论烧结砖隧道窑的建造与使用.docx

论烧结砖隧道窑的建造与使用徐厚林（黄冈市华窑中扬窑业有限公司，湖北黄冈438000）中图分类号：tu522.064 文献标识码：a文章编号：1001-6945（2008）10-0025-03就目前我国砖瓦行业来说 ，要建造一座烧结砖 至烧成窑车上进行焙烧，称为二次码烧。隧道窑内铺设有轨道，装载砖坯的窑车从窑进口 端依次进入，与窑内气流相对运动 ， 窑车在轨道上行 进，经预热带、焙烧带加热到最高温度，再经过保温带 和冷却带出窑，即为成品。焙烧用的燃料从焙烧带的投煤孔或燃烧室、或烧厂，必须具备有一定的建厂条件，如：产品方案和生产规模；工厂组成以及工厂的远景和发展规划 ； 落 实 厂 址、原材料、供水、供电、供气、交通运输及劳动力安排 等。 以上这些条件具备后，我们如何来选择烧成工艺， 确定采用什么窑型来烧结生产产品，这对我们的投资 者来说是最重要的一环。下面笔者就隧道窑而言浅论嘴，进入窑内燃烧加热烧结砖坯。废气从预热带经排 它的建造与使用，供投资者参考。烟道排出。 冷却制品后变热的热空气，一部分由热风抽出口抽出供干燥用，一部分进入焙烧带作助燃用。 在焙烧隧道窑内， 制品烧成温度均在 1 000左右 ，在窑体结构选 材 上 ， 需要在焙烧带选用较好的耐 火材料砌筑窑墙和窑顶，预热带和冷却带则可用较普 简述烧结砖隧道窑的性能隧道窑是连续生产烧结砖比较先进的窑炉，目前 已在我国砖瓦工业中得到广泛的使用、 发展和推广， 现在的窑型较多 ， 在形式上有三种 ： 一是焙烧干坯的 隧道窑；二是焙烧半硬塑和硬塑挤出砖坯的一次码烧 隧道窑；三是焙烧较软挤出成型砖坯的二次码烧隧道 窑。 就窑横断面宽度大小而言有大、中、小断面之分。 其中，横断面宽 1.5 m2.5 m 为小断面，2.5 m6 m 为中 断面，6 m10 m为大断面。 现在我国已发展了超大横断1通的耐火砖或粘土、页岩烧结砖。平吊顶隧道窑则采 用倒 t 形耐火混凝土吊板或吊梁，吊梁有混凝土和钢结构吊梁。为了保证窑炉密封保温性能好，避免漏风对窑内 焙烧过程的影响和高温气体对窑车下部金属结构的 影响，窑内两侧墙设砂封槽，槽内填充砂子，窑车两侧 则有砂封板插入砂封槽内隔断上下气流的互相流动。 在窑墙和窑顶均设有保温隔热耐火材料，使窑内的导 热系数变小，热 量 不 致 流 失 ， 从而有效地进行热源循 环使用，达到节能降耗的功能。 在隧道窑结构上设有 余热利用系统，将抽取的热空气供干燥室烘干砖坯使 面的隧道窑生产烧结砖，其横断面宽度超过 10 m。些窑型都可供我们投资者选择。这隧道窑的特点是 ： 机械化操作程度高 ， 自 动 化 程度高，改善了劳动操作条件，附属设备多，连续生产率 高，热利用效率高。 尤其是机械化码坯和微机自动化 操作和监控窑炉生产温度、 压力等技术推广应用后， 更加显示出隧道窑焙烧烧结制品的优越性。 因此，要用或作为北方地区冬季供暖使用。一般在窑炉的进出建造隧道窑必须具备一定的物质条件和技术条件。就端设有窑门，使窑内操作稳定，不受外界影响。隧道窑配套的设备有：进出口窑门、推车机、电动 拖车、窑车、回车卷扬机以及排烟风机（烟囱）、冷却鼓 风机、抽热风机、换热器等辅助设备。隧道窑的工作系统， 主要由以下几方面来确定：窑的主要尺寸，是由焙烧 产 品 品 种 、 规 格 、 产 量 、 进 窑坯体的水分、 焙 烧 曲 线 、 废品率及采用燃料的性能 （成分、发热量）等决定；窑的长度和横断面尺寸，是 由焙烧产品品种、产量和采用燃料的性能来确定。 当 横断面大小、码窑密度和焙烧时间一定时 ， 窑 愈 长 产 量就愈高，焙烧过程就比较稳定 ， 对提高产品质量有 帮助，所以在焙烧原料敏感性比较大的烧结制品时宜 目前隧道窑来说 ， 大多采用固体燃料煤 ， 个 别 地 方 还采用重油、天然气、电等作燃烧燃料。隧道窑焙烧的工作原理 是根据砖坯与气体的逆 向运动，通过砖坯预热、焙 烧 、 冷却进行热交换 ， 使 砖 坯焙烧成烧结制品的热处理过程。隧道窑的结构与生产隧道窑是一个贯通的隧道， 产品在隧道中烧成， 简称为隧道窑。 隧道窑按长度方向可分为预热带、焙 烧带和冷却带（ 包 括 保 温 ）， 通称为隧道窑的 “ 三 带 ”。 对于一次码烧隧道窑而言，则在预热带前还有一个干 2燥段。二次码烧则在干燥好的砖坯基础上再用人工码2008brick & t25技 术 交 流2008 年第 10 期将窑炉长度适当加长一些。 但窑体越长，气体流程长，阻力增大，预热带气压大，窑内过量空气增加，这样就 增加了排烟设备的功 率 消 耗 ；窑 炉 工 作 系 统 ， 它 是 由产品烧成曲线、产 品 特 点 、 燃料性能和建窑的条件 来决定的。 隧道窑的预热带一般只设排烟风机，以排 出烟气和调节温度使用。 焙烧带一般设置投煤孔，每范严格验收。合理的施工布局一是着手施工前的准备， 规划好施工平面布置， 调整施工进度与施工劳力组织， 把好材料供应计划， “卡住”材料和设备的验收入库质量检验环节。二是窑炉基础工程与厂房基础宜同时施工，先建 窑炉厂房，后进行窑炉施工。 这样有利于处理地下两 基础之间的关系，也有利于基槽的开挖。 特别是雨季， 在窑内进行窑炉施工有利于加快工程施工进度，有利 于工程质量的控制，可保证耐火保温材料不被雨淋。3.2排投煤孔之间距离一般在 0.7 m1 m之间，冷却带有冷空气送入和热空气排出，冷却空气通过窑两侧或窑顶的送风口，用轴流风机或离心风机鼓入。也可在窑两侧开设冷风进口， 依 靠 气 压 ， 由窑尾和冷风进口吸 入冷空气；焙烧窑的温控及压力监控 ， 烧 成 温 度 是 焙烧过程中最重要的 参 数 ， 它对产品的质量 、 产 量 及 窑炉的使用寿命均有影响。 所以，对温度的控制是十 分重要的。 对窑炉温 度 的 监 控 ， 主 要 是 预 热 带 、 焙 烧三是窑内轨道的铺设安装。基础完工后必须安装好轨道，否则不得进行窑墙砌筑 ， 轨面标高和轨道中 心线是所有工程的 标 高 、 中 心 的 基 准 点 ， 窑 炉 其 他 部 位的测量定位必须以轨面标高和轨道中心线为基准。四是砂封槽的施工安装， 砂封槽有很多种结构， 如型钢结构、耐火材料结构、钢筋混凝土结构、铸铁结 构。 无论采用何种结构，在安装尺寸方面必须确保砂 封槽内壁与轨道中心控制尺寸及标高尺寸，误差不得 超过2 mm，-3 mm。五是窑墙砌筑：窑体上所用材料必须具有出厂 合格证，进入现场进行抽检和筛选 ， 把不合格的产品 拒之施工现场之外 ；耐 火 砖 砌 筑 时 ， 筑 炉 工 必 须 具 有专业施工工具，如泥刀、水平尺、线坠、橡胶锤、切磨 手提机等，禁止使用铁锤在砌体上凿砖 ；砌 筑 窑 墙 时，在膨胀缝处应设立样板杆，刻上砖厚标准尺寸，然 后依标准而砌；膨胀缝的位置应避开受力部位和窑 体骨架，以免影响窑强度。 在膨胀缝砌筑时，必须注意带、冷却带的顶部温度。窑内压力是标志窑炉正常与否的最重要参数，窑内压力制度确定之后 ， 基 本 就 可确定窑内的通风量，因此也决定了产品的生产率及制 品质量。 通风量的变化将会影响窑炉温度的升降。 窑 炉的温度变化需要一个较长过程，但压力变化却是瞬 间而已，压力监测必须在同一个部位上下设置。建造隧道窑关键部位的注意事项隧道窑在建造过程中的质量 好坏将直接影响窑 炉今后的使用寿命长短。 首先我们要根据设计意图， 熟知窑体结构、选材原则及施工过程中的质量控制环节，把好每一道关口，制定合理的施工程序，遵循先地 下 、 后 地 上 、 先内后外的施工原则 ， 完 成 一 系 列 的 过3程，最终达到投产生产的理想状态。设备，它必须建在厂房内，以免雨淋。窑炉是一项热工内外层间留成封闭式，互不相通。上下砖层中则留成窑体工程材料选购一是耐火材料。 它是窑体的主要用材，耐火砖的 耐火度不能低于 1 730，耐火泥的耐火度不能低于 1 580，它是窑炉结构的主要材料，也是某些高温部件 锁口式的，互相错开。窑墙内若有不同砖种的砖层组3.1成，则应砌筑到一定高度 45 层要咬砌， 红 砖 69 层要咬砌 一 层 。制。表 1窑墙砌筑完毕后参照表 1 进 行 检 验 控或起特殊作用的功能性材料。耐火材料要在高温作用隧道窑砌体允许误差和检查方法下成功使用，就必须具有良好的热学性能 、 力 学 性 能和使用性能，即有较高的耐火度、荷重软化温度、体积 稳定性、抗热震稳定性和抗化学侵蚀性能 ， 才 能 承 受 各种物理化学变化和机械作用。 这样才能满足热工设 备及窑的使用要求。允许误差/mm项次项目检验方法窑墙内所有各种尺量检查。每5线尺寸 气 道 的 纵 向 中 心 线5 m 检 查 1 处 1窑车砌体的宽度0 5 尺量检查,抽查窑车数的 20%吊线检查。 每 5m 检查 1 处， 每处上、中、下内墙5二是“主材”。 主材主要是砂子、石子、红砖。砂子垂直度2 外 墙10各 检 查 1 点 主要控制它的含泥量及矿物结构。 石子不宜采用石灰石。 红砖主要是提高它的抗压强度，要求强度等级在10 mpa 以上。三是金属结构材料 。 有 普 通 钢材和耐热钢材两 种，应根据不同的温度和使用要求选择合理的钢材材 质。四是隔热保温材料及不定型材料。 如保温毡、棉、 砖、吊顶板等。 这些特殊材料的选购，必须严格控制质 量，出厂使用时需要先检验后使用 ， 参照国家有关规 砂封槽下墙面水准仪检查。3标高3 窑 墙 顶 面5每 5 m 检 查 1 处 52m 靠尺检查。 每 5m 检查 1表面内墙4 平 整 度窑 墙 顶 面5处 膨胀缝宽度尺量检查，全面检查52,1窑长度窑宽度1010总长度尺量检查62008brick & t26技 术 交 流2008 年第 10 期六 是 窑 顶 施 工 。 窑顶有两种结构 ， 即 弧 顶 结 构必须掌握焙烧热工制度与操作，根据不同烧结砖的原料制定出合理的焙烧制度 ， 如 温 度 制 度 、 焙 烧 温 度、保温制度、冷却制度、压力制度、气氛的掌控、窑车 的码窑密度、进车出车的速度等。注意焙烧窑的配套设备如风机 、 抽 热 风 机 、 排 烟 风机、冷却风机、窑车、顶车机、摆渡车、拉车机等的保 养与检修。 这些设备在运行时必须做好记录台账，随 时掌控运行情况，有利于突发事故的处理。焙烧窑的总控室中所有仪表、电路系统所反应的 数据要如实记录，不得随意改 写 ； 这有利于控制窑炉 的工作系统，给操作工人提供操作指导。制定窑炉生产操作手册 。 将窑炉的技术性能 、 技 术 参 数 、 注 意 事 项 、 操 作 步 骤 、 安全规程等发放给 生 产 工 人 ， 让他们熟知窑炉这项热工 设 备 的 使 用 功 能 。 以避免人为事故的发生 ， 随 时 掌 控 窑 炉 生 产 特 性 。和 平 吊 顶 结 构 。窑体断面宽大于 3.3 m 以 上 窑 炉 宜采用平吊顶结构 。 平吊顶又分为耐火砖组砌结构和 预制件安装结构 。 无 论 何 种 结 构 ， 首 要 控 制 的 是 顶 部 结 构 尺 寸 ； 砌筑与吊砌方式 ， 它 是 质 量 控 制 的 关 键 。 如弧型顶要预砌和预排 ， 砖 和 泥 缝 尺 寸 要 统 一 ， 挑选正负偏差相咬合 ， 确 定 锁 砖 形 式 ， 对 于 大 于 2 m 以上的弧顶分为 2 3 砖在不同角度 上 进 行 同 时 收 口 锁 顶 ， 拱顶锁后要进行全面检查 ， 防 止 断 砖 夹 在 窑 顶 上 ， 以消除质量隐患 ； 如 平 吊 顶 结 构 ， 在 安装窑顶预制吊挂件时应注意 ： 一 是 吊 钩 要 垂 直 ， 不 准 吊 钩 斜 挂 ， 二是板缝内填塞的高 温 耐 火 纤 维 毯 应在吊板安装同 时 填 充 ， 毯的厚度宜为板缝的 3 倍 ， 以保证压紧密封 ， 毯的下部与吊板下部平齐 ， 上 部应高出上板面 50 m100 mm；安放在窑墙顶面 的 吊 板 部 分 ， 其空间应垫耐火纤维毯 ， 厚 应 为 间 隙 厚 度 的 2 倍 。 吊板主梁次梁均属金属 结 构 ， 有 的 设 计部门也采纳一些混凝土梁结构 ， 无 论 何 种 吊 梁 结 构 ， 最关键的是所选用的材质性能是 否 能 达 到 常 温 下使用的必备条件 。 安装尺寸时要准确 。 吊 壶 与 吊 钩应在安装前做破坏性的试验 ， 检 验 材 料 的 材 质 与 结构是否满足窑顶热状态下的工作要求和条件 。做好窑炉整体的检修和保养工作。这关系到窑炉的使用寿命的长短和窑炉生产能力能否达到设计产 量，以及生产出的产品是否符合要求。 窑炉检修和保 养工作的内容：窑内通道内 是 否 畅 通 ， 有 没 有 影 响 车底冷却系统的障碍， 车底冷却风机运转是否良好；窑内轨道的运行实际情况， 是否有变形的部位，会 不会影响窑车运行；窑内的砂封槽是否有变形的情 况，会不会影响密封；窑车与窑车之间的密封情况；窑车底运行系统是否正常，能不能将车运送到所需 位置；冷却系统运行是否良 好 ；通风管道是否有 阻塞的地方，全窑通风是否通 畅 ；抽余热及排烟系 统是否正常工作，是否影响窑 炉 正 常 工 作 ；窑 体 上 是否有裂纹产生，会不会使窑炉产生漏气现象 ， 能 否 修复；窑体所有材料的保温性能是否破坏 ， 会 不 会 经过使用后散热量加大。窑 炉 的 保 养 ， 不但能保证窑炉的产量 和 产 品 质 量，而且能延长窑炉的使用寿命。 要及时处理窑炉周 边的积水，地下水与表面积水过多，容易使地基软化， 地耐力减小，窑炉结构发生变化，导致窑体产生裂纹。 保持窑内较好的通 风 条 件 ， 如在冬季或不生产的时 候 ， 应将窑内坯体全部烧完 ， 并 拖 出 窑 外 ， 将 窑 内 腾 空，有较好的通风条件，窑体就不会吸收过多的空气 烧结砖隧道窑使用注意方法在烘窑之前对窑炉结构做全面检查，一是结构检 查看其是否按照设计要求施工，对各风口、烟道、热风 道、管道节口、排出口、运行设备、窑车、顶车机、 拉 引 机、风机、温控、电控、紧固件立柱、拉杆、加砂管、砂封4槽、窑门等重要部