磚機(jī)高產(chǎn)節(jié)能技術(shù)的工作重點(diǎn)

胡武博

在能源緊缺的今天，為了實(shí)現(xiàn)磚廠可持續(xù)發(fā)展，磚瓦機(jī)械行業(yè)必須大力推廣高產(chǎn)節(jié)能設(shè)備，采用先進(jìn)的現(xiàn)代化科學(xué)管理辦法，高產(chǎn)節(jié)能磚機(jī)生產(chǎn)線必將得到廣泛的應(yīng)用。

“高產(chǎn)節(jié)能磚機(jī)生產(chǎn)線”絕不是采用功能簡(jiǎn)單化的低檔次產(chǎn)品和傳統(tǒng)的管理模式而能辦到的，而是要立足于我國(guó)國(guó)情，大膽進(jìn)行生產(chǎn)線設(shè)備全面技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的現(xiàn)代化科學(xué)管理辦法，健全磚廠質(zhì)量管理體系，強(qiáng)化企業(yè)人力資源管理，建立全面績(jī)效管理體系和健全成本管理體系來構(gòu)建磚廠企業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路。在硬件上，“高產(chǎn)節(jié)能磚機(jī)”的開發(fā)必將對(duì)推動(dòng)磚瓦行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到重要的作用。

磚機(jī)生產(chǎn)線要高產(chǎn)節(jié)能，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量，首先就要搞清楚磚廠生產(chǎn)成本的組成，影響產(chǎn)量的因素，從人員、原料、工藝流程、設(shè)備性能、管理制度等方面著手，然后根據(jù)每一組影響的因素，采取相應(yīng)的措施。就可達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量的目的。我認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面著手：

1  原料分析、工藝流程及人員配置方面的優(yōu)化

1.1  原料分析

對(duì)采用的原料應(yīng)進(jìn)行分析化驗(yàn)，根據(jù)原料的試驗(yàn)結(jié)果確定燒結(jié)磚的燒成溫度范圍，選擇最佳的制磚工藝及技術(shù)方案。原料性能測(cè)試包括：①化學(xué)成分分析；②原料處理、配比及混合料的性能；③粒度分析；④發(fā)熱量；⑤塑性指數(shù)；⑥全硫分析；⑦干燥敏感性；⑧小樣成型試驗(yàn)；⑨干燥試驗(yàn)；⑩焙燒溫度范圍的確定及燒結(jié)試驗(yàn)。

1.2  應(yīng)制定工藝流程并嚴(yán)格貫徹在整個(gè)生產(chǎn)線上

原料處理。根據(jù)原料分析結(jié)果，制定原料處理的工藝流程，確定原料處理的設(shè)備及工藝布置和人員配置，進(jìn)行生產(chǎn)線中各個(gè)工序中的協(xié)調(diào)及工藝流程的優(yōu)化，加強(qiáng)整個(gè)生產(chǎn)線中產(chǎn)品質(zhì)量及節(jié)能意識(shí)的樹立與強(qiáng)化。

1.3  人員的優(yōu)化配置

人員的選擇與配置要根據(jù)整個(gè)生產(chǎn)線中各個(gè)工序的具體情況合理的安置(牽扯人員、設(shè)備、原料、工藝、環(huán)境等諸多因素的相互協(xié)調(diào))。

2  生產(chǎn)線設(shè)備及各參數(shù)的優(yōu)化配置

在整個(gè)制磚生產(chǎn)線設(shè)備中，擠泥機(jī)是整個(gè)生產(chǎn)線的核心設(shè)備，因此，擠泥機(jī)應(yīng)是一臺(tái)高產(chǎn)節(jié)能的設(shè)備，要在擠泥機(jī)結(jié)構(gòu)、材料、工藝上下功夫，具體可從以下關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)及參數(shù)人手。

2.1  絞刀、泥缸、襯套(結(jié)構(gòu)與參數(shù))的調(diào)整

螺旋絞刀的優(yōu)化設(shè)計(jì)及制作：螺旋絞刀是擠泥機(jī)的關(guān)鍵部件，被稱作擠泥機(jī)的“心臟”，絞刀設(shè)計(jì)的好壞對(duì)磚機(jī)的性能至關(guān)重要。現(xiàn)在，絞刀設(shè)計(jì)中最突出的問題是不少磚機(jī)制造廠搞一刀切，有些采用壓制成型工藝或鑄鋼絞刀的廠家因?yàn)槭艿侥＞叩南拗疲椭荒苌a(chǎn)單一規(guī)格的螺旋絞刀。有些使用拉制成形絞刀的廠家也習(xí)慣于統(tǒng)一規(guī)格。這種一套絞刀全國(guó)通用的做法是造成磚機(jī)性能差、電耗高的根本原因。我改造過幾家磚廠的絞刀，重新調(diào)整后，電耗下降都在15％以上，而磚機(jī)產(chǎn)量大都提高20％以上。因此．因地制宜優(yōu)化設(shè)計(jì)螺旋絞刀，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅度高產(chǎn)節(jié)能。總之，絞刀設(shè)計(jì)必須根據(jù)磚廠的原料、工藝和所使用磚機(jī)的實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待，區(qū)別設(shè)計(jì)。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)磚機(jī)廠制作螺旋絞刀大致采用三種方法：①用鑄造方法鑄造整體鑄鋼絞刀；②用壓模熱壓螺旋絞刀葉片，再焊成螺旋絞刀：③人工拉制絞刀葉片，再焊成螺旋絞刀。前兩種方法既不能保證螺旋絞刀的通用性，又使螺旋絞刀受模具限制不能滿足設(shè)計(jì)要求，人工拉制螺旋絞刀葉片雖然靈活多變，可以滿足設(shè)計(jì)要求，但生產(chǎn)中托拉制工藝很不規(guī)范，有的誤差很大，影響使用效果。這些螺旋絞刀的耐磨性能差，和國(guó)際先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)，絞刀的葉片易磨損，使用一段時(shí)間后使磚機(jī)的性能不穩(wěn)定，產(chǎn)量也很難穩(wěn)定。人工拉制螺旋絞刀葉片應(yīng)該制訂合理的工藝規(guī)程，同時(shí)采用必要的檢測(cè)手段才能有較好的成型性能。擠出機(jī)生產(chǎn)磚時(shí)一旦出現(xiàn)電耗偏高、泥缸發(fā)熱等現(xiàn)象時(shí)，就應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換絞刀。

泥缸、襯套是和螺旋絞刀配合的部件。有些磚機(jī)制造廠至今還在生產(chǎn)錐形組合的泥缸，這種泥缸在出泥口部分直徑急劇縮小，使磚機(jī)能耗增高。我認(rèn)為將其改為等徑泥缸以后可使磚機(jī)的電耗下降20％左右。泥缸設(shè)計(jì)還有一個(gè)泥缸長(zhǎng)度問題，有些磚機(jī)的泥缸過短，導(dǎo)致成型磚坯質(zhì)量差，成品率低，每萬塊磚坯的電耗高；相反，有些磚機(jī)的泥缸過長(zhǎng)，增大了動(dòng)力消耗。

2.2  機(jī)頭、機(jī)口、芯架(結(jié)構(gòu)與參數(shù))

機(jī)頭、機(jī)口是磚坯成形的終端部件，它對(duì)磚坯的質(zhì)量、產(chǎn)量和電耗有著較大影響。機(jī)口采用油機(jī)口較好。機(jī)頭有雙弧口和方口之分，有些還配置油潤(rùn)滑機(jī)頭。空心磚的芯架設(shè)計(jì)和制造技術(shù)含量較高，一副好的機(jī)頭、機(jī)口和芯架不僅可以提高磚坯的質(zhì)量和產(chǎn)量，還可節(jié)電20％左右。要根據(jù)磚廠的原料、工藝和所使用磚機(jī)的實(shí)際情況，從機(jī)頭、機(jī)口、芯架的結(jié)構(gòu)與參數(shù)入手，使高產(chǎn)節(jié)能磚機(jī)名副其實(shí)。

2.3  真空系統(tǒng)(真空泵、密封裝置)

常用的真空泵有水為介質(zhì)的射流泵和水環(huán)泵，有油密封的機(jī)械泵。在相同條件下，常用的水環(huán)泵2SK-6需配電機(jī)15kW，油封泵MH-2/100僅配電機(jī)5.5kW。

因此，真空系統(tǒng)的節(jié)能潛力很大。選擇真空泵要注意三點(diǎn)：一要考察真空泵的性能和質(zhì)量；二要根據(jù)真空度選擇真空泵的抽速；三要因地制宜。目前生產(chǎn)真空泵的廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，有的真空泵廠沒有出廠檢驗(yàn)，甚至沒有檢測(cè)裝置，廠家也不知道生產(chǎn)的真空泵的極限真空度和抽速(抽氣量)是多少；有的真空泵本身的真空度就很低，根本不能用。北方一些磚廠由于水質(zhì)的原因最好不要選用以水為介質(zhì)的射流泵和水環(huán)泵，而應(yīng)該選用油密封的機(jī)械泵，如MH-2系列泵，這種泵也最節(jié)能。一般真空泵的極限真空度在-0.097MPa（表壓）左右，都可以滿足使用要求，真空泵產(chǎn)品標(biāo)注的抽速都是名義抽速(如360m3/h)，名義抽速就像汽車的空檔一樣，對(duì)使用沒有作用。選用時(shí)要以-0.097MPa時(shí)的抽速為準(zhǔn)。名義抽速都是360m3/h的真空泵在-0.097MPa時(shí)的抽速可以差十幾倍。從工作真空度時(shí)的抽速看，射流泵最低，水環(huán)泵大些，而MH-2系列油密封機(jī)械泵的抽速最大，所以這種泵最節(jié)能，以后還可以開發(fā)出更實(shí)用的機(jī)械泵。

2.4  傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化(皮帶輪、離合器、減速機(jī))

有些真空磚機(jī)還用老式的手動(dòng)機(jī)械離合器，其操縱不便，空轉(zhuǎn)多，故障多，效率低。有些磚機(jī)不用5V組合，還在用普通V形帶，負(fù)荷稍大一點(diǎn)就打滑，傳動(dòng)效率很低。因此，離合器和皮帶必須嚴(yán)格設(shè)計(jì)計(jì)算，確保機(jī)械傳動(dòng)的安全可靠。

以前磚機(jī)上使用最多的ZQ型減速器現(xiàn)在已經(jīng)被硬齒面減速器所取代。兩者都是漸開線齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)效率相差雖然只有百分之幾，但是ZQ型減速器的最大問題是使用壽命短。這是由于其齒輪的接觸應(yīng)力比硬齒面齒輪低得多，齒面的接觸強(qiáng)度低，運(yùn)轉(zhuǎn)很短一段時(shí)間，齒輪表面很快會(huì)出現(xiàn)齒面破壞性點(diǎn)蝕，導(dǎo)致齒輪損傷、齒輪嚙合情況變壞、噪聲合振動(dòng)增大、潤(rùn)滑情況惡化、傳動(dòng)效率急劇下降等。同時(shí)，ZQ減速器的高速軸(輸入軸)難以承受氣動(dòng)離合器的負(fù)荷，斷軸時(shí)有發(fā)生。因此，節(jié)能磚機(jī)必須淘汰ZQ型減速器，代之以硬齒面減速器。硬齒面減速器的成本與ZQ型減速器相差不多，而壽命要高幾倍。

專用減速器的使用更是提高了磚機(jī)的整體性能和效率。有些磚機(jī)廠生產(chǎn)時(shí)專用減速器達(dá)到了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的硬齒面減速器的要求，傳動(dòng)效率很高，故障很少，使用效果也很好。而有些磚機(jī)廠的專用減速器卻是自行其是，不僅振動(dòng)噪聲很大，而且斷軸、打齒常有發(fā)生，使用效果很差，甚至還不如ZQ減速器。所以，專用減速器必須規(guī)范設(shè)計(jì)制造才能確保節(jié)能效果。

3  設(shè)備電氣控制及配電節(jié)能

電機(jī)的選擇(型號(hào)、功率等參數(shù))：電機(jī)的配置要合理，有的磚機(jī)廠以為節(jié)能磚機(jī)電機(jī)越小越好，但對(duì)實(shí)際需要又心中無數(shù)，試機(jī)后才發(fā)現(xiàn)根本帶不動(dòng)，于是電機(jī)越換越大。有的磚機(jī)配置電機(jī)是寧大勿小，造成大馬拉小車，浪費(fèi)電能。一般來說，按照上述節(jié)能要求優(yōu)化設(shè)計(jì)的磚機(jī)，對(duì)于使用擠壓力為3MPa，絞刀直徑450mm，生產(chǎn)粘土空心磚的真空磚機(jī)，總裝機(jī)容量（含真空泵等）大約在150kW～160kW應(yīng)該是可行的。

電氣控制線路配電方面（啟動(dòng)方式、啟動(dòng)柜及布線、無功功率的調(diào)整）：磚機(jī)使用的電機(jī)安裝要合理，電機(jī)離變壓器不能太遠(yuǎn)，否則線損太大，電壓低。在電機(jī)端加上就地節(jié)能補(bǔ)償器是效果顯著的節(jié)能措施，可使電機(jī)的功率因數(shù)從82%提高到95%以上。

電機(jī)保護(hù)器的使用可提高電機(jī)的使用效率和可靠性。

應(yīng)該使用專用控制器及傳感器(主要包括配料、供料、含水率、真空度、擠出壓力、溫度等參數(shù)的控制)來提高磚機(jī)的綜合性能。