砖瓦的焙烧隧道窑-不同隧道窑的类型:不同类型隧道窑
近十几年来,随着烧结砖瓦工艺的不断改进、完善和客观发展的需要,国内隧道窑在窑型、结构和燃料使用上都有了新的变化和发展,相继出现了不同规格的一次码烧隧道窑,烧天然气,重油、煤粉隧道窑、多通道隧道窑、吊平顶隧道窑以及全烧瓦隧道窑等。目前隧道窑技术更加迅速发展,如装配式隧道窑、全自动控制隧道窑等先进窑炉已在工业性生产中广泛采用。
主要介绍以下7种隧道窑:
一次码烧隧道窑
烧结砖一次码烧隧道窑https://www.zhihu.com/video/1158026240232423424一次码烧隧道窑是将砖坯的干燥工序和烧成工序合并一次完成的隧道窑。全窑由干燥、预热、焙烧和冷却带组成,在工作系统和构造上较一般烧干坯隧道窑复杂。一次码烧隧道窑按照生产工艺的不同要求,又分为三种不同的断面规格和结构型式:
1. 大断面一次码烧隧道窑
这种窑型适用于焙烧以粘土、页岩或煤矸石为原料的普通实心砖,要求采用湿坯强度较高,坯体收缩率较低(5%以下)的原料。
窑车工作系统的主要特点是干燥带采取分散排潮,分段送热并伴以局部气流循环系统。
预热带设有排烟系统,并将抽出的热烟气作为干燥介质送至干燥带的总热风道。
焙烧带顶部设有投煤孔和间接余热风道,投煤孔纵向排列采用不等距方式,其目的是改善窑内焙烧条件,降低煤耗。
冷却带设有直接冷却系统。
预热带、冷却带车下分别设有抽风口和送风口,并均设车下挡风板,以保持车下所要求的正、负压。
2. 中断面一次码烧隧道窑
中断面一次码烧隧道窑可用来焙烧以粘土、页岩或煤矸石为原料的普通实心砖,并要求湿坯强度较高,坯体收缩率应在5%以下,该窑的通道宽度为2500mm左右,生产能力为年产1000-1500万块普通实心砖。
干燥带采用分散上送风、分散下排潮的干燥系统。
该窑采用拱心角60度的拱顶结构,适用于人工码坯的生产工艺,若机械码坯时,则应改为吊平顶或风挡型平顶结构。
3. 多通道小断面一次码烧窑炉
多通道小断面一次码烧隧道窑适用塑性指数较低,湿坯强度不高,成型后坯垛码高不超过7层的粘土原料。通常有2、4、8、10、12通道小断面一次码烧隧道窑。
多通道小断面一次码烧隧道窑均与机械化码坯生产工艺相匹配,此窑的拱顶结构多采用平顶或风挡型平顶。
烧重油隧道窑
以重油为燃料的烧砖隧道窑也有两种基本形式:顶烧式和侧烧式。
1.顶烧式窑
顶烧式窑多采用脉冲式喷嘴,自焙烧带顶部将重油喷至窑内进行焙烧。
顶烧式窑具有燃料消耗低的优点,因为所有供燃烧的助燃空气在冷却带已被预热过。而且在坯垛断面内,热量能良好而均匀的分布。
顶烧式窑的焙烧带除了拱顶的喷嘴烧结孔外,边墙和拱顶的结构都大大减化。
2.侧烧式窑
侧烧式窑是在焙烧带的两侧设有若干对燃烧室,重油经喷嘴喷至燃烧室燃烧后在进入窑内。燃烧室设置的目的是阻止火焰直接冲击到坯垛侧边的砖坯上。侧烧式窑多采用低压雾化油喷嘴,油喷嘴的火焰长度一般在1.1~1.3m,为将火力均匀地贯穿坯垛中心,则窑断面宽度收到一定的限制,侧烧窑宽度通常在9.5m以下。
侧烧式窑的燃料消耗量比顶烧式窑大。据国外有关资料介绍,焙烧每1000块砖,顶烧式窑约为114~116升,而侧烧式窑则需要160~205升,即侧烧式窑比顶烧式窑燃烧消耗量约增大30~40%,因此国外烧油隧道窑多采用顶烧式隧道窑。
烧煤隧道窑
燃煤隧道窑工作系统组成:
隧道窑设有完善的燃烧系统、排烟系统、冷却系统、抽热系统、压力平衡系统、运转系统和监测系统,通过对这些系统的调整,使窑内的焙烧曲线更趋合理,生产秩序更加协调。
隧道窑在进车端设置了预备室,在预备室与窑预热带连接处设置了截止门,还在两头设置了端门,这样可以有效地避免冷空气进入窑内,保证窑的运行及焙烧不受外界影响。
隧道窑结构:
隧道窑预热带与冷却带200度以下墙体采用红砖砌筑;其余部分:焙烧带、保温带窑墙最内层用粘土质耐火砖砌筑,保温层采用粘土质隔热砖砌筑及耐火纤维毡(温度曲线在600度以上对应部位)或岩棉毡填充,外墙用红砖砌筑。隧道窑顶部结构:在两端低温带各留有一车位采用现浇混凝土顶板;其余部位:轻质耐火混凝土预制板通过耐火吊钩吊在顶部次梁下,次梁由两侧的H钢主梁承载。轻质耐火混凝土板上铺设耐火纤维毡及岩棉毡、板组成的复合保温层,顶板之间缝隙用高铝纤维嵌塞。在材料层间及保温层最上部涂刷高温粘结剂以保证材料的绝热性和结构的耐久性。
烧天然气隧道窑
天然气隧道窑分为两种:侧烧式和顶烧式窑型
侧烧式即根据粘土制品的焙烧特点,在窑的焙烧带两侧的窑墙下部(即靠近窑车装载面)设有若干对燃烧道,其外侧装有适应侧烧的烧嘴,火焰经燃烧道进入窑内坯垛的燃烧空间(窑车码坯时留有坯垛拉缝)进行加热焙烧制品。
顶烧式即烧嘴设在焙烧带窑顶,天然气和空气由窑顶经燃烧孔以细股直接喷入窑内坯垛的燃烧空间进行燃烧。取消了窑两侧的燃烧道,窑体大大简化,同时窑断面可以加宽,增加了窑的容积,提高了产量。
侧烧式和顶烧式天然气隧道窑的焙烧方式不同,所采用的烧嘴也不相同。据国内有关试验资料表明:侧烧式窑选用套管式天然气烧嘴,而顶烧式窑则采用涡流混合室天然气烧嘴。
1.采用套管式天然气烧嘴的侧烧式窑:
该烧嘴具有火焰长,且结构简单,易于调节,噪音小的特点。
2.采用涡流混合式天然气烧嘴的顶烧窑:
窑的主要结构尺寸与侧烧窑相同,仅在焙烧带窑顶安装涡流混合天然气烧嘴,窑内高温带温度均匀,产品质量能够得到保证。当烧成周期为37小时,日产量达5万块/天普通实心砖时,涡流混合式烧嘴总的小时天然气消耗量为140~170标准立方米/小时,单位制品天然气消耗量为700~875立方米/万块普通实心砖。与侧烧式窑相比,天然气消耗量可降低约10%。
烧结砖自动化燃气隧道窑https://www.zhihu.com/video/1158026600112177152全烧瓦隧道窑
由于瓦垛稳定性较差,通常多采用轮窑焙烧瓦制品,当采用隧道窑时,也需要砖瓦混烧或在窑车上设置特殊的工具砖来装码瓦坯,无疑增加了工艺复杂性和燃料消耗。1978年出现了一种全烧瓦隧道窑,初步解决了这一问题:
该隧道窑长80.49m,其中预热带长29.65m,焙烧带长31.56m.窑的通道宽度上部为1600mm,下部为1700mm,车面至拱顶的有效高度为1085mm.窑内容纳47辆窑车,窑车尺寸长1710mm,宽1760mm,高905mm.
该窑的主要特点:
1. 窑断面形状呈上小下大,窑道两侧内墙向内倾斜,斜度为8%,目前是与塔状瓦垛相适应,保证窑墙与瓦垛之间间隙一致,减少瓦垛上部气体流量。同时利用倾斜窑墙,增加对瓦垛中下部的热辐射,提高窑内上、下温度均匀性。
2. 采用逆坡轨道,即轨道进车端低,出车端高,坡度为3%,并且窑进车端车下轨道上设有窑车定位装置,减少窑车接头间隙,加强密封性,保证正常的火行速度。
3. 预热带车下设有负压平衡设施,减少外界冷空气向窑内漏入量。
4. 采用带气道的凹形台面窑车,以增强瓦垛的稳定性,改善窑内下部通风,保证焙烧速度并提高产品质量。
大断面平吊顶隧道窑
该隧道窑能较好的适应码坯机械化生产工艺,而且产量大,多用来焙烧规格为190×190×90mm、240×180×115mm承重多孔砖。
该窑的主要特点是采用吊平顶新型窑顶结构,在余热利用技术上采取了多项新技术措施。
余热利用技术采用如下系统:
1. 预热带窑顶设金属管换热器来加热空气;
2. 预热带,焙烧带、冷却带窑顶设间接换热管道系统,以抽取间接余热;
3. 预热带高温区设有高温烟气抽出系统;
4. 焙烧带烟气循环系统,即从预热带抽出约300℃左右的高温烟气,经冷却带高温区的金属管换热器预热至500℃左右送入窑内,以增加焙烧带通道内的烟气流速,提高坯体与热气流间的对流传热速度;
5. 利用循环热烟气,设置窑进车端的封闭气幕,以防止进车端窑门处冷空气漏入窑内,减少温差,缩短预热时间,提高生产效率。
全自动化烧结砖隧道窑https://www.zhihu.com/video/1158026781469679616装配式隧道窑
装配式隧道窑是预先在工厂将窑体分成若干部分进行预制,然后在工地上快速装配。一般在现场装配一座隧道窑只需要4-6周时间。装配式隧道窑的最突出优点是结构可靠,窑体密封性好,热效率高。
装配式隧道窑的工作系统一般是预热带靠近进车端,窑道内墙集中设置有3对排烟孔,烟气自排烟孔经竖向烟道进入窑外顶面的离心引风机,由其进行排烟。此外在预热带还设置2-3组烟气循环系统,以减小断面温差。其结构是在窑内侧墙设计烟气抽出孔,经窑墙内竖向烟道进入循环轴流式风机(也采用离心风机)。然后将烟气自窑的顶部送风孔喷入窑内,形成该区段的循环,烟气温度范围为300-500℃。焙烧带顶部设置燃烧孔,上接油,天然气或煤粉燃烧器的烧嘴,这些燃烧设备均实现自动控制和调节。冷却带前部设置快速冷却系统,该系统有一台离心风机供给冷空气,进行窑墙的间接冷却或通过墙板上的送风小孔吹入窑内。冷却带顶部还设置热风抽出孔,由风机直接从窑内抽取热风送往干燥室。窑尾鼓风冷却是通过直接安装在出车端窑门上的3-4台轴流风机,当窑门打开时,风机即可自动停转。出车后窑门落下,风机又自动开始运转。这种轴流风机配有自动调节阀,根据窑的生产运行情况,可调节其风量大小。冷却带车下还设有轴流风机进行车下鼓风冷却,并满足车下压力制度的要求。
装配式隧道窑的主要结构特点:
1. 窑墙、窑顶预制件的材料是根据所处部位的温度不同而选择不同材质、性质的耐火、保温隔热材料。此外,该窑一般多采用导热系数小的隔热材料,如高岭矿棉、岩棉、珍珠岩等。窑墙厚度仅为500-600mm,约为普通隧道窑墙厚的一半,而外墙实际温度却近于车间内的大气温度。
2. 窑墙、窑顶板均有独立的承重金属框架,组装成窑后,形成一个自承重体系,整个窑体不再另设置钢结构加固。
3. 隧道窑所需配备的各种风机设备均安装在窑体上,使其与窑体组合一体,从而节省了车间内的建窑占地面积,整个生产线工艺布置更加紧凑、合理。
4. 窑的热工制度及成产运行均实现自动控制与调节。
装配式隧道窑
装配式隧道窑目前在烧结砖瓦行业使用最好,技术最先进的隧道窑有以下几种:
- 大断面平吊顶隧道窑(燃煤,燃气)
2. 一次码烧隧道窑(燃煤、燃气)
3. 装配式隧道窑
隧道窑燃烧系统:顶烧和侧烧两种焙烧方式。
全自动化烧结砖燃气隧道窑https://www.zhihu.com/video/1158028205679190016