不同的內(nèi)燃料對(duì)燒結(jié)磚的影響

更新時(shí)間：2019-02-20

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燒結(jié)磚的內(nèi)燃焙燒工藝，也稱內(nèi)燃燒磚。這是利用原料本身含有的固體可燃物，或是將固體燃料摻配到制磚原料中，與制磚原料一同進(jìn)行加工處理之后，成型為坯體，經(jīng)干燥后送到窯爐里焙燒。通過坯體內(nèi)的固體含能物質(zhì)燃燒來完成（或幫助完成）磚制品的焙燒，稱之為內(nèi)燃焙燒。坯體內(nèi)的固體含能可燃物叫做內(nèi)燃料。目前我國(guó)絕大部分燒結(jié)磚企業(yè)，不管使用的是哪種焙燒窯爐，絕大部分都是采用內(nèi)燃焙燒工藝。

不同的內(nèi)燃料對(duì)燒結(jié)磚生產(chǎn)的作用和影響不一樣，這和它們的成分及燃點(diǎn)、發(fā)熱量等燃燒性能有關(guān)。

1 各種固體燃料的成分

固體燃料的成分分類方法有多種，其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T212《煤的工業(yè)分析方法》和GB/T28731《固體生物質(zhì)燃料工業(yè)分析方法》都是按燃料的燃燒熱點(diǎn)和對(duì)燃料使用的要求，把固體燃料的成分分為水分、揮發(fā)分、灰分和固定碳四項(xiàng)。

（1）固體燃料的水分。各種固體燃料在被送交成分檢測(cè)時(shí)和交付使用時(shí)都含有一定量的水分，水分是燃料的重要組成部分，是這些固體燃料客觀存在的事實(shí)。固體燃料里的水分按其存在形態(tài)分為兩類，即游離水和化合水。游離水是以物理狀態(tài)吸附在燃料顆粒內(nèi)部毛細(xì)管中和附著在燃料顆粒表面的水分化合水也叫結(jié)晶水，是以化合的方式同燃料中物質(zhì)結(jié)合的水。使用鼓風(fēng)干燥箱使游離水在105~110C℃的溫度下經(jīng)過若干時(shí)間加熱可蒸發(fā)掉，而結(jié)晶水通常要在200℃以七才能分解析出。燃料工業(yè)分析測(cè)定的水分只是游離水，不測(cè)結(jié)晶水。水分在燃料燃燒時(shí)蒸發(fā)吸熱，消耗燃料燃燒產(chǎn)生的熱能。燃料中的水分增多會(huì)減少燃料的有效成分，降低燃料的發(fā)熱量，提高燃料的燃點(diǎn)，不易著火，影響焙燒前期的升溫速度，是燃料中的有害成分。

（2）固體燃料的揮發(fā)分

固體燃料的揮發(fā)分，是燃料中的有機(jī)質(zhì)在150~900溫度下隔絕空氣加熱，在受熱過程中陸續(xù)分解而產(chǎn)生的多種氣體揮發(fā)物。這些揮發(fā)物不是燃料固有的，不是燃料中的碳，而是燃料在特定溫度下熱解產(chǎn)出的氣體，含有氮、氫、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫以及其他復(fù)雜的有機(jī)可燃性化合物組成的混合氣體，其中大部分是可燃?xì)怏w，是燃料全部*燃燒總發(fā)熱量的一部分。揮發(fā)分的熱值視其成分不同懸殊很大，低的約為2000×4.2kj/kg，含氫氣多的揮發(fā)分熱值可高達(dá)12000×4.2kj/kg。

這些可燃性氣體揮發(fā)物的燃點(diǎn)很低，因此揮發(fā)分在燃料里含量的多少很大程度上決定了該燃料的著火點(diǎn)（即燃點(diǎn)）的高低，也影響燃料的發(fā)熱量。揮發(fā)分越多越易點(diǎn)燃，燃點(diǎn)就越低;揮發(fā)分越少越難點(diǎn)燃，燃點(diǎn)就越高。但是如果燃燒條件不適當(dāng)則會(huì)造成揮發(fā)分熱解速度快但燃燒慢，甚至未燃燒這時(shí)易產(chǎn)生并排放未燃盡的氣體揮發(fā)物質(zhì)，俗稱“黑煙”，并產(chǎn)生一氧化碳、多環(huán)芳烴類、醛類等污染物，降低燃料的燃燒熱效率。

（3）固體燃料的灰分

固體燃料的灰分是指煤炭類礦物質(zhì)燃料在815±10條件下生物質(zhì)燃料550±10以下*氧化燃燒后的殘留物燃料中的灰分來源于燃料中的無機(jī)物、礦物質(zhì)，如黏土礦物、石膏、碳酸鹽、黃鐵礦等，可使用陶瓷纖維馬弗爐做灰分實(shí)驗(yàn)。

礦物質(zhì)這些物質(zhì)在燃料的燃燒中發(fā)生分解和化合，有一部分變成氣體逸出，剩下的殘?jiān)褪腔曳郑匝趸铩⒘蛩猁}、磷酸鹽、硅酸鹽等形式存在于灰分中。燃料的灰分越高，含碳就越低，不僅降低了燃料的發(fā)熱量，而且當(dāng)無機(jī)物、礦物質(zhì)在燃料燃燒后成為灰分時(shí)還要吸收熱量，排渣時(shí)也要帶走熱量灰分是燃料的有害成分，但有的燃料中無機(jī)物、礦物質(zhì)可以成為做磚的原料，比如有的煤炭、煤矸石中含有高嶺石、伊利石等黏土礦物，即便這種燃料灰分較高，也可直接作為內(nèi)燃料燒制磚，既作燃料又是原料。

（4）固體燃料的固定碳

同體燃料中去掉水分、灰分、揮發(fā)分，剩下的就是固定碳，固體燃料中的同定碳不僅僅包括燃料的單質(zhì)碳含量，還包括燃料當(dāng)中有機(jī)物的碳含量比如生物質(zhì)燃料中的纖維素等

礦物質(zhì)燃料的固定碳是表征燃料的碳化程度一個(gè)主要指標(biāo)，同定碳是燃料燃燒產(chǎn)生發(fā)熱量的重要來源，是燃料分類的一個(gè)重要指標(biāo)同定碳含量的多少可以鑒定燃料的品質(zhì)同定碳含越高，煤化程度越高，燃料燃燒值越高，燃燒時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)熱量就越高。

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