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第四章 隧道窑


(四) 窑门
三.窑车与封闭系统
(一)窑车 窑车 窑车金属架:钢铁或铸铁
窑车衬料:由耐火粘土砖、轻质保温砖组 成,最大限度地降低窑车的蓄热能力。
窑具:现代的明焰裸烧方式的窑具都是棚架结构的,由棚板、 支柱、垫砖。窑具要有一定的高温承载力。
(二) 封闭系统
窑车两侧装有钢制群板,窑车在窑内移动时,群板插入两侧 砂封巢内构成砂封
断面上的上、下温度差不大。
❖ 隧道窑最高温度点一般控制在最末一、二对 烧嘴之间。最高温度点前移会使保温时间过 长,这样易使制品过烧变形,反之过后则保 温不足,会形成欠烧。
❖ 烧还原气氛的隧道窑,其烧成带还要控制气 氛的转化温度。
冷却带的温度控制
❖ 在700℃以前可以急冷,依靠急冷阻挡气幕喷入的 冷空气将产品急冷。而对于一些裸烧的大件产品, 为了避免冷风喷人不均匀而会引起产品的炸裂问题, 可考虑抽出200 ℃ 以下的热空气作为急冷气幕。
B 2Sin
2
f B tg
24
4.拱的受力分析 1)半圆拱
2)双心拱
5.窑顶材料: 从内至外窑顶组成是:耐火砖→隔热砖→ 轻质粒状 填料→红砖
(三)检查坑道 1. 作用:清扫;冷却窑车,检修窑车;事故处理。 2.尺寸:一般宽1m,高1.8m左右。 3.要求 :平时将坑道关闭,并设抽风和鼓风,保持与窑内相同的 压力制度。
相对布置:特点:砌筑简单、调节方便,但温度较高在烧 成带长度方向上宜出现温差,且火焰相互干扰 相错布置:窑内气体产生循环使窑内温度均匀。(常用)
两排布置:上、下两层布置烧嘴,避免温度差的 出现。
烧重油的燃烧室一般将燃烧室建得要大一些,以 降低燃烧室的空间热力强度。 烧气体燃料时,可以不设立燃烧室,直接在窑墙 上布置燃烧通道将全部燃料喷入。
(二)燃烧室的布置
分布在两侧窑墙,布置在靠近 窑车的台面上,可分为集中和 分散布置、相对与相错布置、 一排和两排布置
①集中或分散 ②相对或相错 ③一排或二排
集中布置:在烧成带集中布置1~2对烧嘴(燃烧室); 特点:结构简单,易于操作和自动调节, 但窑内温度均匀性难以保证。
分散布置:在烧成带自低温起,先稀后密地布置多对烧嘴。 特点:分布足够多燃烧室能保证温度制度和气氛制度。
逸 出 风








预热带
烧成带
冷却带
压力分布曲线见下图:
排烟口 预热带
烧成带
冷却带
隧道窑压力分布曲线
压强控制很重要,一般是微正压或微负压。最重要 是控制其烧成带两端的压强稳定 如果窑内的负压过大,漏入的冷空气多,使窑内的温 度降低,且气体分层严重,窑内断面上的上、下温度差 加大;同时会使烧还原气氛时,窑内的烧成带难以维持 还原气氛。所以负压大的窑是操作不好的窑。 如果窑内的正压过大,大量热气体会向外冒出,这既 损失了热量,也恶化操作人员的劳动环境。窑内的热气 体冒入车下的坑道还会烧毁窑车的金属构件,造成操作 事故。
六.气幕
概念:气幕是指在隧道窑横截面上,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。 气幕分类:(按照其在窑上作用和要求的不同分)
窑头-------封闭气幕, 预热带-----循环搅动气幕 烧成带------氧化气氛幕, 冷却带-----急冷阻挡气幕。
封闭气幕:位于预热带窑头
A
B
3.隔焰隧道窑
第二节 隧道窑结构
一.断面尺寸和长度(窑体的主要尺寸)
(一)断面尺寸 1.高度(内高):指窑内可装制品部分的空间高度。即从窑车装
载面至拱顶的高度。 2.宽度(内宽):指窑内两侧墙间的距离。 (二)长度 1.需要考虑的因素:制品的烧成制度及产量要求。 2.各带长度的确定原则:
预热带长度根据排出烟气温度确定; 烧成带长度据制品最终烧成温度所需持续的时间长短确定; 冷却带长度根据出窑制品的温度来确定。
窑车与窑墙、窑车与窑车之间曲折密封:
密封系统
砂封槽:隔断窑车上下空间,使冷空气不漏入, 热气体不漏出
曲封:阻止窑内外高温废气窜入窑车下部, 对窑车对保护作用。
窑尾砂封
窑头砂封
四.燃烧设备 (一)燃烧方式
1.烧嘴将燃料喷入燃烧室,再将燃烧产物喷入窑内去加热坯体; 2.烧嘴将燃料直接喷入窑内燃烧,使窑内温度均匀,热效率高。
三.工作系统 (一)工作系统(流程):
1.坯体的烧制过程:
窑车方向
烟气方向
2.空气流动特点 窑尾鼓入的大量冷空气在冷却带被预热,一部
分作为助燃空气,送往烧成带,另一部分抽出供坯 体干燥或气幕用。 3.烟气流动特点
燃料在烧成带燃烧后所产生的高温烟气,沿窑 内通道流入预热带,在加热坯体时本身被冷却,最 后自预热带排烟口、支烟道、主烟道经排烟机、烟 囱被排除。
❖ 自700~400℃为缓冷阶段,这一冷却段由于有晶型 转变,要掌握合适的冷却速度,
❖ 400℃以后可以快速冷却至80℃左右出窑。在窑尾 可以直接鼓入冷风。
2.压力制度
隧道窑内的压力变化随气体流动而变,情况甚为复杂。 首先看一下窑内的气流分布情况。
气幕循环风
吸 入 风
燃一 料次 燃风
抽 热 风
循环风
8. 700~400℃阶段: 缓冷段 9. 400~80℃阶段: 急冷段
冷却带 (1300-80℃)
隧道窑的分带
三带:预热带、烧成带、冷却带,
预热带占窑总长的30-45% 以窑体长度分 烧成带占窑总长的10-33%
冷却带占窑总长的38-46%
以温度为界
预热带的温度范围:室温~950℃ 烧成带的温度范围:950~最高温度 冷却带的温度范围:最高温度~ 制品出窑温度
第四章 隧道窑
(用于大规模的生产卫生洁具制品和较大的坯件)
❖ 隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在 内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉。
❖ 隧道窑工作时,运载工具(窑车)上装载有待烧的制品,随运 载工具从隧道窑的一端(窑头)进入,在窑内完成制品的烧制 以后,从隧道窑的另一端(窑尾)随运载工具(窑车等)输出, 而后卸下烧制好的产品,卸空的运载工具(窑车)返回窑头继 续装载新的坯体后再入窑内煅烧。
窑车与窑墙、窑车与窑车之间曲折密封:
密封系统
砂封槽:隔断窑车上下空间,使冷空气不漏入, 热气体不漏出
曲封:阻止窑内外高温废气窜入窑车下部, 对窑车对保护作用。
窑具:现代的明焰裸烧方式的窑具都是棚架结构的,由棚板、 支柱、垫砖。窑具要有一定的高温承载力。
(二)工作系统举例
1.自然抽风烧煤隧道窑
2.烧油或煤气隧道窑
现代烧油或烧燃气的隧道窑是通过控制燃料量与 助燃空气量的配比来控制氧化气氛和还原气氛。烧氧 化气氛时,助燃空气要略微过量;而还原气氛时助燃 空气则要略微不足。
操作员常观察火焰的状况简单判断气氛的性质: 烧氧化气氛时,火焰清晰明亮,可以一眼望到底, 清楚地看到窑内制品的轮廓; 烧还原气氛时,火焰混浊,不容易看清窑内制品的 轮廓。
气的流动阻力损失,使废气在烟道内顺利排出。
(一)排烟口—烟气由窑内向窑外排出的出口。
1.位置: 预热带两侧靠近 车台面的窑墙上。 2.数量: 占预热带的70%, 每车布置一对。
(二)支烟道— 起联接排烟口与主烟道的作用。 (三)主烟道 1.作用:汇集各支烟道的烟气,送进烟囱。 2.布置方式:
(四)排烟机 (五)烟囱
2. 200~500℃阶段: 排除结构水 3. 500~600℃阶段: 石英晶型转变 4. 600~1050℃阶段: 氧化阶段
预热带 (20-900℃)
5. 1050~1200℃阶段:还原阶段 6. 1200~1300℃阶段:烧结阶段
烧成带 (900-1300℃)
7. 1300~700℃阶段: 急冷段
窑顶 1、窑主体 窑墙
拱顶 平顶 工作层:直接接触火焰 保温层:用于窑直墙保温
保护层:保护窑体、并起到密封作用
窑底:窑车衬砖
2、窑内输送设备——窑车和有关的窑具
窑车
窑车金属架:用以支托耐火衬体, 窑车衬料:最大限度地降低窑车的蓄热能力
窑车两侧装有钢制群板,窑车在窑内移动时,群板插入两侧 砂封巢内构成砂封
燃烧系统 : 配备高效率燃烧机。 加热燃料可以是轻柴油 、天然气、液化石油气 及煤气。 窑炉的每只燃烧机都配 有自动点火和火焰监测 系统,确保灭火的燃烧 机及时点烯和燃料供应 安全切断。
各区域的燃烧机即使用空气与燃气 (燃油)比例阀来自动控制空气与燃 料量,又可手动微调来调整火焰,以 保证燃料达到最充分的燃烧。
若总闸板开度小,则窑内抽力就会不足,从而排烟 量减少,不易升温。
减少预热带上下的温差的措施: 1.采用开启封闭气幕和搅动气幕 2.可采用低蓄热窑车以减少上下温差。 3.在预热带增设辅助的高速烧嘴来增加窑内气 流的强烈扰动以减少温差和强化传热。 4.加强窑的密封; 5.可增设窑底均压系统。
烧成带的温度控制:
主要控制实际燃烧温度和最高温度点温度。 火焰温度应高于制品烧成温度50—-100℃。火焰温度 的控制是调节单位时间内燃料的消耗量和助燃空气的配 比。单位时间内燃烧的燃料量多而空气配比又恰当,则 火焰温度高。 燃料燃烧后喷出的烟气有扰动作用(尤其是使用高速调 温烧嘴时),所以烧成带内的温度分布是较为均匀的,即
3.总长和各带长度的计ຫໍສະໝຸດ 1)隧道窑的总长当窑截面积A确定时,长度L计算: L V A G
各带长度可按下式计算:
KgA
L1
1
L
L2
2
L
L3
3
L
二.窑体
(一)窑墙 1.窑墙的作用及要求 2.结构:
(二)窑顶
1.窑顶的作用
f
2.结构
3.拱高及跨度:
f R(1 Cos )
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