交流經驗，共同探討，以便進一步提高擠出磚的干燥技術和裝備水平。

擠出陶瓷制品已生產多年，如國內的琉璃瓦、西式瓦、劈開磚以及國外的西式瓦、擠出地磚等。但這些傳統制品的干燥技術和裝備仍處于初級水平，更新的幅度不大，干燥方式仍以自然陰干、置于窯頂干燥或隧道式干燥為主，燒成以隧道窯和推板窯為主。劈開磚干燥過程復雜、周期長、工人勞動強度大、自動化程度比較低；而琉璃瓦以自然干燥和室式烘房干燥為主，干燥周期更長、效率更低。

隨著各國實行低碳經濟、強化節能減排，同時由于能源上漲、勞動力短缺，大部分廠家已逐步轉變觀念，開始考慮用輥道式干燥器干燥和輥道式窯爐燒成，實現自動化生產，提高效率，降低能耗和過程損耗。

我公司自2006年起先后提供四層輥道式干燥和輥道窯給臺灣竹南窯業和越南永福廠，用于劈開磚、擠出地磚、越南瓦的生產，全部獲得了成功。從擠出、干燥、裝飾（如施釉、印花等）到燒成，整個生產周期從傳統工藝的36h以上降到4h以內；人員大量減少、勞動強度顯著降低、能耗大幅下降。隨著國內擠出成形的節能環保陶瓷板的流行，這種干燥器大顯身手，在陶瓷板行業發揮出明顯的優勢，得到了廣泛應用和認可。

2 四層輥道式干燥器的性能及其優點

擠出西瓦、地磚和劈開磚一般比較薄、規格小，干燥相對容易。本文主要介紹大規格陶瓷板的四層輥道式干燥器，如圖1所示。

2.1主要參數

四層輥道式干燥器的主要參數如表1所示。

2.2與國內其它陶板干燥方式的比較

該四層輥道式干燥器獲得4項國家授權專利：一種高水分擠出磚的自循環干燥設備（專利號ZL 200920057511.1）、熱風自循環干燥加熱設備（專利號ZL 200920057510.7）、自循環干燥設備(專利號ZL 200820049845.X）、一種半導體冷凝器干燥器（專利號ZL 20102 0262512.2）。并于2010年通過佛山市科技成果鑒定（鑒定號：佛科鑒字［2010］11號），四層輥道式干燥器在國內處于領先地位，在國際上處于先進水平。該干燥設備的工作參數見表2所示。

由表2可知，四層輥道式干燥器具有如下優點。

2.2.1速度快、效率高

傳統隧道式或烘房式干燥效率低，如進口隧道式干燥周期最快為22h以上，而四層式干燥器周期為3h左右，約為室式烘房的1/12，隧道式干燥的1/7。

2.2.2成品合格率高

國內其它干燥方式平均成品率低于70%，進口隧道式干燥器為92%，而四層式干燥器成品率達到98%以上。因此，四層式干燥器比室式烘房提高40%，比隧道式干燥提高7.6%。

2.2.3能耗低

國內現有同類產品的干燥熱耗為2500~4900kcal/kg水（以產品蒸發水所需熱量計算），而該干燥器熱耗為1229kcal/kg水以下，節省60%以上。如果使用窯爐冷卻余熱，燃氣消耗可降低40%以上。

2.2.4節省場地

與國內現有干燥方式相比，四層干燥器的空間利用率高，四層式干燥器比室式烘房減少70.2%，比隧道式干燥減少74.9%。

由表2可知，“室式烘房+微波”干燥由于效率低達不到預計產量，綜合能耗高；而進口隧道式干燥器盡管電耗有所降低，但氣耗仍比四層式干燥器高23.1%。

2.3用戶創造的經濟效益分析

以日產3000m2陶板為例，對干燥設備綜合效益進行了分析，如表3所示。

由表3可知，在相同產量的情況下，四層干燥器比“室式烘房+微波”干燥器的費用每年可節省585.5萬元，比進口隧道式干燥可節省33.7萬元，優勢明顯。

此外，四層輥道式干燥由于實現了自動連續運行，減少了操作人員。原有烘房式干燥每班（8h）搬運和檢選等至少需要8人，而四層干燥器僅需2人巡檢設備和檢驗產品質量即可。

2.4四層輥道式干燥器的顯著特征

2.4.1干燥效率高

由于高水分擠出制品以可塑性較好的粘土為主要原料，排水困難，收縮大；水分在8%以上時對溫度相當敏感，稍有不慎會引起制品開裂、側彎或翹曲，尤其是大規格、長條狀的陶瓷板干燥。傳統設備在陶瓷板干燥方面主要是低溫慢干，用干燥車多層裝坯，供風在底部或側邊，抽風方式在頂部或側上部，主要靠環境溫度提供熱量干燥，風速慢、溫差大，規格大的坯體四周干得快、中間慢、收縮不均、易變形和開裂。因此一般通過延長干燥時間并降低干燥溫度來解決可能產生的問題，效率低、干燥周期長。而四層輥道式干燥的坯體在輥棒上部勻速運行，吹風方式是上下對著產品吹，坯體整個面同時受熱，風速快、溫差小、干燥均勻、周期短，其干燥周期約為室式烘房的1/12，隧道式干燥的1/7。

2.4.2節能顯著

四層輥道式干燥摒棄傳統設計的供、抽方式和“燜干”原理，不僅將數根細分風管對著整個產品吹風和抽風，而且采取了抽風與供風相結合的方式，抽出來再打進干燥器內使用，既可保持干燥器內有一定濕度，而且經過“抽出再打進，反復循環”后大大加強了熱風攪拌的效果，干燥器內部如同“刮風”一般，不僅杜絕了“干燥死角”的產生，而且由于重復利用濕熱氣體，排放溫度低、燃料消耗少。

2.4.3干燥缺陷少

由于該干燥方式供風和抽風比較均勻，為循環干燥提供了一定的濕度，即使快速干燥坯體，開裂和變形也很少，大大提高了合格率。

2.4.4自動化程度高

傳統隧道式干燥和室式烘房干燥采用窯車式多層裝坯，主要以人工搬運為主，難以實現整線自動化連續生產，而使用輥道式干燥器后，中間無需坯體裝載工具，擠出后可直接送入干燥器，全部自動進出，使擠出制品的生產實現了流水線自動化作業，減少了中間人為環節，大大提高生產效率。

3 應用領域

四層輥道式干燥器用于擠出制品，主要針對大而厚重、高水分產品的干燥，適用于擠出陶瓷板、墻地磚、瓦、燒結紅磚及日用瓷等領域，也可用于半干壓成形的墻地磚的干燥。

4 結束語

擠出制品由于原料處理簡單、能耗低、粉塵污染小，已經逐步獲得廣泛認可，而現有擠出陶瓷磚/板行業的傳統干燥方式無論從能耗、效率，還是自動化程度方面都顯得比較落后。本公司的四層輥道式高效節能干燥器具有明顯的優勢，值得大力發展和推廣，以提高擠出制品行業的整體技術水平。

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