中小断面隧道窑炉的使用与改造

墙材企业的主要设备之一－－隧道窑炉这两年来呈现出了快速的发展势头，高产、低耗的中大断面新型窑炉不断的推陈出新，给砖瓦行业注入了朝气蓬勃的前进动力。但是这类中大断面的窑以其优良的生产性能，对前几年建造的中小断面（3.6ｍ以下）窑炉构成了巨大的冲击，尤其在邻近区域新厂的大窑和老厂的小窑共同存在时，中小断面窑的生存空间越发的凸显吃紧。中小断面窑炉大多建造于2012年以前，当时由于隧道窑在国内刚推广数年时间，处于发展初期的摸索阶段，从窑炉设计建造到烧成运行中的管理操作，展现出了诸多的幼稚与缺陷，不但窑炉断面较小，并且其它相关设施构造也存在着程度不一的弊病。那么可以通过对中小断面窑炉进行局部的改造，提升窑炉的生产性能，使其产量有所增长，同时降低能耗和改善制品的品质。1窑炉长度与构造1.1窑长中小断面窑炉的总长一般都较短，108ｍ以内的占多数，有的窑甚至仅有75ｍ长。这样的窑长多数火行速度较慢，直接导致产量低下。即使个别的窑火行速度稍微快点，引发窑车在窑内移动速度加快，砖体升温、降温幅度突增就容易出现裂纹，导致哑音砖增加，并且出窑制品温度偏高。对于有富余场地和资金的企业，可以通过加长12～25ｍ窑炉的办法来解决这个问题，施工中同时完善相关的烧成设施。加装一个二道窑门无形中也可起到延长窑炉的作用。进坯端的窑门起到一个隔绝外部气流，保障窑内正常风压与温度的作用。所以说窑门的气密性对烧成有着重要的意义，许多中小断面窑炉仅有一道窑门，每次装窑进车的时候窑门从打开到关闭所用时间在2～5分钟，这期间外界凉风就会不停的吸入窑内，降低了前面5～8个车位坯体的温度，后面其它各带的风压力度锐减，砖体理化反应受到影响。可以通过安装一个二道窑门，装窑进坯时先开启第一道窑门，把坯车推入窑内，关闭第一道窑门，然后再打开第二道窑门把坯车往里面推。这样形成了整个装坯过程中窑内风压始终处于正常状态，能减少每次装窑进车吸入的凉风量，使窑内的热风压与砖坯处于不间断热交换状态，对提高火行速度和减少裂纹等环节是种促进。1.2窑顶构造窑顶内部形状分为拱顶与平顶两种，前些年中小断面的窑多数为拱顶的，随着劳动力价格上涨，许多企业购置了码坯机，淘汰了以往的人工码坯。机器码制的为平顶坯垛，该类坯垛在拱顶窑内与窑顶形成较大的空隙，这种22~58㎝大小的空隙对正常焙烧是有害的。导致热气流在上部漂浮较多，出现面火快而底火慢的不良现象。顶部过大的空隙需要一定的热能填补，才能满足烧成温度的需求，无形中增加了热能消耗。另外窑温上下差别之大，出窑制品色度老嫩不一。最好把顶部缝隙控制在8～12ｃｍ为好，这样既可拥有个良好的焙烧氛围，又保障砖垛不会剐蹭到窑顶。平吊顶的材料有硅酸铝纤维棉块和预制耐火板等多种，以使用寿命长，气密与保温效果好为选材原则。2四带设施与操作窑炉的相关设施由预热带、焙烧带、保温带和冷却带构成，四带之间相互协作完成了整个烧制过程。对四带相关设备、设施的配置改造，继而规范、恰当的使用操作是提高窑炉生产性能的有效举措之一。2.1预热带风机在烧成中和烟道、哈风一起完成了窑内风压抽力，风压越强则火行速度越快，大风压不但把保温带、焙烧带的热能快速带向前方，使火焰流速增加，并且加速了预热带坯体的热凉交换率，高交换率的坯块移动至焙烧带时底火火行速度会更快。当然使用大风压还要查看窑温是否稳定，避免空气过剩造成窑温低下，还要观察窑内抽力与窑下抽力是否一致，避免两处风压差距造成冷风吸入窑内。坯垛码放没有达到边密中稀的状态，侧部与窑墙缝隙偏大时较强的风压容易造成砖垛两侧出生砖。烟道连接着抽烟风机和哈风，分为砖砌和铁制管道两种。内部应具有烟气宽松通过的尺寸，中小断面左右支烟道一般在90×110ｃｍ之间，要减少急转弯造成的阻力增加。烟道壁气密与保温性能也十分重要，它关系到窑内的抽力和干燥供热温度能否充足。预热带哈风合理的使用和窑炉高效运行是分不开的，哈风在烟道及风机的配合下为焙烧提供了燃烧必须的氧气，同时也为预热坯体打下了基础，在很大程度上决定着温度曲线优劣状态。前几年建的中小断面隧道窑炉的哈风数量一般在6～9对之间，无法满足较快的火行速度，可以改造至11～13对，哈风间距应在2.8～3.5ｍ之间比较妥当。哈风数量上多一些的窑炉其使用性能要好一点，在操作中可调节的空间也大一些，坯体也能得到更充分的预热，顺利完成各项理化反应，火行速度及制品品质相应的较好。哈风在窑墙上的形状和高度也相当重要，形状应呈扁平为佳，由窑车上平面高度开始砌筑，总烟道最好设置在闸锅的下部，对于外置管道的窑炉，哈风口力争砌筑的距窑车面近些，可以起到强化坯垛底部抽力的作用，减少了热风压流动的盲区。可以依据以上论述对自己的窑炉哈风作适当的改造。2.2焙烧带焙烧带在预热带的后面，是窑炉的高温窑段，长度在18～25ｍ之间。窑炉的顶部设置有火眼，纵向长度大体上有38米，其中预热带和保温带也有少量分布，用于查看火情。火眼的用途是：观察、了解窑内温度，掌控砖垛各部位的焙烧状况；当窑温欠缺时外投燃料通过火眼加进窑内，眼距纵向1.1ｍ，横向0.75ｍ，窑炉中部火眼间距在0.9～1.1ｍ之间。边部火眼距窑墙0.2ｍ，并且要垂直安放，否则难以看清砖垛下部的火情。制作火眼的材料繁多，有砖砌、耐火管、铸铁管等等，无论什么材料应具有气密严实，保温良好和耐烟气高温腐蚀。应该注意的是有空腔的窑顶，火眼的管壁破损后冷风会不停的漏人窑内，抵消部分窑温，导致能耗增加，产能下降等毛病出现。焙烧带是整个隧道窑炉中的高温窑段，在设计施工方面不但做到符合热工学的要求，还要在选材上认真、讲究。各个施工环节尺寸要严格把关，做好气密与保温工作。所用的相关材料不仅具有一定的耐火度，还要耐烟气和热冷的交替侵袭。焙烧带窑段常出现的故障有：①窑墙裂缝或鼓凸，年底停火后窑墙裂缝尺寸在1～3ｍｍ之间，并且数量极少，这属于受热膨胀产生的正常现象，反之就是建窑施工问题了。鼓凸的窑墙轻则剐塌砖垛，严重的影响窑顶安全。②窑顶烧损，高温窑段的窑顶由于建造材质低劣或者设计施工不当，致使耐火度变差，出现裂缝、下坠，甚至坍塌。有的窑顶吊砖或吊棉局部脱落，这些都会影响窑炉正常的运行。吊砖或吊棉应选用耐火度高的材料，吊块承重点要设计在窑外，避免高温烟气的直接烤熏，新窑烘窑阶段要小火慢烤，烘窑时间不能少于8～20d，给窑顶、窑墙营造个逐渐膨胀和充分反应的环境。焙烧操作中焙烧带放在什么位置，关乎到火行速度的快慢及干燥供热等方面的事宜。一般情况下第一排边部底火距首闸6～8ｍ为好，这样的位置可以兼顾到：①使哈风闸处及下部坯垛维持在较高的温度状态下，保障拥有了可观的火行速度。②合理或者最大限度的利用好焙烧带、保温带的热能，焙烧带太靠前了致使大量热能从近闸流向干燥室，不但浪费了热能，而且弄得干燥温度偏高。焙烧带靠后了则火行速度变缓，窑炉产能下降。隧道窑的焙烧带位置不同于轮窑，只要确定下来最佳窑段就要固定为高温段，这就是常说的“定位焙烧”，只是在每次进车时候移动一个车位，把正在全面引燃的内燃砖坯放置在高温窑室内，对制品质量和节能都是一种促进。烧成操作中倡导“低温长烧”的办法，通过多年来的实践它可以有效的保障砖垛中部很少出现高温，边角处不容易烧出生砖。低温长烧也就是把焙烧温度调节的低点，适当延长焙烧的时间。降低内燃掺配热值，把窑温比以往的调低20～45℃，处理好窑炉的气密与保温环节，使用梯形或桥形哈风闸等操作要领，焙烧带就会被拉长2～3个车位，从而营造出了低温长烧的烧成模式。2.3保温带保温带在烧成中辅助焙烧带形成足够的窑温，接力完成砖体内外的理化反应。保温带与焙烧带有着唇齿相依的关系，该部位降温缓慢或者降温过快均属不良现象。保温带温度呈由高而低的状态，中后期的余热可以用于干燥砖坯，烧水和发电等用途。抽取预热的闸口或热水箱设计的位置要合理，靠前了影响窑温或制品品质，靠后了废热无法充分的利用。保温带窑下的轨道损坏率较高，这是由于一些窑抽力小，保温带正压偏大，造成该部位高温下压窑下，久而久之烤坏了轨道的混凝土基座或窑车轴承。2.4冷却带冷却带处于窑尾2～3辆车位，成为制品出窑前的暂时停靠点。有种观点把保温带和冷却带统称为冷却带是不妥的，这样无法实现烧成方面的精细操作。忽略了保温带的重要作用，某些窑能耗高，制品音、色方面出现的毛病，就跟保温带操作失误有着关联。3窑底气密直通道隧道窑不同于轮窑和环形隧道窑，窑底是有数十辆窑车靠拢在一起组成，那么窑车边沿和窑车之间的缝隙常常成为漏风的薄弱环节。这些环节处理不当就会拖窑炉产能的后腿，砖垛两侧下部极易出生砖，抵消烧成热能等毛病的出现。沙封、曲封和风压平衡是常采用的气密措施,沙封和曲封许多窑炉使用普及率较高，唯有风压平衡多数窑炉没有使用或者使用的不规范。风压平衡即做到窑内和窑下的抽力相等，既不让窑下的冷风吸入窑内，还要阻止窑内热能抽到窑下。设计到位的窑在进坯端窑下检修道内设置有抽风哈风，位置在12～25m之间，呈左右对称分布，并且拥有充足的抽力，辅以阻流板数块，开启后调节至适当的抽力，可以有效的减少或杜绝窑底漏气，促进了火行速度，减少了窑车边角处欠火砖，同时降低了内燃使用量。在窑尾保温带末端的检修道内设置有注风风机，用于窑内正压偏大时造成窑下过热而注入凉风。前几年建的中小断面隧道窑许多窑炉没有设置窑底抽风系统，成为国内窑炉界的重大设计缺陷之一。在多家窑炉烧成对比中发现，设计合理的窑底抽风设施加上规范的操作比没有使用该设施的窑炉，无论从产量、砖色的均匀度还是节省内燃方面综合性能提高了12％～35％。对于没有窑底抽风设施的窑，通过在窑下砌筑抽风哈风与左右烟道连接，完善相关附属设施，可对窑炉的生产性能起到了锦上添花的作用。徐龙生 崔群星您现在看到的是：中国砖瓦界最具权威影响力的发布平台一个让品牌与消费者零距离接触的平台----《砖瓦界》及《砖瓦界推广发布平台》《砖瓦界》致力于打造砖瓦行业知识信息航母超市平台，砖心专业真诚为您服务。您有什么项目、问题，可以和我们提出来；有招聘、求职、砖厂转让、求购、转让二手设备等都可以告诉我们，我们给你发布。