硅酸盐工业窑炉

1、硅酸盐工业窑炉1. 陶瓷的烧成过程第一阶段，室温200左右，主要是排除机械水和吸附水，坯体不发生变化，只发生坯体体积收缩，气孔率增加等物理变化第二阶段,200-出现液相温度950左右，主要是化学变化是结构水的排除，坯体中有机物、碳酸盐、等化合物的分解和氧化，以及晶型转变。第三阶段，950-最高烧成温度以及该温度下保温，长石类熔剂融出液相胶结并填充孔隙，坯体逐渐致密，AL2O2和Si02形成莫来石晶体并与未被液相熔解的石英形成坯体骨架，进而形成严密的整体。气孔率降低，坯体产生收缩，强度增加达到瓷化。第四阶段，最高温度到液相凝结温度700左右，主要是粘度增大，并伴有晶体析出。因为仍有可塑性，也可以

2、成为急冷阶段。第五阶段，液相凝固温度-出窑温度，塑性状态转化为刚性状态，硬度和强度增大至最大。还有石英的晶型转变，析晶和物理收缩。2. 合理的烧成制度烧成制度包括温度制度，气氛制度，和压力制度。温度制度是对时间（间歇式窑）或位置（连续式窑）变化的规定。3. 升降温的合理速率1考虑制品在烧成过程中的物理变化所需时间2传热过程中制品存在导热热阻，如果内部产生热应力超出一定界限就会产生变形和开裂。3制品在烧成过程中一些晶形转变使制品体积发生很大变化在这一温度区域里必须减缓降温速率即要缓冷。4. 隧道窑的工作系统和结构窑体：包括窑墙，窑顶。要抢和要顶组成隧道，窑墙窑顶，和活动的窑车台面围成码烧坯体的空

3、间，燃料燃烧的产物将热传给坯体，坯体进行物化反应形成制品。燃烧系统:由烧嘴与燃料和助燃风供应系统组成。其作用是实现燃料燃烧，产生高温烟气维持要内温度和气氛制度。排烟系统：有排烟口，排烟道，排烟机，或烟囱，闸板组成，作用是使烧成带的高温烟气流向预热带，排除烟气维持于热带的温度和压力制度。冷却通风系统：有风机和通风管道组成，作用是供给冷却空气，抽出热空气，维持冷却带的温度压力制度实现制品冷却。输送系统：包括窑车，推车机拖车，轨道，作用是运载制品从窑头进入隧道窑，一次完成整个烧制过称。5. 隧道窑的主要尺寸：内高，内宽，窑长，和各带长度。6. 窑墙选材：（种类和厚度是根据温度制定的。）注意1为了砌筑

4、的方便和外形整齐，窑墙厚度变化不要太多。2窑墙隔层材料的厚度应为砖长或砖宽的整数倍，而要强的高度则应为砖厚的整数倍。使砌筑时尽量不砍砖，否则浪费材料，降低耐火砖的使用寿命，砌筑不便，且封不严，易漏气。3砌筑时还要考虑灰缝砖缝的厚度，灰缝越小要抢使用寿命越长。7. 沙封：由处在窑墙底部的砂槽和窑车两侧的钢制裙板组成的一种密封结构。砂槽内有沙子窑车在运动时裙板插入沙子中隔断了空气，阻止了窑墙与窑车键气体流动。8. 窑顶:窑顶与窑墙一起构成隧道，其基本作用与窑墙相同，窑顶除了耐温隔热、有一定的机械强度外，还要求结构密封性好不漏气。拱顶窑顶是支撑在窑墙上的，要求重量小以减轻窑墙的负荷同时产生较小横向推

5、力。9. 检查坑道：为了便于清理，冷却窑车，检查窑车，以及处理窑车发生倒垛事故时便于拖出窑车进行事故处理，在窑车轨道下设置人可以行走的通道。10. 封闭气幕：窑头的封闭气幕位于预热带窑头，是将气体以一定的速度自窑顶及两侧窑墙上的开孔喷入窑内，在窑头成为一道气帘。由于气体的动压转换为静压，使窑头形成1-2Pa的正压，从何阻挡了外面冷空气从窑头进入窑内。11. 排烟系统：包括烟气由窑内像窑外排出所经过的排烟口，支烟道，主烟道，总烟道，排烟机及烟囱设施。(排烟作用还有调温，调压作用)。12. 烧嘴和燃烧室布置：隧道窑烧嘴的分布在窑长方向有集中分布布置之分，在窑宽方向有相对布置和相错布置之分，在窑高方

6、向有单排布置和双排布置之分。13. 燃气隧道窑为保证生产的安全运行，应设置安全阀、煤气放散管以及防爆装置等安全装置。14. 燃油隧道窑采用油泵供油，而且设计为循环供油系统。供油系统按照回油情况分为：泵后回油，前管路相对简单，油嘴回油，消除了一切非循环管段，且烧嘴的油量稳定。支管回油，介于两者之间。15. 气氛幕：现代隧道窑由于使用煤气作为燃料，采用小流量多烧嘴的系统也可以不使用气氛幕，而是通过调节气氛转化段烧嘴的空燃比来达到控制窑内气氛的问题。16. 按冷却工艺要求冷却带：依次分为急冷、缓冷、快冷。17. 急冷气幕不但是急冷作用，同时亦是阻挡气幕，以防止烧成带烟气倒流至冷却带，从而产生产品熏烟

7、，急冷气幕的喷入要对准料垛间间隙，入窑后能迅速循环，起到均匀冷却的作用。18. 辊道窑特点：1窑内运输，完成烧制，没有匣钵和窑车，使传输设备的蓄散热降至最小，密封性好，提高了热利用率。2辊道窑属中空窑，窑内阻力小，压降小，正负压都不大，基本上不存在温差，明焰裸烧传热快烧成时间短。3机械化，自动化程度高降低了人工劳动强度，保证了产品质量。19. 窑车：窑车是隧道窑的重要组成部分，隧道窑的运行中要车的状况直接影响着产品的装载量，装烧质量以及能耗情况。20. 钢架结构：由拱脚梁、立柱和上下拉杆组成。拱脚梁是在拱脚处沿着窑长方向水平安置的传递横向推力的受理梁，材料多为槽钢，角钢，拱脚梁紧贴着立柱。立柱

8、一般为双槽钢（缀板相连）或工字钢，在窑墙两侧对称紧贴窑墙夹紧拱脚梁，立柱下端用螺栓固定在基础上或埋在及处理，用下拉杆拉近上端用上拉杆拉近。拉杆采用圆钢，上拉杆两端有松紧螺母，烘窑点火时，温度上升，拱顶有所膨胀，应逐渐调节放松，不是拱顶压坏21. 辊道窑窑长，初期由于传动系统不精，辊子平整度差，产品易跑偏，窑长较短（30-40M）后来随着改进，先进的辊道窑有80-150m甚至有200m。辊道窑在烧建筑瓷砖时，单位产品热耗随着窑长，内宽的增大降低，但到一定程度后变化趋于平缓，从提高产量和降低能耗来说辊道窑越长越宽越好但是这样也会给预热带增大负压，难以保证平稳的运行。窑宽过大对于窑内水平温度和辊子的

9、质量要求也越高。目前合理的合理窑长80-200m。窑宽1.5-3m，窑高600-800mm22. 辊道窑孔砖：孔砖为辊道窑特殊结构。孔砖与窑墙结合主要有两种结构形式。一是有耐热钢拖撑上窑墙的结构，二是由孔砖承载上窑墙的结构。23. 辊道窑窑顶：窑顶一般采用吊顶结构形式，少数采用拱顶结构。24. 辊道窑三种吊顶：1耐热钢穿吊轻型吊顶砖结构。2T型吊顶砖加薄盖板砖结构形式。3轻型耐火砖夹耐热钢板用高温黏结剂黏合构成组合吊顶砖的结构形式。25. 辊道窑挡墙与闸板：辊道窑属于中空窑，工作通道空间大气流阻力小，难以调节窑内压力制度及温度。通常，在辊道窑工作的某些部位如辊下砌筑挡墙，辊上插入挡板，缩小工作

10、通道的面积，以增加气流阻力，便于压力与温度制度的调节。26. 辊道窑传动系统：辊子是组成辊道窑的基本部分.27. 辊子的性能强度:强度是衡量辊子抵抗破坏的能力。是保证辊子工作的基本要求。刚度：刚度是衡量辊子抵抗弹性形变的能力。耐磨性：耐磨性是指辊子抵抗磨损的能力。耐热性：辊子的耐热性指辊子抗氧化，热变形及蠕变的能力，是辊子使用寿命的指标之一。尺寸公差要求：辊子一般为管状壁较薄，要求辊子直而圆，尺寸准确，辊子的直线度、圆度、圆柱度及辊子两端同轴度直接影响窑内坯体运行的稳定，因此要控制好尺寸公差吸水性能：辊子要具有一定的吸水率，以便在辊子表面预涂一层涂层，这样既可以调高辊子的使用寿命。又容易清理附

11、着的釉层。28. 辊子材质：金属材料，废金属材质（常用非金属材质多采用瓷质空心棒，及陶瓷棒）29. 辊子的链接形式：螺母是连接，弹簧夹紧式连接。开口销孔式链接。托轮摩擦链接。30. 确定辊距的因素：1制品较大时系数取小值，制品较小时系数取大值。目的是使辊棒间距离有较大空隙便于热量通过。还要保证运行时要有三根以上辊棒支撑产品，使辊道平稳运行。2当制品长度小于100mm时应在辊道上加垫板。3如果辊子采取双支点托轮支承时需考虑滚局对摩擦力的影响，一般辊距取较大值。4最小辊距需大于传动零件外形尺寸3-5mm。5每节钢架的长度是辊距的整倍数。31. 辊道窑传动系统一般由电动机、减速器、链传动、（齿轮传动

12、或蜗杆传动）组成。32. 链传动：由主动链轮，从动链轮和一条闭合链条组成，通过链轮轮齿与链条链结相齿合来传递两个或多个平行轴间的运动和动力。特点是：成本低，结构简单，但是链传动的多边形效应，影响到辊子转动的平稳性。（整体传动，分段带动统一传动，分段传动）33. 齿轮传动：齿轮传动依靠、啮合来传递运动和动力，传动可靠平稳效率高，传动比恒定。常用的有螺旋齿轮传动、圆柱齿轮传动。圆锥齿轮传动。（传动形式同上）34. 辊道窑的钢架结构分为整体式和装配式两大类。35. 梭式窑：是一种现代化的间歇窑，其结构相当于在隧道窑烧成带的基础上加上了排烟系统与冷却通风系统。36. 特点：间歇式生产，既可以用作生产的

13、主要烧成设备，特别适合小批量、多品种的生产满足市场多样化的需求，又可以用作辅助烧成设备。热耗比辊道窑和隧道窑高一些。37. 梭式窑由窑墙窑顶及窑车组成。38. 自吸式烧嘴：1吸入的空气量能随煤气量的变化自动按比例改变，因此喷射系数（空气过剩系数）能自动保持恒定。也就是说具有自调性。2混合装置简单可靠，煤气与空气在混合管道内即达到均匀混合。3燃烧速度快4不需要风机，管道简单，造价低廉。39. 梭式窑排烟系统：现代梭式窑一般使用高速烧嘴，由于高速烧嘴喷出的烟气在窑内造成强烈的气流循环，使排烟口的布置队窑内温度、气氛均匀性的影响不大。因此现代梭式窑排烟口的位置可设在窑顶上，也可集中设在窑的后墙上或者

14、分散设在两侧的墙上，还有分散设在窑底的。40. 电窑炉分类：按转变方式：电阻炉，电感炉，电弧炉，电子束炉，等离子炉。按操作形式：间歇操作：箱式电阻炉，井式电阻炉。半连续操作电阻炉：钟罩式电阻炉，电热梭式窑。连续操作电阻炉：电热隧道窑。电热推板窑，电热辊道窑。41. 电热体性能：1满足工艺发热温度要求。2具有较高的比电阻和较小的电阻温度系数。3在高温下，电热体必须稳定，不易氧化，不与炉内的衬砖和气体发生化学反应。4具有良好的机械性能。5膨胀系数不能太大。6电热体的成本要低，合理使用材料。42. 常用电热体材料：金属类：钼，钨，钽，铂，铑合金和一些高电阻合金，如镍铬合金，铁铬合金。非金属：石墨，碳

15、，碳化硅，氧化锆，等。43. 常用合金电热体：捏个合金，铁铬合金，金属电热体一般作为线状或带状。44. 硅碳棒：陶瓷电热炉使用最广的非金属原件。45. 硅钼棒：MoSi2使用温度比硅碳棒搞。46. 窑体材料和厚度：窑体材料及厚度的确定原则：1要内温度队窑体的要求，即材料长期使用温度必须大于所处位置的最高温度。2尽可能使窑体散热损失要小。（对间歇式窑还要使其蓄热要小3转形和外形整齐。47. 热平衡计算一1h为时间基准，以0作为温度基准。电热窑炉与火焰窑炉的比较：电热窑炉不需要燃烧设备，一般不需要通风设备，结构简单，占地面积小，加热空间紧凑，空间热强度高，热效率高，制品不会被污染，可以获得火焰窑炉

16、难达到的2000度温度。电热窑炉附属设备复杂，电热元件消耗多，电费较贵，有的电热元件要在一定的包涵气氛下使用。确定陶瓷工业工作系统的原则：1，能满足制品焙烧的烧成工艺要求，即所确定的工作系统可调节温度速度，压力制度，确保窑里断面温度均匀。2，符合节能的原则3，考虑当地实际情况，节约投资和便于快速施工和结实耐用两事故处理孔中心间距L应小于或等于2b（1+B/）电炉功率：热平衡法经验法（面积负荷发，容积负荷法)一、 简述隧道窑产生上下温差的原因及克服方法 答：产生原因：首先，热烟气的密度较小，在几何压头的作用下会向上运动造成上下温差，尤其在预热带，因为该带处于负压下操作，从窑的不严密处，如窑门，窑

17、车接头处，沙封板不密处等漏入大量冷风，冷风密度大，使大部分热气体向上流动，因而大大促进了该带的几何压头的作用，使气体分层严重，上下温差最大可达300400. 还有一个原因，窑车衬砖吸收了大量的热，使预热带下部温度降低很多，进一步扩大了上下温差。另外，上部拱顶，窑墙上部空隙大，气体阻力小，几何压头大，上下温差大。克服方法： 1.从窑的结构上 1. 预热带采用平顶或降低窑顶（相对于烧成带来说） 2. 预热带窑墙上部向内倾斜 3. 适当缩短窑长，减少窑的阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量 4. 适当降低窑的高度，减少几何压头的影响 5. 烟气排除口开在下部近车台面处，迫使烟气多次向下流动 6. 设

18、立封闭气幕，减少窑门漏入冷风 7. 设立搅动气幕，使上部热气向下流动 8. 设立循环气幕流装置，使上下温度均匀 9. 采取提高窑内气体流速的措施，增加动压的作用，削弱几何压头的作用。现多采用高速烧嘴直接造成紊流2.从窑车结构上 1. 减轻窑车重量，采用高强度高温轻质隔热材料，减少窑车吸热； 2. 车上砌气体通道，使一部分热气体从这些通道流过，提高隧道下部温度； 3. 严密窑车接头，沙封板和窑墙曲折封闭，减少漏风量。 3.从码坯方法上 料垛码得上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流； 1 适当稀码料垛，减少窑内阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。 2 所以稀码可以快速烧窑。 4

19、.在预热带长度上很多温度点设高速调温烧嘴，这种烧嘴能调节二次空气使燃烧产物达到适于该点的温度，自车台面高速喷入窑内，大大提高下部温度。二、什么是气幕？隧道窑内的急冷气幕有哪些？如何设置？ 答：气幕是指隧道窑横截面上，自窑顶及两侧窑墙上喷射多股气流进入窑内形成一片气体帘幕。一共有5种，分别为：1封闭气幕2搅动气幕3循环气幕4气氛幕5急冷阻挡气幕 设置方法：急冷阻挡气幕：可用冷空气或温度较低的热空气自窑顶和侧墙喷入急冷气幕，不但起急冷作用，同时亦为阻挡气幕，防止烧成带烟气倒流至冷却带，避免产品熏烟（坯体在最高温度至700急冷）。急冷气幕的喷入应对准料垛间隙，入窑后能迅速循环，起到均匀急冷的作用，喷

20、入的冷空气应在不远的抽风口抽出，所以必须调节好急冷气幕和热空气抽出量，务使达到平衡。 十二、辊道窑窑顶的结构和形式有哪几种，使用范围 答：结构：1.大盖板窑顶砖结构2.拱顶结构3.吊顶结构使用范围：1.只使用于窄窑，一般用于800mm左右的煤烧隔焰辊道窑 2.一般用于窑顶为10001500mm隔焰辊道窑或半隔焰辊道窑 3.不受窑宽限制，可用于窑宽为1.5m以上的窑体中（结构与适用范围数值相对应）十三、辊道窑的传动类型有哪几种 答：1.按辊子转动的传动机构形式划分为链传动和齿轮传动2.按整条辊道窑传动布局可分为整体传动，分段带动统一传动和分段传动三种十五、辊道窑确定窑墙厚度的原则 答：确定窑墙材

21、料及厚度时须遵循以下原则 1.选用的材料要保证材料长期允许使用工作温度大于实际使用的最高温度2.要保证散热量小，窑墙外壁最高温度应不大于80 3.两侧窑墙厚度与窑内宽之和应小于所选辊子的长度十六、烧成制度的确定原则 烧成制度包括温度制度，气氛制度和压力制度。确定原则： 1.在各阶段内应有一定的升降温速率，不得超过 2.在适宜的温度下应有一定的保温时间，以使制品内外温度趋于一致，皆达到烧成温度，保证整个制品内外烧结 3.在氧化和还原阶段保证一定的气氛制度，以保证物理化学反应过程的进行 4.全窑应有一个合理的压力制度，以确保温度制度和气氛制度的实现沙封：为了避免冷热空气自窑车上下互漏，有将窑车钢制

22、裙板，伸入两侧墙的沙封槽中。窑车行进时，沙与裙板阻挡了内外空气的交换 曲折封闭：为了防止高温部分热量直接辐射给窑车金属部分，并使漏气阻力增加，在窑墙与窑车衬砖之间做成曲折封闭陶瓷烧成阶段：第一阶段：室温200左右；第二阶段：200出现液相的温度；第三阶段：950最高烧成温度以及在该温度下的保温；第四阶段：最高烧成温度液相凝固温度；第五阶段：液相凝固温度出窑温度升降温速率主要取决于制品的大小与厚薄、坯体成分、烧成条件等。主要从三方面考虑：1、要考虑制品在烧成过程中各阶段所进行的物理化学变化所需要的时间；2、要考虑传热过程中制品存在导热热阻；3、要考虑制品在烧成过程中一些晶形转变使制品体积发生的较

23、大变化。辊道窑的特点：优点：窑炉的热利用率高、烧成时间短、见效快，经济效益高、产量高质量好、能耗低等 ； 缺点：辊道窑吊顶主要有以下三种形式：1、耐热钢穿吊轻型吊顶砖的结构形式；2、T型吊顶砖加薄盖板砖结构形式；3、轻型耐火砖夹耐热钢板用高温黏结剂黏合构成组合吊顶砖的结构形。传统陶瓷隧道窑的气幕有哪几种，作用是什么？ 答：1）.窑头封闭气幕： 避免冷空气进入2.）搅动（或搅拌） 气幕、3.）循环气幕 ： 减少预热带气体分 层（或均匀窑温） 4.）气氛幕（或氧化气幕）： 使氧化反应充分进行5.）急冷阻挡气幕： 急冷，阻挡烟气倒流试述陶瓷隧道窑设计的步骤 答：（1）原始资料的收集；（2）窑体主要尺

24、寸的计算；（3）工作系统的确定；（4）窑体材料及厚度的确 定；（5）燃料燃烧的计算；（6）用经验数据确定燃料的消耗量；（7）预热带烧成带热平衡计算；（8）冷却带热平衡计算；(9)烧嘴的选用及燃烧室计算；(10)烟道及管道阻力计算和风机选型隧道窑的结构和工作系统：窑体、燃烧系统、排烟系统、冷却通风系统、输送系统 隧道窑的窑体主要尺寸：窑的内高、内宽、窑长和各带长度。隧道窑窑体包括：窑墙和窑顶冷却通风系统：由风机及其通风管道组成输送系统：包括窑车、推动机、拖车、轨道等烧成制度包括：温度制度、气氛制度和压力制度隧道窑分为：预热、烧成、冷却三带。隧道窑窑顶从形状上可分为：拱顶和平顶检查坑道：为了便于清

25、扫窑车上落下的碎屑和砂粒，冷却窑车，检查窑车，以及在发生倒垛事故时便于拖出窑车进行事故处理，在窑车轨道下设置人行走的通道。封闭幕闭作用：阻挡外面空气从窑头进入窑内。排烟系统包括：烟气由窑内向窑外排出所经过的排烟口、支烟道、主烟道、总烟道、排烟机及烟囱等隧道窑烧嘴的分布在窑长方向有集中分布和分散布置之分，在窑宽方向有相对布置和相错布置之分，在窑高方向有单排布置和双排布置之分。燃油隧道窑采用油泵供油，而且涉及为循环供油系统。循环供油系统按照回油情况有三种：泵后回油的循环供油系统窑前管路相对简单；油嘴回油的循环供油系统消除了一切非循环管段，且烧嘴的油量稳定；支管回油的循环供油系统介于两者之间。氧化气

26、氛幕：在烧成还原气氛时，为使坯体在900钱充分氧化，还原带前必须有氧化带，因此在勤奋改变的地方，9501050处设气氛幕。急冷气幕结构形式与气氛幕结构基本一样，用冷空气喷入窑墙和窑顶。急冷气幕不但起急冷的作用，同时亦是阻挡气幕，以防止烧成带烟气倒流至冷却带，从而避免产品熏烟。钢架结构：由拱脚梁、立柱和上下拉杆组成。拱脚梁：在拱脚处沿窑长方向水平安置的传递拱顶横向推力的受力梁。两事故处理孔中心间距L应小于或等于2b（1+B/）通道的挡墙与闸板：通常在辊道窑工作通道的某些部位，如辊下砌筑挡墙、辊上插入挡板，缩小该处工作通道面积。以增加气流阻力，便于压力与温度制度的调节，辊下挡墙只要用标准直形转横砌

27、在窑底横断面上即可。陶瓷窑按操作方式可划分为 间歇 和 连续 式对棍子的要求：1，强度2，刚度3，耐磨度4，耐热性5，尺寸公差要求：要求辊子直而圆，尺寸标准。6，吸水性能，具有一定的吸水性。辊子的材质：金属材料，非金属材料，金属辊子：电焊钢管，普通无缝钢管，耐热合金钢管辊子连接：螺母式联接，弹簧夹紧式联接，开口销孔联接，托轮摩擦联接确定辊距考虑因数：1，制品较大时系数取小值，制品较小时系数取大值2，当制品长度小于100mm时在辊道上加垫板3，如果辊子采取双支点托支承时，考虑辊距对摩擦力的影响，一般辊距取大值。4，最小辊距必须大于传动零件外形尺寸35mm5，由于辊道窑大多采用装配式，所以每节钢架的长度必须是辊距的整数倍辊道窑的辊道传动系统一般由：电