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1、 四、隧道窑原理与结构 隧道窑特点隧道窑属连续式窑炉。其热工制度不随时间而改变,只与窑长相关。窑体各部位温度也是稳定。欲烧成陶瓷坯体由其一端窑头入窑后,在沿窑长运动过程中,完成包含预热、焙烧、冷却等阶段在内整个烧成过程,然后由出窑端窑尾离窑。用于烧成陶瓷隧道窑普通都是直形隧道。 隧道窑的原理与结构第1页隧道窑 隧道窑的原理与结构第2页隧道窑的原理与结构第3页隧道窑种类很多,能够按不一样标准分类以下: (1)按被烧制品运载方式可分为:窑车式、辊道式、推板式、步进梁式、输送带式、桌式等。当前烧成卫生瓷隧道窑以窑车式和辊道式最多 。(2)按热源及热能转换方式可分为:燃烧燃料隧道窑和电热隧道窑。前者又
2、可按燃料种类分为烧煤、烧油和烧煤气隧道窑。 隧道窑的原理与结构第4页(3)当代隧道窑多为明焰隧道窑。按装烧方式可分为匣钵装烧,棚板装烧,明焰裸烧(露烧),当前发展趋势是明焰裸烧(露烧)、尽可能少用窑具。(4)对连为一个整体窑,按通道(即隧道)多少可分为单通道及多通道隧道窑。(5)按隧道窑工作时候的温度(烧成带最高温度)可分为低温(1100)、中温(11001300)、高温(15001800)及超高温(1800)四种。当代卫生陶瓷隧道窑工作时候的温度普通在11001300,属中温窑炉。 隧道窑的原理与结构第5页分类依据 特 点 窑 名 备 注按热源分火焰隧道窑以煤、煤气或油为燃料电热隧道窑利用电热元件加热按
3、火焰是否进入隧道来分明焰隧道窑火焰立即进入隧道电热窑炉也有隔焰式(马弗窑),用隔焰板将电热元件和制品分开隔焰隧道窑在火焰和制品间有隔焰板(马弗板),火焰加热隔板,隔焰板再将热辐射给制品半隔焰隧道窑隔焰板上开有孔口,让部分燃烧产物与制品接触,或只有烧成带隔焰,预热带明焰表7-3 隧 道 窑 分 类 表隧道窑的原理与结构第6页分类依据 特 点 窑 名 备 注按窑内运输设备分窑车隧道窑在隧道中托制品运动是窑车亦简称隧道窑推板隧道窑制品在运动推板上简称推板窑辊底隧道窑制品(或连同架子或托板)在辊道上运动简称辊道窑输送隧道窑用耐热网带输送制品亦称网带窑步梁隧道窑气垫隧道窑按通道多少分单通道隧道窑多通道隧
4、道窑隧道窑的原理与结构第7页隧道窑分带隧道窑沿窑长方向通常分为三带:传统分法制品入窑端到烧成带之间区段称预热带,是把设有燃烧室区段称烧成带,烧成带出窑端之间区段称冷却带;隧道窑的原理与结构第8页一 般 隧 道 窑 工 作 系 统 图1-封闭气幕送风; 2-搅拌气幕; 3-排烟机; 4-搅拌气幕送风;5-重油或煤气; 6-烧嘴; 7-雾化或助燃风机; 8-急冷送风;9-送干燥热风; 10-热风机; 11-冷风机隧道窑的原理与结构第9页当代隧道窑在预热带安装有燃烧器,原先分带方法已不适应。此时按烧成温度进行分带,即把入窑端至800区段称预热带,800至最高烧成温度区段称烧成带。最高烧成温度至出窑端
5、之间区段称冷却带。隧道窑的原理与结构第10页冷却带还可依据对冷却速度要求分为急冷段(烧成温度至800),缓冷段(800400),最终冷却段(400以下)。隧道窑的原理与结构第11页隧道窑工作系统与热工制度隧道窑工作系统是指窑内气体运动路线,包含送风系统、排烟系统等。隧道窑热工制度是指沿窑长温度分布和压力分布曲线以及各带气氛要求。热工制度是按制品加热工艺技术要求决定,为了确认和保证热工制度实现,须有相适应工作系统,也就决定了窑体结构、从属设备和管路布置。隧道窑的原理与结构第12页传统明焰隧道窑工作流程 1、封闭气幕送风 2、搅拌气幕 3、排烟机 4、搅拌气幕送风 5、重油或煤气 6、烧嘴 7、雾化或助燃风
6、机 8、急冷送风 9、热风送干燥 10、热风机 11、冷风机 隧道窑的原理与结构第13页明焰隧道窑基本上能满足陶瓷烧成要求。投资省,设备少。主要缺点:窑内上下温差大,尤其是预热带温差可达数baidu,搅拌气幕因为风温度低或风量不足,效果不大,因而烧成质量差。能耗高。窑内压力梯度大,漏风问题不易处理。隧道窑的原理与结构第14页传统隔焰隧道窑 1.排湿 2.排烟 3.排风机 4.热交换器 5.风机 6.抽出车下低温热风 7.高温热风(可用于助燃) 8.燃料(油或煤气) 9.烧嘴 10.火道 11.助燃风机 12,13.高温热交换器(SiC质) 14.低温热交换器 15.抽热风口 16.热风机 17
7、.风机 18.窖尾直接冷却 19.风机 20.送入车下冷却风隧道窑的原理与结构第15页主要特征是焰气不进入工作通道,每侧燃烧烟气从每侧预热带烟口排出。为排除坯体水汽和分解产物,在预热带通道壁上开有排气孔(图中1)。因为排烟温度高,在窑顶上安设热交换器以回收排烟热量。从车下抽出低温热风进入换热器升高温度后送干燥或助燃用。冷却带以间接冷却为主,窑尾送入部分直接冷风,从中部抽出。隔焰窑内隔焰板向制品传热,属固体表面间辐射传热,因为辐射角系数制约,窑宽普通不大。隔焰窑内呈强氧化气氛,当制品需要还原气氛烧成时,则需在隔焰板上开孔,供部分隔焰窑内焰气进入通道。 隧道窑的原理与结构第16页当代明焰隧道窑 1
8、,2窑头封闭气幕 3,排出废气 4,燃气 5,助燃空气 6,急冷空气 7,抽出热风 8,窑尾冷却空气 9,调整冷却速度烧嘴 隧道窑的原理与结构第17页当代明焰窑工作系统主要特征是:(1)采取净化燃料明焰裸装烧成;(2)在烧成带两侧,垂直和水平交织布置多个小功率高速烧嘴,有利于强化窑内传热,均匀窑温和调整烧成曲线)在预热带下部两侧水平交织布置多个小功率高速烧嘴,有利于控制预热带烧成曲线)连续进车,普通不设窑门,而是在窑头设二道气幕阻隔隧道窑的原理与结构第18页(5)在预热带前部,分若干点集中排烟,有利于充分的利用烟气热量。(6)在冷却带多采取直接冷却(也有直接与间接冷却相
9、结合),从窑墙两侧垂直和水平交织布置冷风喷口,高速喷入冷却风造成强烈横向循环气流均匀冷却制品,再由窑顶分散抽出热风,所以,冷却带是以循环气流为主,纵向气流较少。(7)采取高速调温烧嘴以控制缓冷区温度。隧道窑的原理与结构第19页主要优点是:(1)传热快速,烧成周期短,单位容积产量大,单窑产量高。(2)窑内温差小,产品质量高。(3)连续性强,易于自动化。(4)节能。隧道窑的原理与结构第20页 隧道窑结构隧道窑主要由以下五个部分所组成:窑体、窑车、燃烧系统、通风系统、从属设备及电控仪表。隧道窑的原理与结构第21页1、窑体一)窑体主要尺寸窑体主要尺寸包含窑体长度(有效长度),内宽,内高(有效高度)等。当
10、前建筑卫生陶瓷隧道窑长度在40120m之间,普通来说,当断面宽、高尺寸一定,码窑方式和烧成周期不变时,增大窑长,则单窑产量扩大。但窑长增加后,窑内阻力成正比增大,要维持烧成带微正压则预热带负压也将随之成正比增大,漏风量和窑内上下温差都将增大,不但电耗增加,而且产品质量变差,反过来又限制了产量增大,同时长窑投资大,窑内气流阻力降低,投资降低,这是有利,但产量也会会降低,而且窑过短时,窑内温度曲线和气氛都不易调整,不易稳定。所以,普通认为隧道窑适宜长度为7080米左右。隧道窑的原理与结构第22页有效内宽和有效内高尺寸主要决定于制品品种、规格(外观尺寸)、单窑产量、装载方法和窑内温度均匀性等。普通
11、说来,当窑长和制品装窑密度一定时,增加内宽和内高,可提升窑产量(即产量与有效断面积成正比)。但窑高度增大时,窑内几何压力随高度成正比增大,窑内上下温差亦随之增大。而且装窑难度大,窑具用量多,故当代隧道窑趋向于降低内高,增大内宽(即所谓扁口窑、宽体窑),单层码放卫生瓷制品。隧道窑的原理与结构第23页思索?同一条窑,窑宽能够不一样吗?同一条窑,窑高能够不一样吗?隧道窑的原理与结构第24页隧道窑内宽(即两侧窑墙之间距离)略大于其有效高宽,有隧道窑,三带窑宽不相等,普通是烧成带扩大,也有将窑墙作成倾斜,下宽比上宽大40mm左右,以有利于下部通风、传热。隧道窑内高,即车台面至窑顶最高点距离,也有三带不相
12、等,普通是烧成带加高。隧道窑烧成带内高和内宽加大,有利于降低纵向流速,延长火焰在烧成带停滞时间,增大窑顶气流阻力,同时因为烧成带辐射传热分量较大,增加内高和内宽,可使辐射气层厚度增加,强化了辐射换热,但砌筑较复杂。隧道窑的原理与结构第25页二)隧道窑窑体结构特点(1)特点1)窑体由窑墙、窑顶和窑车台面组成长而直工作通道。2)要承受高温和火焰冲刷。3)窑体不动而窑车移动,要保持良好密封性能必须尺寸准确。4)窑体上设有燃烧设备、通风设备、砂封槽及测控仪表等,要求一定强度。隧道窑的原理与结构第26页(2)对窑体要求1)寿命长。2)散热蓄热少,升温快。3)密封好。4)施工快,造价低。隧道窑的原理与结构
13、第27页三)窑墙传统型隧道窑窑墙通常分三层(或三层以上)综合衬砌;内层为耐火砖(12层),它高温强度好但隔热性能差;中间为保温材料,它隔热性能好,可减轻窑重量和厚度,但使用温度不高,强度也较低;外层为保护层,普通使用红砖。传统型窑墙厚度大,砌筑工程量大,每平方米面积质量大,因而蓄热多,每次烘窑升温和停窑降温均需要很久,浪费能源,这是它主要弊端。隧道窑的原理与结构第28页层号厚度mm材料名称体积密度kg/m31126硅线隔热板3756126轻质粘土砖800 传统型隧道窑窑体材料及厚度(烧成带,内壁温度
14、1250) 隧道窑的原理与结构第29页当代陶瓷隧道窑因为窑墙不承受荷重,能够彩优质耐火隔热材料取代传统窑墙耐火砖层和保温砖层,在一样热阻条件下,使窑墙厚度和每平方米窑墙质量均大幅度下降。当前有组合型和全耐火纤维型两种结构及形式。应该指出,隧道窑内壁温度沿长度改变很大,组合型和全耐火纤维型窑墙,在使用温度不一样各区段内,各种材质及其衬砌厚度,均应依据使用温度和传热利算确定。隧道窑的原理与结构第30页(四)窑顶窑顶有平顶和拱顶两种基本形式。(1)平顶当代隧道窑多采取平顶。平顶优点是:a便于码窑,窑顶空隙高度小,有利于降低窑内气流分层。b没有横推力(但平拱顶例外)。隧道窑的原理与结构第31页平窑顶结构有
15、棚板式、吊挂式和平拱顶。 1)棚板式棚板式受材料限制窑宽较小,窑温也不能太高,普通多用在窑头窑尾低温部位。2)吊挂式吊挂式窑顶需要钢架和吊钩,金属用量大,但窑宽可不受限制,而且适宜于模块装配式窑,所以在当代隧道窑上用得较广。 3)平拱顶它其实就是拱顶窑,仅仅是中部拱顶砖加长形成平拱。因横推力大,只能用于现场砌筑。其分析计算,可参考单心拱顶。 隧道窑的原理与结构第32页平顶窑 吊挂式窑顶 平拱顶 隧道窑的原理与结构第33页(2)拱顶拱顶优点是,结构严密、坚固,节约钢材,投资少。缺点是,窑顶要用重质耐火砖砌筑,蓄热大,且窑顶下空隙高度大,易造成气流分层。拱顶窑普通均为现场砌筑。拱顶有单心拱、双心
16、拱和三心拱几个型式。隧道窑的原理与结构第34页五)窑体膨胀缝与密封结构(1)窑体膨胀缝膨胀缝宽度与砌筑材料线线胀系数、冷、热面平均温度及该段窑体长度相关。膨胀缝宽度往往是固定,普通2030mm。在温度较低预热带和冷却带,每隔34米设一条;而在温度较高烧成带则每隔23米设一条。膨胀缝砌筑,上下应留成弓字形,内,外层应相互错开成封闭式,以确保窑体密封性良好。隧道窑的原理与结构第35页(2)窑体密封结构隧道窑窑体是不动,而窑底一窑车台面,则是随窑车而运动。为维持窑内烧成制度,隧道窑是经过设置砂封槽和波折密封来将窑内外隔开。生产中应注意保持砂封槽内有砂,并能埋住窑车沙封板,每辆窑车砂封板应接触良好,
17、不能有变形。窑车前后波折密封应相互对住,两侧与窑墙之间间隙应均匀,不能过大。隧道窑的原理与结构第36页六)隧道窑燃烧系统与排烟系统隧道窑烧嘴和排烟口布置方法有两种:(1)传统隧道窑烧嘴和燃烧室多采取在烧成带窑墙两侧集中布置,形成高温区。排烟口则在预热带范围内分散排列。预热带温度曲线主要靠在这些分散排烟口提前抽出部分烟气多少做调整。这种方式烧成带普通只需使用68对烧嘴即可。隧道窑的原理与结构第37页(2)当代隧道窑采取多支小功率高速烧嘴从烧成带一直布置到预热带,在预热带普通使用调温高速烧嘴。预热带排烟口采取集中布置在窑头几个车位内。这么做有利于充分的利用烟气热量,而预热带温度曲线、温高速烧嘴喷出温度以及从窑顶喷入冷风来来控制。隧道窑的原理与结构第38页七)隧道窑冷却系统(1)隧道窑冷却带传热特点:1)对冷却制度有严格要求,急冷和绶冷有确定温度范围,已如前述。2)冷却空气不能干扰烧成带;烧成带燃烧产物也不能流入冷却带,这就对压力制度提出了很高要求。3)要求均匀冷却。隧道窑的原理与结构第39页(2)冷却方式和方法:1)普通多采取空气进行直接冷却,以对流换热为主要传热方式。2)也有在高温区设余热锅炉和在低温区设热交换器等各种各样的形式,此时传热方式则属于以透明介质隔开固体表面之间辐射换热。3)同时采取以上两种方式。隧道窑的原理与结构第40页1)直接急冷幕 位于冷却带前部,普通采取
19、冷风,有时为安全起见也有使用温风。冷却制品后,从冷却带中部抽出。2)集中送风冷却 和气幕类似,但位于窑尾,入窑冷却制品后,从冷却带中部抽出。3)安装在窑墙两侧和窑顶夹壁通道、耐热钢质或碳化硅质热交换器、余热锅炉等。4)高速调温烧嘴 位于急冷区,向窑内喷入一定温度气体,从抽热风口抽出。隧道窑的原理与结构第41页隧道窑内气体流动和传热(一)隧道窑内自然对流特点:隧道窑断面有一定高度,因为冷、热气体密度不一样,冷气体要下沉,热气体要上浮,引发断面上自然对流。(1)对窑内某一断面来讲,窑底面和窑顶处存在压差。(2)对窑内两个不一样断面来讲,温度越高断面则窑顶比窑底静压增加值也越大,热气体上浮趋势也越大
20、 隧道窑的原理与结构第42页(二)隧道窑上下温差隧道窑因为主流是平流,上下温差是造成烧成质量差,烧成周期长,能耗高根本原因。一)预热带上下温差产生原因(1)窑内气体自然对流,造成断面上流速不均,如前所述,最严重是预热带。在预热带气体是加热介质,上部比下部流速大,流量大,携带热量多,故温度比下部高。(2)窑内断面阻力不均,上部和周围孔隙面积大,尤其是拱顶窑,上部阻力小,流过流体多,传过热量也多,故比中、下部温度高。(3)吸热不均:窑顶不动,属稳定态传热,只有散热而不吸收蓄热;窑品运动,属不稳定传热,不但向外散热而且还要升温蓄热,对传统窑车出烧成带吸收蓄热可达总热量收入20%30%。(4)车下
21、漏入冷风;窑体主要漏风位置:窑车与窑车之间接缝、窑车与窑墙之间接缝、砂封槽缝隙均在下部,故下部温度低。隧道窑的原理与结构第43页二)降低预热带上下温差路径(1)设置窑头封闭气幕和加强密封,降低冷风侵入。(2)降低窑断面高度,以降低相对几何压头和循环气流。这就是发展扁口窑原因,但窑内高应能满足单件被烧制品高度需要。(3)合理码垛,降低窑阻力,并尽可能使窑内断面上阻力分布均匀,降低预热带最大负压绝对值。(4)采取绝热良好轻质窑车,降低窑车蓄热。但要确保制品烧成时稳固。(5)窑顶采取平顶以降低窑上部孔隙断面。隧道窑的原理与结构第44页(6)在预热带设置高速调温烧嘴,可带动窑内气体在横断面上循环流动,
22、促使上下温度均匀。(7)采取棚板装车,下部燃烧室喷出高温焰气能立即进入棚板下火道,提高低部制品温度。(8)在预热带窑头设置12道封闭气幕,以阻止从窑头漏入冷风;在预热带温差最大处窑顶设置搅拌气幕,这是传统隧道窑常用伎俩,一定要保证有足够风量和风温,才能凑效。(9)在预热带窑顶设与主流逆向冷风喷嘴;(10)车下压力平衡设施。(11)码垛上做到“上密下稀”做调整,使温度高上部吸热也多些。隧道窑的原理与结构第45页三)烧成带上下温差产生原因(1)坯垛包含窑车衬从预热带进入烧成带时本身存温差。(2)因冷热气体密度不一样引发自然流动。(3)隧道窑过高或上下两排燃烧室操作不均衡。(4)坯垛码法不合理。对于
23、当代扁口隧道窑来说,因为内宽大,若两侧燃烧室操作不均衡,会出现左右温差(即水平温差)。隧道窑的原理与结构第46页四)降低烧成带温差办法烧成带窑内上下温差本身不大,是因为烧成带温差温度高,且以辐射传热为主,传统隧道窑燃烧室又是设在车面上,有利于下部升温。故进入烧成带后,坯垛上下温度差逐步缩小。当代隧道窑即使焰气黑度小,辐射能力会比较低,但上、下都有高速烧嘴,焰气喷出速度高,可强烈搅动窑内气流,故只要烧嘴燃烧调整合理,上下温差可控制到5以内。隧道窑的原理与结构第47页五)冷却带上下温差产生原因(1)窑内气体自然对流,造成断面上冷却介质(空气)流速分布不均。这是与预热带不一样,已如前述。(2)在冷却带
24、窑车及料垛释放蓄热,这与预热烧成带刚好相反。所以,冷却带上下温差与预热、烧成带相反,是上部温度偏低而下部温度偏高。(3)冷却方式与料垛码法不合理。六)降低冷却带上下温差办法(1)降低窑车衬层蓄热。(2)改进冷却方式与料垛码法。当代隧道窑采取两侧垂直和水平交织布置喷嘴。高速喷入冷却风,再由窑顶分散抽出热空气,使冷却带窑内温差问题在很大程度上得到改进。隧道窑的原理与结构第48页三)零压点在强制通风情况下,烧成带为微正压,而预热带抽风口处为负压,其间必定有一表压为0位置,称零压点。该点窑内绝对压力与窑外当地大气压相等。调整隧道窑各抽风闸板开度、改变推车速度、料垛码法、燃料量和鼓风量等都可能使零压点前
25、移或后移。如当增大排烟抽力(如开大总烟道闸板)时,零压点将向烧成带移动,反之,则向预热带移动。隧道窑的原理与结构第49页若零压点向预热带移动过多,烧成带正压增大,会出现燃烧室向外冒火,造成热损失增加,操作条件恶化。若零压点过多移向烧成带,预热带负压会增大,易漏入大量冷风,增大窑内上下温差,所以零压点移动意味着窑炉热工制度改变。在压力曲线上可方便地找到零压点位置,而零压点只对窑内某一指定高度(测压点高度)才有意义,在过零压点垂直断面上,零压点以上为正压,以下为负压,在纵断面上出现零压位置成一斜面所以上部出现零压位置偏预热带,下部则偏烧成带。隧道窑的原理与结构第50页五、 窑车及从属设备隧道窑从属
26、设备有:窑车、推车机、拖车、出车机、回车机。隧道窑的原理与结构第51页1 窑车(一)对窑车性能主要要求窑车用来运载制品并组成隧道窑密封而又活动窑底。窑车主要由车衬、车架和车轮组成。对窑车主要要求是:(1)尺寸准确、密封性能好。(2)走行平稳灵活,坚固耐用,车衬能承受窑内高温重复作用,寿命长。(3)车衬与承载结构(棚板、立柱等)热工性能好,质轻,保温效果好,蓄热少而且散热损失小。(4)总高度不宜过大。窑车向轻型低蓄热方向发发展,车衬与承载结构分开,车衬为非承载或半承载型。隧道窑的原理与结构第52页车架与车轮陶瓷隧道窑窑车金属车架,过去多采取铸铁车架,其优点是刚度好,热变形小,抗氧化,寿命长,但粗
27、笨,不适合宽体隧道窑。轻量化和隔热条件改进后,现在窑车是型钢窑车。车轮要求耐磨性好,平行度高,推进平稳省力。旧式窑车轮径大,普通为300450mm,现在窑车轮普通为200250mm,有利于减轻窑车质量,降低窑体高度。隧道窑的原理与结构第53页 窑具与承载系统窑具指窑车台面对上装制品辅助工具。包含棚板、立柱、垫具、匣钵等材料。 当代隧道窑在窑车结构上作了两点主要改进:一是在窑车台面上组成下火道,对制品进行下加热。棚板下火道高度普通200250mm;二是硼板(装载面)与两侧窑墙之间间距扩大到约100120mm,有利于高速烧嘴喷出焰气在窑内横断面形成循环流动。隧道窑的原理与结构第54页 从属设备隧道
28、窑从属设备主要是窑车运行所需要机械设备。如推车机、拖车、回车机等。(一)推车机推车机作用是将装载制品窑车,按要求推车速度由隧道窑入口向前推进一个车位。惯用推车机有油压式、螺旋式和钢丝绳式等,其中油压式推车机推进速度慢,平稳可靠,振动小,功率消耗低,结构紧密相连,易于无级变速,使用较广泛。油压推车机有单作用活塞式和双作用活塞式两种。单作用活塞式推杆油压推车机靠重锤复位,现已少见。双作用活塞式推杆油压推车机,它是经过电磁阀换向,改变压力油方向来复位。隧道窑的原理与结构第55页托车又称驼车、过渡车,它最大的作用是作窑车换道时转开工具。普通工作在回车轨道与隧道窑轨道两端,即窑头和窑尾各有一台托车。步进回车机
29、步进回车机安装在与隧道窑相平行回车线上,可将窑车由窑尾送回窑头并可使窑车停在中途卸车台卸下产品,再行至装车台装载制品(生坯)。 隧道窑的原理与结构第56页六、 隧道窑烘窑与操作控制当代装配式隧道窑普通是在窑炉制造工厂按模数进行预制,分段运至陶瓷厂工地,然后在现场组装而成。 (1)窑炉在砌筑过程中,会带入大量水分,另外有筑炉材料(如水泥等),加热至一定温度还会发生一系列物理化学改变,伴伴随体积膨胀或收缩。烘窑就是以一定升温制度加热窑体,方便均匀地排除窑体内水分,完成筑炉材料晶型转变,使砌体体积到达稳定状态,从而提升窑体结构强度、寿命和使用性能。对于短时停火(如处理事故、小修理等)隧道窑,因为窑温
30、下降较多,再次升温运行时,也应控制一定升温速度,使窑体升温膨胀时,应力改变均匀。隧道窑的原理与结构第57页烘窑方法有三种。一、在隧道窑冷却带始端,即靠近烧成带最末一对燃烧室附近车位处,推入一辆砌有暂时燃烧室窑车,燃烧室端墙与窑顶和窑墙间可塞以石棉绳等密封。燃烧室炉栅上光垫以煤渣,其上放干柴等引火物。待点燃后,开始投煤和焦炭。用焦炭可降低烟气中水分,有利于尾气干燥。点火时应开启排烟风机,使窑内烟气和水分顺利排除,并均匀加热窑体。升温速度严格按烘窑曲线进行。未等燃烧室到达煤气燃点后,推出火箱车,准备用煤气烘窑,并同时向窑内推入装有空厘钵窑车。为确保均匀加热和升温不致太快,燃烧室应逐对二侧相错点燃,
31、而不能同时点燃。隧道窑的原理与结构第58页二、靠冷却带事故处理孔窑外砌一暂时烘窑火箱,热烟气经过事故处理孔入窑,人在窑外操作较为方便,其它过程同前,当煤气烧嘴点燃后,事故处理孔再砌好。三、直接用煤气烧嘴烘窑。要求窑体砌筑质量很好,烧嘴能在小火状态稳定燃烧。普通也是光点燃烧成带,且两侧燃烧室相错点燃。隧道窑的原理与结构第59页 热工制度调整通常采取方法是:烘窑后期逐步把各项热工参数调整到靠近设计指标要求,然后依据出窑制品质量改变,针对存在缺点,找准原因,制订调整方案。直到产品质量符合标准要求以后,统计各项热工参数,正式投入生产。隧道窑的原理与结构第60页温度测量(一)各带温度测量(1)预热带温度测量
32、预热带温度测量点通常取:窑头(温度1#和2#车位处)预热带中部500温度处和预热带未端约900处温度。窑头温度过高,易使水分高坯体炸裂。500左右是石英晶型转化温度,体积改变较大,故均应维持温度稳定。尤其是SiO2高坯体更要注意。预热带末端温度高低,反应坯体预热效果,间接反应坯体在高温带停滞时间。隧道窑的原理与结构第61页(2)烧成带温度测量烧成带温度测量任务是测定烧成带最高温度和高温区间长度,即制品在高温下停滞时间。惯用测定方法有:热电偶温度计,光学高温计,辐射高温计和测温锥等。热电偶温度计和辐射高温计通常是固定安装在烧成带前部,中部和后部;光学高温计通常是每班定时(依推车间隔时间)测量烧成
33、带各车位温度,用以控制最高温度和高温点个数;测温锥通惯用以必要时随制品推入窑内,判断制品实际烧成温度。高温点位置也很主要,普通应控制在最末一、二对烧嘴之间。对于烧还原气氛窑,还应测量和控制气氛转换点温度。隧道窑的原理与结构第62页(3)冷却带温度测量冷却带应测量急冷后温度(约700处),缓冷区温度(700400)以及出窑前温度。温度普通采取热电偶温度计测量。隧道窑的原理与结构第63页(二)各带温度控制(1)预热带温度控制传统隧道窑普通采取分散排烟,即利用提前排走一部分烟气来调整预热带温度曲线,当代隧道窑采取窑头仪器集中排烟,并在预热带装设多个小功率高速调温烧嘴,用于调整窑内温度曲线、式,其优点是能有效升温,窑内断面温差小,且能充分的利用烟气热量:缺点是:要想降温时,只能关闭烧嘴,如想再降温则无能为力。所以要在预热带窑顶设多少冷风或低温热风喷嘴,作为补充调整窑温伎俩。隧道窑的原理与结构第64页(2)烧成带温度控制为满足烧成质量发展要求能够控制最高烧成温度下高温区长度和位置,以及制品加热时间等。最高烧成温度控制伎俩,主要是经过阀门控制燃料供入量,助燃空气量,燃料与空气预热温度。高温区长度和位置经过调整烧成带各烧嘴开度(热负荷)来实现。制品经过高温区时间可经过调整推车速度或推车间隔时间来实现。隧道窑的原理与结构第65页(3)冷却带温度控制控制伎俩主要有:急冷风进风量,窑尾送风量,间
35、接冷却进风量以及热风抽出口开度。调整热风抽出品开度时应注意保持抽风量与直接冷却进风量(急冷风与窑尾热风之和)相平衡。防止冷风进入烧成带或烟气倒流入冷却带。隧道窑的原理与结构第66页(三)烧成带气氛测量与控制采取氧化锆氧含量计。连续分析氧含量来测量气氛,也可采取CO分析仪来测量CO浓度或用热导或CO2分析仪测量CO2浓度来综合判断气氛。烧成气氛控制伎俩主要是控制燃烧量和空气量。对烧煤层燃炉则要控制煤层厚度,另外是控制抽风量。隧道窑的原理与结构第67页(四)隧道窑压力测量控制普通需要测量窑内最大负压,烧成带与预热带交界处压力,烧成带和冷却带压力及零压点位置等,但零压位通常是靠检验、推算。调整窑内压
36、力曲线伎俩主要是;排烟总闸与支闸,抽热风闸,向窑内鼓风量(包含喷嘴开度,争冷风与窑尾冷风开度)及料垛码法、推车速度等。隧道窑的原理与结构第68页七、 隧道窑故障及处理1 隧道窑常见烧成故障及处理(一)倒车窑车上坯体或棚板(架),在隧道窑内发生坍毁现象,普通称“倒车”,是隧道窑常见故障之一。 隧道窑的原理与结构第69页倒车发生问题大多有:(1)装车不符合标准要求,或坯垛不稳,或垫砖松动等。(2)入窑坯体水分过高,预热带窑头温度过高,或者预热带上下温差过大,造成炸坯,坯体炸碎后可直接造成坯体部分坍毁,也可能卡在窑车与窑墙之间间隙内,造成进车阻力加大,垫砖移动,最终引发立柱坍毁。(3)烧成温度过高或保温
37、时间过长,窑具或制品过烧变形,造成立柱歪斜而坍毁。(4)窑内温度分布不合理,窑具高温强度低或耐急冷急热性能差,造成倒窑事故。(5)与窑墙或窑出物相碰。(6)窑车脱轨或窑车走行不平稳。隧道窑的原理与结构第70页1)轻微倒车或发生在冷却带倒车,有时可不用停窑处理,而随车推出。2)倒车发生在预热带头部几个车位,若继续烧成有可能使事故扩大时,可将燃烧室停火,打开窑门,利用回车机等,将窑车逐一拖出,直到把事故窑车拖出后,再继续进车。3)若事故发生在烧成带附近,应尽可能利用烧成带前后人孔处理。隧道窑的原理与结构第71页(二)窑车烧坏假如窑车下部温度过高,轻则会使窑车轴承润滑油烧干,烧焦;重则使裙板和砂封板
38、变形,造成窑车无法正常运行,维修工作量也对应增大这种事故普通发生在烧成带和冷却带,其产生问题大多是窑车上部压力过高(比车下),或者窑车上下密封不严所致。处理这样的一个问题方法是:降低车下温度,车下吹风冷却;适当提升车下压力,使窑上下压力得到平衡;搞好窑车密封和砂封槽每班要定量加砂,确保密封作用;若窑车裙板已发生变形,要立即处理平整,不然密封不好,窑车烧损会愈加严重。隧道窑的原理与结构第72页2 燃烧系统故障及其处理 (一)烧油燃烧系统常见故障及处理(1)燃烧不完全,冒黑烟1)燃油雾化不好。2)空气量不足。3)燃油量过大或油与空气混合不好。4)燃烧室温度过低,与燃油量不相适应,隧道窑的原理与结构第73
39、页(2)火焰向一边抖动产生原因:1)喷油口结焦。2)烧嘴出口烧变形。3)控油针变形。4)风、油嘴不一样心。隧道窑的原理与结构第74页(3)烧嘴堵塞产生原因及处理方法:1)油喷口结焦造成堵塞。处理方法:使用残碳含量低油;预热温度不要过高;烧嘴短期停油时,不要停风(指雾化风),适当冷却烧嘴;停油时间比较久时,为预防过分降低燃烧室温度,应将烧嘴取出或转动方向,使喷头朝外同时堵上燃烧室门,降低其向处辐射。 2)油未过滤好而引发堵塞。处理方法;加强油过滤,除油泵前、油量表前等处设过滤器外,应在烧嘴前增设细过滤器(80目以上);定时清洗和检验油过滤器滤网。 隧道窑的原理与结构第75页(4)噪音大,燃烧不稳定
40、产生原因及处理方法:1)油嘴喷射量过大。关小油、气阀门,适当降低负荷。2)空气受热急剧膨胀。降低空气量。3)燃油中含有水分。燃油在使用前静置脱水,及时放出油罐下部积存水。4)烧嘴结构不合理。更换烧嘴。隧道窑的原理与结构第76页(二)煤气燃烧系统常见故障及处理(1)回火 火焰缩入烧嘴内燃烧,混合管发红,烧嘴声音异常。产生原因及处理方法:1)喷头被烧毁。关闭煤气阀门,烧嘴缓冷后,更换喷头。2)烧嘴喷射能力降低,混合物喷出速度低于燃烧速度造成回火。更换喷头,改进燃烧室结构,使喷头前形成回流区以减缓燃烧速度。3)燃气与一次空气配合百分比发生改变。调整燃气压力,使烧嘴处于正常燃烧区。4)低压涡流型短焰烧
41、嘴D/d值不合理。更换节流垫圈。 隧道窑的原理与结构第77页(2)脱火 火焰离开烧嘴,在空间燃烧,燃烧很不稳定,轻易出现熄火(猝熄)。产生原因及处理方法;1)燃气空气混合物喷出速度大于燃烧速度,使前焰面,向远离喷口方向挪动所致。应及时采取办法,适当关小空气阀门,使火焰回到正常状态位置。2)一次空气过剩系数太大,轻轻开启燃气阀门做调整。3)刚点炉时,温度较低,燃烧速度慢。燃气与空气阀门不要开得太大,逐步升温。隧道窑的原理与结构第78页(3)空气管道发生回火爆炸产生原因及处理方法;1)烧嘴在点火过程中操作程序错误,使用连锁装置,预防误操作。2)低压烧嘴在使用时没有开风机。同上,打开风机。3)空气总管
42、压力过低。安装空气总管压力过低自动保护装置。隧道窑的原理与结构第79页(4)噪音大,燃烧不稳定产生原因及处理方法:1)油嘴喷射量过大。关小油、气阀门,适当降低负荷。2)空气受热急剧膨胀。降低空气量。3)燃油中含有水分。燃油在使用前静置脱水,及时放出油罐下部积存水。4)烧嘴结构不合理。更换烧嘴。 隧道窑的原理与结构第80页(三)推车机故障推车机也许会出现故障:(1)油缸筒漏油(2)油泵供油量不足,车速减慢(3)顶杆推出后不能退回隧道窑的原理与结构第81页(四)停电如遇突然停电,而工厂没有备用发电设备时,应停顿燃烧并尽可能保持窑内温度和气氛。对于燃油道窑可参考以下步骤:(1)关闭油阀、齿轮泵及电加热
43、器;(2)关闭高压风机;(3)堵塞烧嘴口或卸下烧嘴,预防高温辐射,烧毁烧嘴;(4)切断全部电动设备电源开关;(5)关闭排烟总闸;(6)必要时,用蒸汽清洗,预防油管重油凝固;(7)经常巡视检验,发觉不正常的情况立即处理。 隧道窑的原理与结构第82页 来电后点火操作步骤以下:(1)逐步打开总烟道闸板或开启排烟风机;(2)开动齿轮油泵及电加热器;(3)开启高压风机;(4)先开雾化风阀,再开油阀,进行喷嘴点火;(5)开启其它风机。急冷风机和抽热风风机要依据冷却带温度上升情况,逐步恢复到正常开度;(6)依据烧成带升温情况,逐步增大推车速度,烧成带温度回到正常状态后,即可按正常速度进车。 隧道窑的原理与结构第83页
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