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車間負(fù)壓風(fēng)機消除隧道窯燒成制品缺陷的方法及措施機房冷卻工程歷

隧道窯燒磚時，造成燒成制品的缺陷有多種因素，每一種制品缺陷產(chǎn)生的原因各不相同，要分析其產(chǎn)生的原因并設(shè)法消除，才能提高制品質(zhì)量。實際生產(chǎn)時，容易出現(xiàn)的制品缺陷主要為生磚、焦磚、磚體產(chǎn)生裂紋、啞音磚、黑心磚等。
1、隧道窯燒成過程出生磚的原因及消除措施
在用隧道窯燒磚時，由于燒成溫度偏低(低于燒成所需溫度)或高溫持續(xù)時間過短，保溫時間不夠，坯體內(nèi)各種成分之間化學(xué)反應(yīng)不充分，磚體內(nèi)熔融液相量生成過少，致使制品黃啞無聲，機械強度很差，不符合建筑使用要求。消除產(chǎn)品出現(xiàn)這種缺陷的方法是嚴(yán)格控制隧道窯燒成帶溫度，使它保持在原料要求的燒成溫度范圍內(nèi)，適當(dāng)延長燒成帶高溫持續(xù)時間。
隧道窯坯垛兩側(cè)出生磚的問題也比較普遍，產(chǎn)生原因及具體解決方法如下：
a、碼坯坯垛離窯內(nèi)墻較遠(yuǎn)，邊部間隙較大，坯垛與窯內(nèi)墻之間形成既寬又高的直通風(fēng)道，坯垛邊部的通風(fēng)量過大，使燒成降溫快。解決的方法就是要縮小邊部間隙，坯垛與窯內(nèi)墻的距離保持在50mm左右，邊部坯垛要上下垂直，防止上部向內(nèi)傾斜。
b、坯垛中部密、阻力大，窯內(nèi)通風(fēng)量中部小、邊部大，燒成時坯垛中間火度偏大，邊火偏小。解決辦法為及時調(diào)整碼坯密度，中部減頭放稀，邊部加頭增密，使窯內(nèi)通風(fēng)分配均勻、合理。
c、砂封槽加砂不滿或窯車砂封板彎曲變形，密封不嚴(yán)，檢查道內(nèi)冷空氣由空隙處沿窯墻侵入窯內(nèi)，致使燒成邊火溫度降低。解決的方法是定時定量向砂封槽內(nèi)加砂，砂封板變形時要及時校正。
2、隧道窯燒成過程中出焦磚的原因及消除措施
在用隧道窯燒磚時，由于燒成溫度偏高或高溫持續(xù)時間過長，磚體內(nèi)熔融液相量生成過多，磚外形收縮過大，小于正常規(guī)格要求，雖然結(jié)構(gòu)致密，強度很高，但仍然屬于不合格產(chǎn)品，消除這種產(chǎn)品出現(xiàn)的方法是嚴(yán)格控制隧道窯燒成帶溫度，使它保持在原料要求的燒成溫度范圍內(nèi)，如果燒成帶高溫持續(xù)時間過長，則應(yīng)適當(dāng)加快降溫。
3、隧道窯燒成時裂紋產(chǎn)生的原因及消除措施
隧道窯燒成時體的裂紋有三種，產(chǎn)生原因各不同，只要分析清楚，解決起來也比較容易。
a.磚體表面產(chǎn)生發(fā)狀裂紋
隧道窯冷卻帶降溫過急，燒成后的制品突然迅速冷卻，磚體表而冷縮，內(nèi)部熱脹。在磚體表和內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，在內(nèi)應(yīng)力作用下產(chǎn)生發(fā)狀裂紋。生產(chǎn)原料對溫度變化越敏感，產(chǎn)生發(fā)狀裂紋的機會就越多。消除發(fā)狀裂紋的主要辦法就是保持燒成火度平穩(wěn)，防止降溫過快，適當(dāng)?shù)乜刂七M車速度，少用或停用窯尾風(fēng)機送風(fēng)。
b．磚體炸裂
　　由于人窯坯體不干，干燥殘余含水率過高，預(yù)熱升溫又過急，坯內(nèi)水分在短時間內(nèi)急劇汽化，積聚在坯體內(nèi)，當(dāng)坯體內(nèi)水蒸氣壓力超過坯體強度時，便發(fā)生炸裂，破壞坯體結(jié)構(gòu)。有的表面剝落，有的出現(xiàn)大裂口和斷磚。消除炸裂產(chǎn)生的措施有控制磚坯的人窯含水率，延長預(yù)熱時間，緩慢升溫脫水。采用內(nèi)燃燒磚，增大坯體的氣孔等。
c．一般形式的裂紋
進入隧道窯干燥時的坯體，在預(yù)熱過程中由于升溫急，坯體表面水分蒸發(fā)快，內(nèi)部水分?jǐn)U散慢，坯體表面干縮內(nèi)部濕脹，產(chǎn)生應(yīng)力使坯體開裂。如預(yù)熱帶過短時，坯垛上部升溫急；預(yù)熱帶過長時，坯垛中下部先預(yù)熱不良而進人高溫段后又升溫過急，都會發(fā)生裂紋。而且磚坯愈潮，裂紋的程度也愈嚴(yán)重。消除一般裂紋的主要措施是：堅持干坯人窯，減少坯體水分，碼坯放稀坯垛，調(diào)整用閘方法，縮小預(yù)熱帶上下溫差，放長預(yù)熱帶，延長磚坯干燥脫水時間等。
4、隧道窯燒成時磚體出現(xiàn)啞音的原因及消除方法
燒成過程中造成啞音磚的原因是多方面的。有的是磚坯本身帶來的，這種啞音磚垛將分布在全窯。有的是操作失誤所引起的，這種啞音磚只分布在窯的某些部位。所以，對窯內(nèi)啞音磚要檢查分析它的分布規(guī)律和原因，然后采取相應(yīng)措施。產(chǎn)生啞音磚的原因有：已經(jīng)干燥的磚坯存放在潮濕的環(huán)境中，或者干坯人窯后與低溫高濕的煙氣相遇，磚坯吸水回潮，坯體不干的時候受到再次吸潮的交替作用，其組織被破壞，高濕坯預(yù)熱過急，未經(jīng)充分干燥就較快的升溫，坯體產(chǎn)生內(nèi)裂，燒好的高溫磚降溫速度過快，冷卻過急等。消除措施有：已經(jīng)干燥的坯體不能在潮濕環(huán)境中仔放，及時排出窯內(nèi)低溫高濕的煙氣，免得干坯回潮。高吸水量的坯體，應(yīng)及時燒成，不能使其處于熱冷交替的環(huán)境之中。要充分考慮坯體的干濕程度，采用合理的升溫速度對坯體進行預(yù)熱。燒成的成品磚，要按照原料對溫度的敏感程度，采用合理的降溫措施，控制冷卻速度，不能使高溫磚降溫速度過快，冷卻過急，免得坯體產(chǎn)生裂紋或內(nèi)部裂紋。
5、隧道窯燒成時產(chǎn)生黑心磚的原因及消除措施
黑心磚和壓花磚是內(nèi)燃燒磚常出現(xiàn)的問題。內(nèi)燃燒磚燒成時，在磚體內(nèi)部和磚與磚疊壓的部位，由于內(nèi)摻燃料燃燒缺氧而處于還原氣氛中，該部位磚體中鐵的氧化物被還原成FeO或Fe304，故其顏色呈青色或藍(lán)色。這些低價鐵的氧化物具有強烈的助熔作用。所以，燒成時疊壓處液相生成量比別處多，燒成后該部位的收縮變形比別處大，常出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象。
消除黑心和壓花的主要方法有：改進碼坯方法，使磚坯條面和頂面的重疊面積盡量減少。適當(dāng)延長燒成帶的保溫時間，使坯體中的內(nèi)燃料完全燒盡。實行低溫長燒，控制燒成帶的升溫速度，防止磚體表面過早�；�，供給窯內(nèi)足夠的空氣，保證坯體內(nèi)摻燃料完全燃燒。改生產(chǎn)實心磚為生產(chǎn)多孔磚和空心磚，增加內(nèi)摻燃料的粉碎細(xì)度，并使之與原料拌和均勻，適當(dāng)增大窯內(nèi)通風(fēng)量，使制品燒透。
6、隧道窯燒成時產(chǎn)生白頭磚的原因和消除方法
制磚原料和燒成所用的外加，內(nèi)摻燃料中，特別是劣質(zhì)煤中常會有硫化物，燒成時這些硫化物燃燒生成二氧化硫，二氧化硫在氧化氣氛中被繼續(xù)氧化成三氧化硫，這含硫氣體隨潮濕煙氣在預(yù)熱帶流過時被低溫的磚坯吸收，燒成后體表面生成硫酸鹽，使磚表面變成粉白色，人窯的磚坯愈潮，燃料的含硫量愈高，磚的白頭現(xiàn)象也愈嚴(yán)重，減少坯體人窯水分，降低碼坯密度，縮短預(yù)熱帶，擴大通風(fēng)量，防止磚坯凝露返潮，使含硫煙氣及時排出窯外，就能減少甚至避免白頭磚的產(chǎn)生。
7、隧道窯燒成時產(chǎn)生黑頭磚的原因及消除方法
燒成時磚坯被未燃盡的煤焦和煤灰埋住，與空氣隔絕，磚體的高價鐵被還原成低價鐵，使紅磚的顏色變成黑色或藍(lán)色，這種磚就叫做黑頭磚。有的整體黑，有的部分黑，多發(fā)生在坯垛底部或煤焦阻塞之處。只要碼坯形式符合要求，窯內(nèi)通風(fēng)分配合理，燃料粒度適當(dāng)，加煤量少勤添，使燃料完全燃燒，防止煤焦堆積，就能防止或消除黑頭磚的產(chǎn)生。
8、隧道窯燒成時產(chǎn)生面包磚的原因及消除方法
磚坯在燒成過程中升溫過快時，熔融液相過早形成，使磚體表而急劇�；u體內(nèi)部產(chǎn)生氣體的反應(yīng)尚未結(jié)束，這些氣體無法透過高粘度的熔體逸出，在坯內(nèi)愈積愈多，最后導(dǎo)致磚體內(nèi)部膨脹，便形成面包磚。降低磚坯內(nèi)的內(nèi)燃摻配量，控制燒成溫度和升溫速度，采用低溫長燒，減慢燒成進度，適當(dāng)掌握過剩空氣量，都足消除坯體產(chǎn)生面包磚的可靠方法。
9、磚中石灰爆裂產(chǎn)生的原因及消除方法
制磚原料中的石灰石質(zhì)礓石和內(nèi)燃摻配料中的石灰石顆粒，在燒成過程中會生成生石灰，磚出窯后生石灰在大氣中水蒸氣的作用下水化消解，變?yōu)槭焓�，這時石灰的體積膨脹1．5-3．5倍，體積膨脹的應(yīng)力很大，使磚體表面炸裂，致使磚表面發(fā)生片狀剝落，或者使磚粉碎。消除石灰爆裂的方法是：在原料或內(nèi)燃摻料中有石灰石時，要加強原料和摻料的粉碎工作，使其粒徑保持在1mm以下，石灰石顆粒愈小，則其膨脹時應(yīng)力愈小，就對磚體危害不大。延長燒成時間，適當(dāng)提高燒成溫度30-50℃，使石灰石與二氧化硅反應(yīng)化合，生成硅酸鹽，不但能夠消除石灰爆裂，并能提高磚的機械強度。
10、磚體泛霜產(chǎn)生的原因及消除方法
泛霜是磚內(nèi)存在的可溶性鹽類的溶液在磚表面再結(jié)晶的結(jié)果，嚴(yán)重時會使磚發(fā)生魚鱗狀剝落，影響磚體的耐久性。如果延長燒成時間，增加原料粉碎細(xì)度，或者生產(chǎn)多孔磚、空心磚、燒成過程中將磚坯燒透，物理化學(xué)反應(yīng)完全，就可以減少或消除磚的泛霜現(xiàn)象。



機房中單機工程的運算效能、能耗的提升導(dǎo)致了整個機柜需要更高的熱交換來進行冷卻，而這種高密度的環(huán)境又使得熱交換的氣流阻力越來越大。傳統(tǒng)的熱交換工程無論是風(fēng)量，還是風(fēng)壓都無法解決IT微環(huán)境工程的高密度熱交換問題。

通過前期幾次拜訪胡教授，張賓對整個數(shù)據(jù)中心的相關(guān)內(nèi)容有了較為全面的了解，而這時胡教授又提出了“機房冷卻的問題”，并告訴張賓制冷工程是數(shù)據(jù)中心規(guī)劃和運作中不可忽視的一個重要問題。

張賓：“為什么說冷卻工程在機房建設(shè)和運作中，是一個十分關(guān)鍵的問題呢？”

胡教授：“關(guān)于這個問題，我們可以先回顧一下冷卻工程在我國的發(fā)展歷程”。

機房冷卻史

我國第一代計算機機房誕生于上世紀(jì)60年代初，中科院計算所計算機大樓及機房冷卻工程也隨著建立起來。大樓配置集中制冷、集中空調(diào)，工程龐大，地板下通風(fēng)管網(wǎng)縱橫交錯，造成了工程風(fēng)量分配調(diào)節(jié)很難達(dá)到平衡，從而導(dǎo)致機柜內(nèi)熱交換效率非常低。

上世紀(jì)80年代初期，大型計算機開始進入我國，一排封閉組合機柜，其長度接近6米，發(fā)熱量大于20KW，靠一般空調(diào)氣流已經(jīng)無法解決內(nèi)部熱的交換。所以其采用水路冷熱交換工程，盡管水路熱交換工藝復(fù)雜，但比起集中制冷、集中空調(diào)熱交換工程，熱交換溫度場均勻，而且熱交換效率高。

上世紀(jì)80年代中期，采用室外獨立制冷機組，提供冷凍水進入機房（精密冷水機組），精密冷水機組僅次于后來的精密空調(diào)機。但室外水制冷工程受溫度的影響，運行可用性還是比較差，精密冷水機組成為過渡產(chǎn)品。

到上個世紀(jì)80年代中后期，精密空調(diào)（制冷、空調(diào)、凈化、加濕、加熱）一體化，制冷工程氟利昂風(fēng)冷干式直接蒸發(fā)，高效離心風(fēng)機大風(fēng)量通過蒸發(fā)器，不飽和結(jié)露，既能維持空氣中絕對含濕量，又使相對濕度小于70%；工程運行節(jié)能顯著，確保精密空調(diào)能夠穩(wěn)定、不間斷運行。

張賓：“這樣看來，‘冷卻工程’從計算機機房誕生開始，就已經(jīng)是一個不可忽視的問題了，那么現(xiàn)代機房的冷卻工程又是怎樣的呢？”

胡教授：“在了解現(xiàn)代冷卻工程之前，我們還是先來關(guān)注一下冷卻工程的發(fā)展趨勢。”

現(xiàn)代冷卻工程

機房中單機工程的運算效能、能耗的提升，導(dǎo)致了整個機柜需要更高的熱交換來進行冷卻，而這種高密度的環(huán)境又使得熱交換的氣流阻力越來越大。

傳統(tǒng)的熱交換工程無論是風(fēng)量，還是風(fēng)壓，都無法解決IT微環(huán)境工程高密度熱交換問題。大型機群消耗功率高達(dá)30～40KW，集群計算機機柜如圖1所示。

冷卻模塊化

以美國APC公司為代表的NCPI解決方案供應(yīng)商，順應(yīng)IT發(fā)展需求和各類數(shù)據(jù)中心環(huán)境熱交換工程的需求，開發(fā)了模塊化機柜級（In-row）冷卻工程。其特點是模塊化組合，每個模塊可跟著機柜走、又圍著機柜轉(zhuǎn)的制冷工程，不論是大中型數(shù)據(jù)中心環(huán)境冷卻，還是高密度機柜冷卻等都可獲得廣泛一體化的組合應(yīng)用。

區(qū)域化空調(diào)實際上是和大型計算機水內(nèi)冷冷卻原理一樣，只不過內(nèi)部冷卻工程放到機柜的外部而已，讓機柜內(nèi)部寶貴的空間能夠安裝更多更高性能的服務(wù)器，如圖2所示。

模塊區(qū)域化空調(diào)In-row冷卻工程，冷卻能力可與機柜需求容量相匹配，尤其是圍堵式的冷卻工程，冷卻氣流圍著機柜轉(zhuǎn)，從而，進出熱交換氣流路徑短、氣流循環(huán)工程阻力小，并列冗余風(fēng)機可交替工作，以確保不間斷的冷卻氣流進行高效率的95%以上的顯熱交換。

模塊化機柜級（In-row）已成為冷卻工程的一種趨勢。APC所開發(fā)的制冷產(chǎn)品就是采用模塊化機柜級（In-row）的冷卻工程，該工程能夠滿足各種不同IT環(huán)境的需求－－從布線間、機房到各種規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。

以APC的In-rowRC（30KW）冷凍水機組為例，APCIn-rowRC是一個可提供各類數(shù)據(jù)中心、高密度機柜、機群用于制冷的冷卻工程。通過冷凍水分配工程，它可將冷凍水分配到12個冷水機組，使數(shù)據(jù)中心冷卻能力達(dá)到12×30KW=360KW。

在這個工程中，水分配工程采用德國柔性無縫鋼管，電動專業(yè)機械工具接口屬內(nèi)接口緊密封式連接，通過20多年世界范圍的應(yīng)用，機房內(nèi)無論是管道還是接口、節(jié)門部件等從未發(fā)生過水患。

冷凍水分配工程可免去人們對機房發(fā)生水患的憂慮，尤其是一些數(shù)據(jù)中心隨著業(yè)務(wù)的增長，冷卻工程需要擴容時，采用In-rowRC-工程可輕松升級擴容。

In-rowRC-工程還有一個顯著的優(yōu)勢，就是占地面積小，操作維護簡單，投資、安裝費用較低，具有廣闊的應(yīng)用空間。

NCPI專欄

美國可用性研究中心在2002年提出了NCPI（網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施）的概念。NCPI是機房中與IT工程緊密相關(guān)的、關(guān)鍵的一部分，是由電力、空調(diào)、機柜、管理、服務(wù)組成的工程。



車間負(fù)壓風(fēng)機
工廠降溫設(shè)備
通風(fēng)降溫系統(tǒng)

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