隧道窑总体概况
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。
2)在适宜的温度下应有一定的保温时间,使温度趋
于一致。
预热带的温度控制 目的:保证所焙烧的制品按照升温曲线的要求均匀 地加热升温。 温度检测:窑头、预热带中部(约500℃)、预热带 末端(900℃) ; 控制手段:调节排烟总闸板、各支排烟道闸板以及 各种气幕来实现。 例如: 若总闸板开度大,则预热带的负压值大,易漏入冷 空气,加剧窑内冷、热气体的分层,增大窑内断面的 上、下温度差。 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。
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。
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。
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。
隧道窑分带及工作流程
(二)工作系统组成
1.产品烧成部分:即窑体部分,是隧道窑系统的主要部分,
窑体上设有各种气流进出口
2.窑内输送设备:窑车与窑具 3.排烟系统:包括支烟道、主烟道、烟囱等各种排烟通道。 4.燃料燃烧系统:包括燃料输送管道、燃料预热、燃烧器等。 5.气幕搅动系统:输送风管、风机、及各种调节阀
制为氧化气氛,后一段要控制为还原气氛,用氧化
气氛幕来分隔这两段。
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。
(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
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。
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。
(四)
6.冷却系统:包括急冷、缓冷、快冷。
7.推车系统:为窑车运动提供动力,有液压型推车机和螺旋推车机 8.窑车回路系统:包括窑内轨道和窑外轨道以及驱动设备.
窑顶 1、窑主体
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
窑墙
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
窑车两侧装有钢制裙板,窑车在窑内移动时,裙板插入两侧 砂封槽内构成砂封
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
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。
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,
为了避免冷风喷入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。
窑车两侧装有钢制裙板,窑车在窑内移动时,裙板插入两侧
砂封槽内构成砂封
窑车与窑墙、窑车与窑车之间曲折密封:
砂封槽:隔断窑车上下空间,使冷空气不漏入, 密封系统 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。
最理想的压强控制操作是将窑内维持为 零压,但是办不到。只能将窑内的关键部 位——烧成带与预热带的交界面附近维持在 零压左右。
3.气氛制度
烧成带的气氛控制 烧氧化气氛的隧道窑,其气氛制度比较容易控制, 只需要控制空气过剩系数大于1,但不要太大,以 节约燃料和提高燃料的燃烧温度。
烧还原气氛的隧道窑在烧成带之前的一小段要控
气的流动阻力损失,使废气在烟道内顺利排出。
排 烟 通 风 系 统
(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:
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。
五、排烟系统
排烟口:主要在预热带,其目的是将隧道窑内的燃烧废 气引向支烟道 支烟道:引导来自排烟口的排出废气进入主烟道 主烟道:汇总各支烟道的烟气,并将其引入烟囱
烟囱:将来自主烟道的废气送入高层大气中,减少废气 对工作环境的污染 排烟机 排烟系统包括:排烟口-支烟道-总烟道-排烟设备 烟囱 注:排烟口、支烟道、主烟道的布置应避免急剧转弯,保证尽量减小废
3.总长和各带长度的计算 1)隧道窑的总长
当窑截面积A确定时,长度L计算: L V A KgA 各带长度可按下式计算:
G
2 L2 L
1 L1 L
3 L3 L
二.窑体
(一)窑墙 结构
(二)窑顶
拱脚砖:在两侧窑墙上
支撑拱顶的脚砖。
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。
逸 出 风
气幕循环风
吸 入 风
燃 料 燃
烧
一 次 风
抽 热 风
循环风
废 气 排 出 预热带
冷 却 风
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。
河北华玉股份有限公司78m日用瓷宽断面明焰隧道窑
河南焦作陶瓷总厂二瓷厂42.8m小截面隧道窑
隧道窑尽管类型不同,其构造也会有一些 差别,但是其基本结构和工作原理都是一样 隧道窑属于逆流操作的热工设备,即窑车上 的坯体 在窑内逆气流方向连续移动 目前最多用的为单通道明火焰隧道窑。
二. 烧成制度 (一)烧成(工艺)过程 1. 20~200℃阶段: 排除残余水分 2. 200~500℃阶段: 排除结构水 预热带 3. 500~600℃阶段: 石英晶型转变 (20-900℃) 4. 600~1050℃阶段: 氧化阶段 5. 1050~1200℃阶段:还原阶段 烧成带 (900-1300℃) 6. 1200~1300℃阶段:烧结阶段 7. 1300~700℃阶段: 急冷段 8. 700~400℃阶段: 缓冷段 冷却带 (1300-80℃) 9. 400~80℃阶段: 急冷段