1.1-1.3(隧道窑工作原理、结构特点)

第一章隧道窑,分类 工作原理 结构特点（重点） 热工制度及其调节（重点） 码砖的原理与操作（重点、难点） 砌筑与烘烤（自学） 热平衡测试与计算（自学） 节能措施 其它类型隧道窑 设计计算,一、隧道窑分类,低温隧道窑10001350 普通隧道窑13501550 高温隧道窑15501750 超高温隧道窑17501950,按温度分类,顶部加热式 底部加热式 侧部加热式（最常见）,按燃烧装置布置形式分类,图1-1 隧道窑工作原理图,隧道窑系统图,图1-2,三、隧道窑的结构,断面尺寸与长度 窑顶结构 窑墙结构 隧道窑预热带结构 隧道窑烧成带结构 隧道窑冷却带结构 隧道窑窑体与窑车密封结构,图1-5,图1-5 半椭圆型拱顶,车台平面,1、断面尺寸与长度,长度L= 预热带长度L1 + 烧成带长度L2 + 冷却带长度L3,窑的长度主要取决于制品的烧成制度及产量大小。此外，应考虑投资、燃耗、窑的热工特性等。,1.预热带长度应根据排出废气温度来确定，废气离开排烟机温 度应低于250； 2. 烧成带长度根据保温时间来确定 3.冷却带长度根据出窑制品的温度来确定，一般应低于100,窑的各带长度确定的一般原则：,V 隧道窑的有效容积， m3； G 小时成品产量，/h； 成品率，%； 装窑密度，/ m3 。 烧成时间，h；,当隧道窑的横截面积A一旦确定，则其长度：,隧道窑长度及各带长度计算式：,各带长度分别为：,其中：L1、L2、L3分别为预热、烧成及冷却带长度，m； 1 、 2 、 3 分别为预热、烧成及冷却所需时间，h；,高度砖坯在烧成过程中的特性（制品的烧成温度与荷软温度。如：镁砖，1m左右，硅砖，1.51.9m ）、允许的上下温差。 跨度产量、燃烧方式、燃烧器的类型 跨度大，产量大； 顶烧式、底烧式跨度可以较大； 使用高速烧嘴跨度可以较大, 隧道窑的高度与跨度,2. 窑顶结构,要求：材质应长期承受高温作用（特别是烧成带）、重量轻、保温性好，其结构严密，不漏气，并有利于窑内气流的合理分布。 结构形式：拱顶、平吊顶、吊拱 2-1. 拱顶：顶拱的中心角一般6090。 太大、太小都不利,拱顶自重产生的横向推力F：,图1-4 拱顶自重横向推力分析,K温度应力系数 Q拱顶荷重，N/cm 拱的中心角,与一般共拱顶相比的特点： 横推力小，拱下空间小，便于气流合理分布。,图1-5 半椭圆型拱顶,车台平面,“双心拱”与“三心拱”顶结构,2-2. 平吊顶,优点：窑顶不易下沉，砖垛与窑顶间的空隙小，有利于气流的合理分布。便于码砖。 缺点：钢材用量大；气密性差。,2-3. 吊拱顶：,图1-7,2-4. 双层拱顶：,图1-8,3. 窑墙结构,要求：耐高温、有一定的强度，保温性能好。 耐火材料+保温材料组成。 材质组成与厚度：用正交法，通过传热计算来确定，并取经济厚度。 经济厚度：年均费用（保温层投资费+保温层砌筑费+散热损失费）最低的厚度。,高铝砖75%,高铝砖60%,1年均总费用（1=2+3+4）； 2 窑墙散热年均损失 费用； 3 年均消费的保温层 投资费用； 4 保温层砌筑维修年 均费用,图1-9,4. 各带的结构,4-1.预热带：排烟装置；气幕装置 4-2.烧成带：燃烧室； 燃料、一次空气输送装置 4-3. 冷却带：抽热风装置、送冷却风装置,4-1-1.预热带排烟装置：,两侧墙靠近车台平面处设有排烟孔。排烟孔的多少、数量由隧道窑 的类型决定。 图1-1,排烟方式： 地下烟道排烟： 图1-10 金属烟道排烟： 图1-11 窑墙内烟道排烟(窑顶排烟）： 图1-12,图1-10,地下烟道排烟： 所有烟道均埋设于底下，钢材用量少，窑体美观； 土方工程大，不适用于地下水位较高的地区。,图1-11 金属烟道排烟,窑墙金属烟道排烟： 钢材用量大，窑墙结构简单,图1-12 窑墙内烟道排烟,窑墙内烟道排烟 （窑顶排烟）： 窑墙结构复杂。,4-1-2.预热带气幕装置,图1-13,工作条件：高温、气流冲刷、承受窑墙重量。 结构：拱顶或双层拱顶，气密性好 材质：耐高温、高强度、抗热震，荷软温度高 多数窑炉的损毁主要是燃烧室的损毁。 目前，一些隧道窑，特别是高温窑炉取消了侧墙燃烧室，将烧嘴直接插入窑内，火焰直接在砖垛间隙燃烧。,4-2-1. 烧成带侧墙燃烧室,概念： 一次空气：通过烧嘴直接进入燃烧室（或直接进入窑内空间）与燃料混合燃烧的空气。它可以是冷却带抽出的多余热风，可以是冷空气。 二次空气：在冷却带吹入的冷风的一部分，流到烧成带，与燃料混合燃烧。,4-2-2. 烧成带一次空气送风装置,一次空气送风装置：风机、喷射器,一次空气为冷空气时： 冷空气通风机空气管道烧嘴。 一次空气为热风时： 冷却带的多余热风耐热风机管道烧嘴；或冷却带热风喷射器（窑两侧）窑两侧气道烧嘴（抽出空气温度可达9501000）,位置：不宜太靠近烧成带，易引起烟气倒流。 抽出风温以400左右为宜。 大型窑距烧成带不小于3个车位（9米），小型窑不小于4个车位（8.8米）。 烧成带有喷射器装置时，抽热风孔的位置与喷射器的距离大型窑一般不小于3个车位。 数量：一般23对，孔口的实际流速46m/s.,4-3-1. 冷却带抽热风装置,图1-14,冷却方式：分散送冷风、集中送冷风 位置与数量：集中冷却 靠窑门两侧应设置集中送风孔1对； 送风孔的数量一般35对，均匀布置在最后一个车位。 对有分散送风装置的，集中送风孔数量一般2 3对。 分散冷却根据窑冷却带的长短而定。一般5对以上。,4-3-2. 冷却带送冷风装置,图1-15 集中送风装置 1窑顶送风装置；2窑两侧送风孔,5. 窑体的密封结构,窑车的结构 窑车与窑墙间的密封（曲封与砂封） 窑车与窑车间的密封（曲封） 窑内压力平衡系统密封（压力制度）,由车架、窑车衬砖、裙板组成 车架：金属支架，由型钢铆接或焊接而成，或由铸铁做成。 裙板：铸铁件。 窑车衬砖：承重、承受高温及温度的变化。由耐火材料+保温材料构成或由耐火混凝土预制块构成。影响窑车的蓄热量，从而影响窑炉的能耗；影响窑内的温度分布。,5