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隧道窑结构原理及工作系统隧道窑是烧结砖瓦工业最主要的一种连续式烧成设备,近年来,采用高效节能的隧道窑成为砖瓦工业节能的主要措施之
一一、隧道窑型式及结构隧道窑,顾名思义,是形状类似于隧道的窑,其主体为各种建造材料、耐火材料、保温材料砌筑构成的密封的、能够经受高温烘烤的隧道,砖瓦坯体在窑车上挨次通过隧道,同时在适宜的热工制度下加热、焙烧、冷却,最终获得性能稳定的砖瓦制品.隧道窑型式烧砖隧道窑经历几十年的发展,浮现过好多形式的窑型,各种窑型都具备自身的特点和优势根据原料性能,从工艺上普通把烧结砖瓦的隧道窑分为两类,一类是一次码烧隧道窑,另一类为二次码烧隧道窑1一次码烧隧道窑所谓一次码烧隧道窑,就是将湿砖坯一次码到隧道窑的窑车上,窑车挨次经过隧道干燥室和焙烧窑,完成砖坯的干燥、烧成两个生产环节,中间再不需要二次码运早期的一次码烧隧道窑是由隧道干燥室衍变而来,其断面小,长度短,产量小,多条组成一组由于该种隧道窑的投资相对较小,使用设备简单,功率消耗较少,在上世纪
五、六十年代有一定的市场但这种窑生产过程不太稳定,操作难于掌握,生产出的产品质量不太好,成品率不高,现在已经很少使用近几年,隧道窑一次码烧技术在新建砖瓦企业得到了广泛的应用,但这时的一次码烧窑和原来的一次码烧隧道窑已不可同日而语,有了很大的变化这不仅依靠码车设备的技术进步也是隧道窑测控技术和烧成技术提高的表现一次码烧隧逍窑常用的有两种方式,一种是隧道窑和隧道干操室结构彻底分开,二者可以“一”字型布置,也可以平行布置,窑车凭借运转系统连续进出干燥室和隧道窑另一种是干燥和烧成共用一条隧道,二者结构是一体的,窑上设干燥和烧成两套工作系统,在适当的部位用气流或者门将干燥段和烧成段分开2二次码烧隧道窑二次码烧隧道窑是成型的湿坯先进行干燥,干燥好的干砖坯再码到窑车上进行烧成湿坯干燥采用小断面隧道干燥室或者其他干燥方法干燥时要码一次湿坯,干燥好后干坯需要再次码放到窑车上一次码烧和二次码是根据原料的干燥性能确定的工艺方案对于焙烧窑而言,二者的结构,使用性能、投资、生产消耗、生产质量不会受两种工艺的影响二者的最大区别在于,二次码烧时隧道窑的码坯高度可以比一次码烧隧道窑高这是因为码到窑车上的都是干砖坯,干砖坯的强度远远大于湿坯强度,不存在坯垛底部砖坯被压变形的情况.隧道窑的结构隧道窑像一条长的隧道,两侧和上面有固定的墙壁和窑顶,窑内铺轨道1窑长和断面尺寸隧道窑的长度、高度和宽度是多种多样的其数值大小要根据所烧制品原料的性能确定隧道窑的长度主要取决于砖坯的烧成制度、产量以及产品规格形状等因素,而烧成制度主要取决干坯体在烧成过程中的物理变化、化学变化、物理化学变化以及矿化学变化如用高热值煤奸石做原料生产全煤奸石砖时由于其中含有太多的热量,往往在短期内不能达到彻底燃烧,导致砖坯内部烧不透,于是通常会适当地延长烧成带,使奸石有足够的时间燃烧所以,煤奸石砖的隧道窑普通较长黏土、页岩和粉煤灰砖的窑长相对要短一些隧道窑的长度和烧成制品的形状、厚薄有关,大型异型制品、较厚的制品升温和冷却都不能太快,窑宜长些隧道窑要根据上述因素确定适宜的长度短而较宽的窑投资少,散热损失少窑内阻力小,可减少漏气和降低排烟风机的动力消耗但是,如果窑太短,可能排出废气的温度太高容易损坏排烟风机并造成较大的热虽损失预热带太短后,刚进窑的砖坏就遇到高温气体,容易使坯体升温过快而炸裂,冷却带太短,会造成冷却效果差,制品出窑温度高卸砖条件恶劣而且增加制品带出窑的热能量损失较大如果增加冷却带的进风,虽然冷却效果有所改善,但可能使砖冷却过快,浮现冷却裂纹,甚至影响烧成带的长度,使窑烧成制度发生偏移隧道窑的宽度与窑的产量有很大关系,产量随着窑宽度的增加而提高按照宽度的不同,烧结砖瓦的隧道窑普通分为小断面、中断面、大断而、超大断面这四类,小断面隧道窑普通指窑内宽为3m〜的烧砖隧道窑,中断面指内宽〜的烧豉隧道窑,大断面指内宽〜的烧砖隧道窑,超大断面指内宽10m的烧砖隧道窑要确定隧道窑的宽度,应根据产量、燃料种类、生产方式等诸多因素考虑隧道窑的内高主要取决于砖坯在烧成过程中的特性湿砖坯的特性及允许的上下温差,即原料的烧成温度范围原料的烧成温度范围越窄,要求隧道窑内的温度越均匀,窑内上下温差应该越小砖垛高度不宜太高通常窑内坯垛的高度在1米摆布较为适宜窑的高度增加,导致上下温差加大,特殊当采用热值高、单位热值燃烧产物少的燃料时,应适当地降低窑的高度以改善窑内气流分布,降低温差内高还与坯体的烧成收缩率有很大的关系,收缩率越大,坯体允许码的高度越低,内高就越小,反之亦然近几年,高度为〜、宽度为、的隧道窑在砖瓦企业得到广泛应用,取得了较好的效果,窑内温度分布均匀烧成速度快,烧成制品的质量均匀、稳定这些窑有一个共同的特点是“高宽比”较原来的隧道窑要小不少,仅为老式隧道窑高宽比的1/31/5研究表明隧道窑的高宽比越小,窑内温度分布越均匀,上下温差越小,越有利于产品的烧成普通情况下,要求烧成砖隧道窑的高宽比不能大于而且高宽比越小越好2窑墙窑墙的作用有三方面
①与窑顶一起,将焙烧空间与外界隔开;
②支撑窑顶;
③保温隔热隧道窑是一个高温作业的设备,窑墙内壁接触热气体,温度与制品温度相近,外壁接触大气,温度与大气温度相近,内外温差很大,因此窑墙必须具有很好的耐热性和保温隔热性,隔绝窑道内的热量通过窑墙散失窑墙支撑窑顶,于是要具有一定的强度,能承受一定的荷载,保证结构的稳固窑墙通常由三层组成,最里层是与高温接触的工作层,常用耐火材料砌筑,根据窑炉烧成温度,确定使用耐火材料的材质、等级、品种规格中间是保温层,由各种轻质保温材料构成,所选用的轻质保温材料既要绝热保温,又要保持长期安全使用而不损坏最外层是维护层,用建造砖砌筑,用以保护轻质保温材料不损坏外墙可以用薄金属板围护,使窑体更加美观隧道窑的窑墙厚度是根据使用温度和砌筑要求来决定的窑内预热带和冷却带的温度稍低,窑墙厚度可以稍微薄一些,烧成带和挨近烧成带的预热带及冷却带始段则宜用较厚的窑墙材料保温性能越好,保温层就可以越薄,保温性能越差,保温层就越厚,当选定的材料一定时,保温层的厚度对窑墙保温性能起决定性作用窑墙温好,散热损失小,但会增加建设投资窑墙的厚度应根据最高烧成温度计算确定⑶窑顶窑顶是隧道窑窑体的重要组成部份,它对于窑的寿命有决定性影响窑顶支撑在窑墙上,窑顶材料必须能长期承受高温的作用,且质量小、保温性能好,经久耐用窑顶结构应严密不漏气并有利于窑内气流的合理分布隧道窑的窑顶结构通常有三种形式拱顶、吊平顶和吊拱顶
①拱顶窑顶为拱顶结构的隧道窑,其结构形式如图1所示拱顶及其以上的保温材料通过拱脚砖架设在窑墙上,拱脚砖两边的窑墙上安设有拱脚梁以承受拱顶所产生的横向推力窑墙外设有护炉柱,通过上、下拉杆拉紧,使窑顶和窑墙成为一个整体为了节约建窑的资金,有的隧道窑采用外斜墙承载的方法,拱顶所产生的横向推力全部由外斜墙承担,窑顶和窑墙用砖砌成一个整体拱顶依拱心角分为60拱、90拱和180拱,拱越高,横推力越小,拱顶越稳定,但是隧道窑内气体为平流,热气体要向上流动,造成窑上部和下部温度不均匀,这是拱顶窑最根本的缺陷,拱越高,拱顶与坯垛之间形成的空隙也越大,气体流动的阻力越小,越易造成气体分层,使上部温度高,下部温度低,使窑上部和下部温差大,所以从结构来讲,窑拱越高越好,但是从窑内温度的均匀性来说,希翼拱越小越好,最好是平顶常见的还有两种异型拱双心拱和三心拱双心拱拱顶由两个半弧构成,拱心交织三心拱有三段圆弧拱组成,每段各一个圆心这两种拱拱下面积比半圆拱小,利于制品的烧成,但是这两种拱对的要求比较高,如果施工不当,导致拱变形后,拱的横向推力就比较大,且中部较平整的拱顶会浮现下陷的情况施工时一定要按照设计要求和施工规范进行施To窑顶所用材料与窑墙相同,内衬耐火砖,中间保温材料,上面红砖铺平窑顶选型砌筑时需考虑以下条件a、结构好、不漏气,坚固耐用;b、质量小,减轻窑墙负荷;c、横推力小,少用钢材;d、尽量减少窑内气体分层
②吊平顶吊平顶是针对大、中断面隧道窑自国外引进消化的技术,近年来已得到广泛的应用由于窑顶是平的,消除了隧道窑最根本的缺陷——窑内断面上下温度不均匀所谓吊平顶就是窑顶砖或者构件通过吊挂机构吊在隧道窑顶上面的钢梁或者混凝土梁±o吊挂的方法有两种,一种是两块大吊砖之间夹数块小吊砖,大小吊砖之间凹进和凸出的部份互相胶合形成一个整体,通过金属吊杆悬挂于梁上另一种为窑顶上的砖或者构件都作成相同的规格尺寸,每块砖或者构件上都设置吊挂机构每一块砖都被吊在窑顶上面的梁上即使某一块砖或者构件浮现破损问题也不会影响其他砖或者构件的吊挂,吊平顶隧道窑的吊挂方式如图2所示吊平顶隧道窑窑顶不易下沉,顶面平整度好窑墙和窑顶之间用耐高温保温材料填充,窑墙所受负荷很小,有利于延长窑体寿命平顶结构便于机械化码砖,砖垛和窑顶之间的间隙较小,有利于气流在窑内的合理分布,对制品的烧成有较大好处吊平顶隧道窑与拱顶隧道窑比起来,消耗钢材量较大,建设投资相对较多
③吊拱顶对于宽度较大的拱顶隧道窑,为了减轻拱顶对窑墙的水平(横向推力)推力,提高窑炉的安全性能,延长窑体使用寿命,可以采用吊拱顶的结构形式大吊砖通过吊杆吊挂在钢梁或者混凝土梁上,大吊砖和小吊砖之间通过销钉联结使其连成一个整体各吊挂点的大吊破的数目可以为1〜2块,但中心吊挂点的大吊砖应在三块以上,有利于吊挂考虑到隧道窑的窑顶在正常工作温度下的膨胀,砌筑时所用泥浆在高温作用下应该有一定的收缩,如果泥浆的收缩值较小,施工时可在砖与砖之间夹入纸板此外,为保证窑体的严密性和整体性,砌筑时也可以在拱顶砖之间加入的铁板,使整个窑顶在工作温度下烧成一个整体4排烟系统结构在烧成带产生的燃烧废气,经过预热带窑墙上的排烟口排出窑外,排烟口设在两侧窑墙上挨近窑车面处,这样可使气流向下流动,减少预热带窑内断面的上下温差排烟口的数量根据生产所用原料和隧道窑类型而异,少的用3〜5对,多的达10多对,多设的目的是为了灵便地调节隧道窑的升温曲线但是从挨近烧成带的部位排出过多的烟气,会浪费较大的热量,所以,过多地设置排烟孔并不一定合适隧道窑排烟方式基本上有三种地下烟道排烟,金属支烟道排烟,窑墙内支烟道排烟
①地下烟道排烟地下烟道排烟是小断面随窑常用的一种排烟方式,烟气由窑墙上的排烟口进人支烟道,排烟口处设置调节闸板,控制该排烟口的排烟量支烟道中的烟气进人总烟道,总烟道与排烟风机或者烟囱连接,通过排烟风机或者烟囱将烟气排出去近年大、中型隧道窑也较多采用地下烟道排烟的方式,特别对于所用燃料中硫含量较大的生产线,砖砌烟道地下排烟避免了烟气中有害物质对金属管道厂房金属结构的腐蚀,是非常必要的地下烟道排烟时,烟道埋设于地面以下,其优点是用钢材量较少,窑体显得整齐美观,但需要较太的土方工程量此外,在地下水位较高的地方,需要较好的防水处理,否则烟道内容易积水,造成排烟艰难,甚至不能排烟
②金属支烟道排烟金属支烟道排烟是大断面和超大断面隧道窑主要的排烟方式在排烟过程中,烟气经过窑墙上的排烟口进入金属支烟道内,然后汇集到金属总烟道中,最后由排烟风机排出每条支烟道上通常都设有插板闸或者蝶阀,以控制每一个排烟孔的排烟量这种排烟方式结构简单,但需要消耗较多的钢材金属管道的散热量较大,当烟气温度较高时,会提高环境温度,夏季时使工作条件恶化此外烟气中含有的腐蚀性气体,容易腐蚀管道,降低管道的使用寿命
③窑墙内支烟道排烟窑墙内支烟进排烟是拱顶隧道窑常用的排烟方法烟气进入两侧窑墙的排烟口,通过窑墙内的上升支烟道集中到窑墙上部的主烟道中,再由金属烟道经排烟风机或者烟囱排出这种结构既无地下烟道,也不需要太多钢材,较为经济,但窑墙结构比较复杂,对施工的要求比较高5抽余热系统结构在隧道窑冷却带,烧好的制品与窑尾进入的冷空气相遇进行热交换,被加热的空气一部份进入烧成带作为助燃气体,另一部份抽出进行余热利用,这是隧道窑余热利用的主要途径冷却带窑内热气体经设在窑墙上的抽热口抽出窑外,抽热口设在两侧窑墙上并挨近窑内顶面处,因为窑内热气体叫上流动抽热口的数量根据原料和窑型不同而不同,因为不同原料、不同制品余热量是不同的,通过调节抽余热口的数量和闸门大小来调整余热量与排烟方式相对应,隧道窑袖余热方式有金属管道抽热、窑墙内支烟道抽热两种金属管道抽热主要用于大断面和超大断面隧道窑,窑内热气体经过窑墙上的抽热口、支管道,汇集到总管道中,由送热风机抽送到干燥室中用于湿坯干燥每条支管道上都设有插板闸或者蝶阀,以控制每一个抽热口的热气抽出量普通在全内燃和超内燃焙烧中,余热量大于坯体干燥需热量,因此在抽热主管道上加设换热设备,换热器出来的热水可以用于车间采暖拱顶窑的抽余热方式与排烟方式相对应,有金属管道抽热和窑墙内支烟道抽热两种热气体通过两侧窑墙的抽热口、窑墙内的支风道集中到窑墙上部的主风道中,再由金属管道经送热风机送往干燥室,主管道上亦可接换热器6冷却送风方式及送风口设置隧道窑冷却带的送风方式有分散送风和集中送风两种方式,分散送风时,送风口分散在窑墙两侧有时分为上、下两排,其中一部份送风口应设在两窑车之间,以便于冷风能进入到中间火道,冷却砖垛中间的制品集中送风口可设在窑顶或者窑尾的窑门上在冷却带,由于气流流速不大,特殊是横向流速很小,横向对流换热系数小于是冷却效果较差为改变这种状况,可在隧道窑冷却带顶部设置耐热循环风机,引起窑内气流的上、下循环流动,加快对流换热或者在冷却带两侧窑墙上设置特殊的冷却风管,增加气流的横向流动速度,加快窑内对流换热7窑车及窑的密封结构窑车是隧道窑的重要组成部份,它构成隧道窑的窑底窑车和窑墙之间的接缝,是窑内和窑外互相漏气的主要通道该处密封不好,窑外的冷空气会大量漏入预热带,造成预热带有较大的上下温度差而大量的高温空气又会从冷却带进入窑车底下,损坏轴承及窑内的金属部件,严重时会使窑车轨道变形窑车上的耐火材料和金属部件的工作条件恶劣,它们承受着高温的周期性作用窑车上的衬砖因受到这样的作用,产生较大的变形和收缩,经过多次收缩、膨胀后而损坏推车时,窑车的金属框架承受着巨大的推力,在温度作用下,它还受到热应力的作用于是窑车和衬砖维护频繁,维修量大为了减少窑内热损失,并保护好窑车下部的金属构件,要求窑车上的衬砖隔热好、蓄热少,经久耐用耐火材料必须有一定的荷重软化温度,较好的耐急冷、急热性能和较小的重烧收缩
二、隧道窑工作原理及系统隧道窑的系统设置是否合理、窑体结构能否满足要求、操作是否得当,对产品质量、产量、燃料消耗以及窑炉使用寿命都有影响.隧道窑工作原理隧道窑属于泥流操作的热工设备,沿窑长度方向分为预热带、烧成带、冷却带制品与气流以相反方向运动,在三带中挨次完成制品的预热、烧成、冷却的过程隧道窑两端设有窑门,每隔一定的时间,将装好砖坯的窑车推入一辆,同时,已经烧成砖瓦成品的窑车被推出一辆坯体进入预热带后,首先与来自烧成带的燃烧产物烟气接触而且被加热,而后进入烧成带,燃料燃烧放出的热量及生成的燃烧产物加热坯体,使之达到一定的温度而烧成,并经过一定时间的保温,生成稳定的制品燃烧产物自预热带的排烟口、烟道,经风机或者烟囱排出窑外烧成的制品进入冷却带,将热量传递给入窑的冷空气制品本身冷却后出窑被加热的空气一部份抽进去进行余热利用简单来说,隧道窑的烧成过程就是燃料在窑内燃烧、坯体与气体进行热交换、湿交换的过程通过燃料燃烧产生的热量,将窑内温度升高到坯体烧成所需温度,在烧成温度时,坯体内各组分发生一系列物理、化学变化,经过这一系列变化,坯体由生坯焙烧为具有一定强度和耐久性,符合建造要求的砖成品.隧道窑烧成制度隧道窑工作系统的设置就是在热工基础知识的指导下,针对特定的原料和制品,制定出适宜的烧成制度并保证烧成制度的实现窑炉的烧成制度包括温度制度和压力制度,温度制度需要根据原料性能和产品要求而定,而压力制度是保证窑炉按照既定的温度制度进行烧成因此影响产品性能的关键是烧成的温度制度1温度制度温度制度依据物料在烧成过程中的化学、物理变化制定的温度及其与时间的关系,包括升温速度、烧成温度、保温时间、降温速度等参数,并最终形成适宜的烧成曲线隧道窑的烧成曲线也是沿窑长装在窑顶或者窑侧的热电偶测得的窑内温度曲线(见图3)在低温阶段接近气体温度,在高温阶段接近制品温度窑炉在设计时都给出了温度曲线,这条曲线是针对待定原料和特定制品的理想状态下的曲线,这条曲线是针对特定原料和特定制品的理想状态下的曲线,是假设隧道窑各种参数都处于最佳情况下绘制的曲线,实际生产时,由于窑上各种装置的差别及原料的波动,烧成曲线不能达到理论曲线的状态,应以理论曲线为指导,按照烧成规律,根据实际所用的原料、装置,产品的规格,调整至最佳烧成曲线烧成过程的温度参数各阶段的升温速度低温阶段(室温〜300℃)此阶段实际上是干燥的延续,升温速度主要取决于入窑坯体的含水率、规格、形状、厚度等,当坯体入窑水分高或者孔洞率小而尺寸较厚时,需要缓慢升温,升温过快会引起坯体内部水蒸汽压力的增高而发生开裂氧化分解阶段(300℃〜950℃)此阶段主要是排除结晶水和发生分解氧化反应,可以快速升温,但是573℃时,a-石英与石英发生晶型转变,此阶段需要平缓升温高温阶段(950℃〜烧成温度)此阶段的升温速率取决于窑体的大小、窑内的温差、坯体的码放密度,以及坯体的烧成温度范围和烧成收缩,当窑内温差大、码窑密度高时,升温速度慢烧成温度与保温时间的确定烧结是减少坯体中的气孔、增加颗粒之间的结合,提高机械强度的工业过程烧成温度是指坯体烧成时获得最优性能时的温度在烧结过程中,随着温度升高和热处理时间的延长,坯体内部的气孔不断减少,颗粒之间的结合力不断增加,达到一定温度和一定时间,颗粒之间的结合力呈现极大值,这时的温度称为最佳烧成温度坯体烧结后在宏观上的变化是体积收缩、致密度提高、强度增加因此烧结程度可以用坯体的收缩率、气孔率等指标来衡量图4所示为同种原料不同配比的制品,吸水率和收缩率随烧成温度的变化曲线由图中可以看出,到达烧结温度时,制品的收缩率显著增加,而吸水率,即气孔率显著减小,表明制品的致密度显著提高烧成温度通常是一个范围,称为烧结温度范围,在此范围内,烧成制品的体积密度和收缩无显著变化烧成到达烧成温度后需进行保温,使坯体充分的进行物理、化学反应,生成稳定的制品烧成温度与保温时间之间既相互制约又相互补偿、调节,如烧成温度取高限,则保温时间不能过长,否则会浮现焦砖,对于较厚或者烧成收缩大的坯体,或者内燃料掺料掺料高的坯体可以采取低温长烧的方法,即取烧结范围的下限温度焙烧,适当加长保温时间来保证制品质量冷却速度冷却是把坯体从高温时的可塑状态降温至常温稳定态的凝结过程冷却过程也需要适宜的速度,冷却过快过急,会造成烧成的制品由于内外散热不均匀产生应力而引起开裂温度制度的确定依据由以上叙述可以看出,确定温度制度主要依据坯体的性能通常原料的化学成份决定了原料的烧成温度二氧化硅的含量对烧结影响很大,大颗粒的二氧化硅多时,将增加制品的耐火度,提高制品的烧成温度,小颗粒的二氧化硅较大颗粒二氧化硅易于熔融,使制品结构均匀、密实但由于焙烧时二氧化硅要进行晶型转化,其体积发生变化,影响制品强度,故制砖原料中二氧化硅的含量普通控制在55%〜70%氧化铝能提高化学强度,但烧成温度也将提高,含量低于10%时,焙烧制品的力学强度低;含量高于20%时,大幅提高烧成温度,并使制品抗冻性能降低制砖原料氧化铝含量要求在15%〜20%制砖原料中的氧化铁在氧化气氛中不降低制品的耐火度,但在还原气氛中可称为一种有力的助溶剂,降低制品的耐火度含量普通控制在2%〜8%氧化钙和氧化镁在烧结中起助溶作用,能降低制品的耐火度,含量过高时,将缩小制品的烧成温度范围,给焙烧增加难度氧化钙比氧化镁的助溶作用更为显著,试验证明,当氧化钙含量大于15%时,烧成范围缩小25℃制砖中氧化钙含量不宜超过10%o钾、钠化合物Na20和K20在制品焙烧过程中主要起助溶剂作用,并能提高制品强度原料中的有机物含量普通在在焙烧过程中氧化分解生成二氧化碳气体溢出,增加制品孔隙率,生成烟气造成焙烧热损失,因此通常要求原料中有机物含量越少越好烧成过程的升温、保温、降温时间组成为了烧成周期,这个过程的快慢受不少因素影响最主要的还是原料因素通常以煤奸石为主要原料时,烧成周期较长,多为40h〜52h页岩、黏土、粉煤灰等原料的烧成周期普通在30h〜36h因此,生产煤奸石砖的隧道窑往往长一些综上所述,企业在建设窑炉时应根据原料的成份和工艺性能制定适宜的烧成制度,继而据此确定窑炉的系统、窑体的规格、结构等参数,这样才干保证制品的质量和产量2压力制度通常是指窑内静压的大小沿窑长度方向的分布,压力制度的控制是和温度制度密切相关的,控制压力制度的目的是为了保证温度制度窑内冷却带为正压,预热带在烟囱或者排烟风机抽力的作用下为负压,在正压和负压之间,必然有一个压力等于零的车位,这一车位成为零压位在生产中,通常使零压位控制在预热带和烧成带之间,使烧成带保持“微正压”,这种状况有利于生产因为,如果零压位在冷却带,则烧成带处于负压,会从窑底漏入较多的冷空气,增大上、下温差反之,若使零压位处于预热带,则烧成带为较大的正压,容易使窑内的高温气体漏到窑下面烧坏窑车在实际生产中,各种因素是不断变化的,零压位的位置也容易发生漂移,当零压位离开控制位置以后,需要把它移回到原来的位置上生产中通过控制排烟和余热口的闸门来调节零压位,余热口抽出量增加,零压位的位置向冷却带挪移相反,排烟闸门抽出量增加,零压位向预热带方向挪移除了控制零压位的位置外,尚需考虑到窑内冷却带正压和预热带负压绝对值的大小,即压力曲线的斜率在实际生产中,往往希翼斜率比较小,压力曲线比较平整为好,即所谓“低压操作”这样窑内漏气较少,有利于生产但是,通常为了提高窑炉的烧成产量,需要采用大抽力高温作业,在这种情况下,就应该考虑采用窑底静压力平衡措施,以减少窑外气体漏入窑内,或者窑内气体露出窑外.隧道窑工作系统砖瓦产品在隧道窑中烧成时,要经过加热升温、保温、降温这几个过程,隧道窑必须满足烧成的各种技术参数要求,其系统设置应能保证坯体在窑内加热升温、保温、降温的正常进行隧道窑工作系统又叫工作流程,是指窑内气体输送系统,即气体流向及有关热工设备的使用隧道窑工作系统的确定基于烧成制度,并要保证烧成制度的实现由于生产砖瓦的原料是多种多样的,每一种原料的烧成性能不尽相同,所以烧成时隧道窑的系统设置是有差别的,不能所有原料、所有制品都采用相同的系统,但是,总结各种隧道窑的配置,隧道窑的系统配置是一样的,都配备有窑内通风系统含排烟系统、抽余热系统、送冷风系统、窑底压力平衡系统、燃料燃烧系统、窑车运转系统和测控系统隧道窑工作系统如图5所示1隧道窑的通风系统隧道窑通风系统主要包括排烟系统、送冷风系统、抽余热系统、窑底压力平衡系统,有的窑上还没有循环风系统、窑底压力平衡系统,有的窑上还设有循环风系统通风系统的作用是使气体按一定的方向流动,使风量在窑内坯垛上分配均匀,供给燃料燃烧所需的空气,排出窑内烧成废气,维持窑内一定的温度制度和压力制度,使窑内烧成操作能正常进行
①排烟系统隧道窑排烟系统位于窑余热带,它由排烟口、支烟道、总烟道、闸门和排烟风机组成其功能是将预热带前段的低温、高温烟气排出隧道窑,排烟时,窑内的低温烟气首先经过设置于窑墙或者窑顶的排烟口,在该烟口附近设烟闸,以控制排烟口的排烟量,然后烟气进入各个支烟道,经过支烟道的烟气最后汇入总烟道中,连接在总烟道中的风机,通过自身产生的抽力将烟气排出隧道窑窑上排烟口的大小,支烟道、总烟道的断面直径,必须按照窑内燃料燃烧产生废气量的大小计算确定,风机也要安排出烟气量多少计算选型排烟风机选择是否合理,非但影响烧成产量和质量,而且也关系到隧道窑生产成本的高低在选择排烟风机时,首先必须求出克服系统阻力所需要的压力和烧成过程所需的风量,然后再根据需要与可能选择特性曲线平缓、使用范围比较宽、性能好的型号同时,必须考虑风机的安装位置、安装角度、成本等因素
②送风系统隧道窑送风系统位于冷却带,它由冷却风机、送风口、控制闸板等组成,其作用是向窑内输送供高温砖体降温的冷却风,送风量大小要根据窑烧成带燃料燃烧所需风量、冷却带热平衡计算后能抽出多少余热所需风量大小、及在该段风量外泄损失风量的多少等确定这几方面之和,就是风机实际的通风量,选择风机时,根据这个风量再换算成风机的标准风量送风系统所选用的风机,可以是离心风机,也可以是轴流风机,按照窑炉的布置方式,结构形式,烧成要求确定
③抽余热系统隧道窑抽热系统分别位于窑冷却带和预热带冷却带抽取破体冷却过程的换热,抽取的介质为干净空气;预热带抽取窑内废弃热,抽取的介质为高温烟气抽余热系统由风机、管道、窑内出风口、风闸等组成要根据窑的实际烧成需要,在不同位置抽取热量根据风阐开启程度大小,可以控制抽取热量多少、风量大小根据热工计算选择风机的型号
④窑底压力平衡系统隧道窑窑底压力平衡系统的作用是让窑车底部与窑内的压力能够平衡,窑内是负压的地方,窑底也是负压,窑内是正压的地方,窑底也为正压,这样窑内的热气体就不会窜入窑车下部同样窑外的冷风也不会从砂封槽处漏人窑内,使窑内和窑外彻底隔绝需要指出的是,底部压力平衡系统的调试工作很重要一定要将车底的压力调整到与窑内相当的水平,如果压力相差太大,就不会起到压力平衡的作用,而且可能会起到相反的作用2窑车运转系统隧道窑烧成时,窑车在窑内要向前运动,窑车运转系统就是完成窑车在窑内和回车线上运动的设施窑车运转系统包括电动摆渡车、液压顶车机、回车牵引机、步进机、出口拉引机、窑门等电动摆渡车是窑车在车间运行时必备的设备,它能使窑车产生横向挪移和调整窑车运行方向,是将回车线上码好湿还的窑车送往干燥室或者隧道窑,以及将窑出车端窑车运往回车线的主要设备液压顶车机是窑内窑车运动的驱动设备,它靠油泵供油推动油缸中的活塞作直线运动,靠活塞推动窑车在窑内挪移回车牵引机位于回车线上,它是窑车在回车线上运动的驱动设备牵引机由一台卷扬机、一台挪移小车组成,牵引时靠卷扬机驱动小车在轨道中间运动,然后小车推着窑车挪移步进机位于回车线上码坏处,它能够精确地挪移窑车在人工或者码坯机码好一个坯垛后,用它将窑车向前运送一个坯垛的位置,是按照码坯机的要求准确定位窑车的设备出口拉引机是将隧道窑冷却带最后段、将要出窑的最后一辆烧成的窑车拉出隧道窑的设备它每次只拉最后一辆窑车,目的是为隧道窑进车留出空车位,窑车被拉引机拉出隧道窑后,就完成为了烧成过程出口拉引机由机电驱动,驱动功率大小根据窑车及窑车上装砖的分量确定出口拉引机安装于窑内窑车底部,每条隧道窑只安装一台窑门安装在隧道窑的窑头和窑尾,它的作用是将窑内和窑外隔离开来,使窑外的冷空气不进人窑内,也不让窑内的热风从窑门处逸出当隧道窑进车时将窑门升起,进车完毕后,将窑门落下窑门落下后,要求窑门以及窑门与窑墙、窑顶有很好的密封性能为了更好地保证窑体的密封性,近年来在隧道窑的进车端多设计为两道窑门,这是因为窑炉预热段是负压,靠压力差来引导焙烧段的热烟气向预热段行进,从而与坯体发生湿热交换继而排出窑外,进车时窑门打开,窑门与排烟系统形成为了气流通道,妨碍了烟气的行进与排出,破坏了窑内气流的稳定设置两道窑门,两道门之间形成一个豫备室,第一道门打开,窑车进入豫备室,第一道门关闭后,再打开第二道门,将窑车顶人窑内有效空间这样分两步进车,窑内与外部始终隔绝,很有效地保证了窑内气流的稳定3隧道窑测控系统隧道窑控制系统分为两部份,一部份是窑炉温度和压力的测控,另一部份是窑车运转系统的控制控制窑炉温度和压力时,在窑炉的顶部和侧墙适当部位安装测温测压元件,以检测窑内的温度和压力并将检测结果送人电脑,在窑通风系统上安装自动调节装置,或者手动调节装置当检测元件测得的温度和压力与原先设计的温度和压力有较大区别时,电脑就发出指令,指示通风系统上的装置进行调节窑内通风量,或者人工调整通风系统上的手动调节装置,以改变窑内通风量通常在窑炉设计时,按照系统设置和温度曲线预留测控元件的安装位置,即测温点车测压点对于窑内高较高的窑炉和超热焙烧的窑炉,在高温带适当的位置增设一至两处测温点,位于侧墙车面处,目的在于测控窑内的断面温差测控元件安装时要注意保持元件插人窑内的深度一致,要用保温棉塞紧塞实,以保证良好的稳定性和密封性控制窑车运转系统时,在相关设备上都安装控制开关,利用各台设备实际工作时的先后顺序,用继电器控制各台设备动作的次序、工作时间的长短,使窑车运转系统能够自动地工作另一种控制窑车运转系统的方法是将整个窑车运转系统分为几个区,每一区内用自动控制的方法,而区与区之间的协调丁作用手动操作。