隧道窑总体设计与焙烧工艺.pdf

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1、节能减排论文集隧道窑总体设计与焙烧工艺张学功(中建西北建筑设计研究院)1概述2006年9月，《砖瓦世界》刊出了我撰写的《适应市场，做好中、小断面隧道窑的设计》，文中侧重介绍了我国隧道窑发展历程和如何适应市场形势，推陈出新，设计出一种经济合理、环保、节能、高产、优质的新型隧道窑。此后，来电来函询问者颇多，因此本人认为有必要再谈隧道窑的总体设计与焙烧工艺。自2005年我院组织窑炉设计师重点攻关3．6rex(105．8—115m)中断面微拱隧道窑以来，分别在安徽、山西、河南建成13条生产线，都取得了成功。本窑特点是：(1)从理论上优化了窑体结构和燃烧系统、热风系统的设

2、计。(2)排烟和取热分部位，多点取热，分道送排，既利于含水气、二氧化硫较高的低温烟气经风机从烟囱排走，减少了含硫烟气对干燥室和环境、空气的污染，又有利于坯体干燥。尤其是将外置式金属风管改为内置式砖砌风道，不仅节约了钢材，而且极大地改善了送风条件，有利于保温、节能。关键是解决了水蒸气、二氧化硫对管道的腐蚀，减少了管道维修量。由于取消了盘龙式的外置风管，使窑面更加清爽、整洁、美观。(3)将吊顶平拱改为微腹拱，这绝不是落后，而恰恰是综合了吊顶和大半圆拱的优点，扬长避短，采用600微腹拱加风档，其效果完全达到平拱的作用。这样节约了钢材和高级保温材料，大幅度降低了窑的造价

3、和成本。(4)由于燃烧和送排风系统更加优化、合理，使产量、质量提高，比4．6m吊顶窑的单位体积产量高出20％左右，且建窑投资减少30％。(5)干燥室采用和窑等宽断面的逆流式多面送风，正压干燥，负压排潮，使干燥效果得到很大改善(防止了正压排潮的湿塌现象)。(6)本生产线无论从工艺设计、建厂规模、投资成本核算、技术含量、窑型选择、机械化、自动化程度，在国内均处于领先水平。在砖瓦烧结工艺里，我们大量使用的是轮窑和隧道窑，而且轮窑为我们这个行业立下了汗马功劳。但轮窑的码烧难以实现机械化操作，工人在高温且灰尘大的窑内作业，不但劳动强度大，而且环，境条件极差，导致风湿、关节

4、等职业疾病产生。从提高机械化和自动化程度、改善劳动环境、节省劳力、节能降耗等多种因素考虑，用隧道窑取代轮窑是大势所趋。2隧道窑的结构形式(1)按条数分：有单通道，双通道，多通道；(2)按形状分：有直线形、圆环形、U字形；(3)按布置型式分：有干燥、烧成“一条龙”式，也有干燥烧成并列式；(4)按运行方式分：有窑体不动，产品随窑车移动；也有产品不动，窑体在轨道移动；(5)按燃料种类：有固体、液体、气体之分；(6)按工艺码烧方式：有一次码烧工艺和二次码烧工艺。下面重点介绍直通道并列布置窑车式隧道窑。就目前而言，这种窑最具有代表性和普遍性，应用也最广泛。3隧道窑的工作原

5、理隧道窑与轮窑的T作原理基本相同。它同样是借助原料和燃料的热量，对制品及半成品进行干燥、预热、烧成、保温、冷却。总体可以分为预热带、烧成带、冷却带三部分。这里的预热带主要对坯体预热、干燥、脱水，使它安全地进入高温烧成带；烧成带是对高温坯体继续加热，使它在高温区熔融、结晶、固化，完成它的物理化学反应过程；冷却带保证制品的冷却而不炸裂。通过以上各带的有机配合，要抽取一定的高温烟热和冷却热，供给干燥室f燥砖坯，从而组成高效而有机联系的工作系统。这样节能减排论文集我们就可以根据不同的原料、制品制定出不同的烧成曲线，以达到优质、高产、低消耗的目的。隧道窑的rT作原理与系统

6、如图1。4隧道设计原则与要求我们了解了隧道窑的T作原理与系统之后，设计时应该掌握那些原则与要求呢?：：【I洲窑弋肭叩敞黼／内嚣嚣躺飙弼王奎fl；车端抽窑内高温烟气／＼换热管进口＼送风机出121总热风道(余热窄气)＼(送往干燥室)向检查坑道送风图1隧道窑工作原理示意图4．1隧道窑烧成制度应满足制品工艺要求在设计隧道窑工作系统时，应根据不同原料、不同制品，制定出不同的干燥烧成制度(包括温控制度、气氛制度和压力制度)。如果以图表方式来表达，我们称作为烧成曲线，见图2。p＼型赠图2烧成曲线那么如何制定这条烧成曲线呢?前面谈到，烧成工艺分为一次码烧和二次码烧。所谓一次码烧

7、，就是将挤制成型或压制成型的半成品——即坯体一次码到窑车上，干燥烧成一次完成，叫一次码烧工艺。该工艺流程短。设备用量少，投资省，节省劳力，机械化、自动化程度高，但对于原料的选择性较强，对于坯体的强度要求高。对于适应一次码烧的原料和制品，应优先选用一次码烧工艺。二次砖烧就是将塑性挤出的半成品——坯体，先码到小干燥车上(层高6—7层)或码到自然晾坯场上晾晒，待坯体干燥到一定程度再次码到窑内或窑车上进行烧成。机械化程度高的，将成型的湿坯直接码到上、下架，推到室式干燥室或大断面隧道干燥室内进行干燥，干燥后的坯体再次码到烧成窑内烧成制品。这种工艺路线长，所用设备多，一次性

8、投资大。但它适用于大块、