隧道窑连续式烧成的热工设备

隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，广泛用于陶瓷产品的焙烧生产，在磨料等冶金行业中也有应用，其中苏联列宁格勒地方设计的最新式隧道窑，较为先进。

中文名

隧道窑

性质

热工设备

始于

1765年

应用

陶瓷连续烧结

工作原理

隧道窑始于1765年，当时只能烧陶瓷的釉上彩，到了1810年，有可以用来烧砖或陶器的，从1906年起，才用来烧瓷胎。最初著名的隧道窑，是福基伦式，到了1910年以后，就渐渐有了许多改进的方式。陶瓷工业用的燃油隧道窑一般是由人工调节喷嘴开度,用来改变进入燃烧室的油量,以掌握燃烧情况。但由于人工调节不可能及时,超调量往往很大,不仅造成燃油的浪费,也会因窑内温度不稳而直接影响烧成质量。[1]

隧道窑一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带--烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。

在台车上放置装入陶瓷制品的匣钵，连续地由预热带的入口慢慢地推入（常用机械推入），而载有烧成品的台车，就由冷却带的出口渐次被推出来（约1小时左右，推出一车），应用于钢坯连续加热，或陶瓷连续烧结。

优点

隧道窑与间歇式的旧式倒焰窑相比较，具有一系列的优点。

1、生产连续化，周期短，产量大，质量高。

2、利用逆流原理工作，因此热利用率高，燃料经济，因为热量的保持和余热的利用都很良好，所以燃料很节省，较倒焰窑可以节省燃料50-60%左右。

3、烧成时间减短，比较普通大窑由装窑到出空需要3-5天，而隧道窑约有20小时左右就可以完成。

4、节省劳力。不但烧成时操作简便，而且装窑和出窑的操作都在窑外进行，也很便利，改善了操作人员的劳动条件，减轻了劳动强度。

5、提高质量。预热带、烧成带、冷却带三部分的温度，常常保持一定的范围，容易掌握其烧成规律，因此质量也较好，破损率也少。

6、窑和窑具都耐久。因为窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命长，一般5-7年才修理一次。但是，隧道窑建造所需材料和设备较多，因此一次投资较大。因是连续烧成窑，所以烧成制度不宜随意变动，一般只适用大批量的生产和对烧成制度要求基本相同的制品，灵活性较差。

缺点

1、其隧道窑建造所需材料和设备较多，因此一次投资较大；

2、对于不同制品必须全面改变焙烧工艺制度；生产技术要求严格；窑车易损坏，维修工作量大等。

节能方式

由于隧道窑是连续性窑炉，热利用较好，且多数隧道窑使用的助燃空气采取的是自然风或在冷却带吹入冷风，从而使空气变热。虽然余热利用，但因为抽出的热空气中，混入有非常多高温带燃烧过的废气，所以导致助燃空气中氧气不足，燃烧效果不佳。使用换热器换出来的热空气是新鲜的热空气，可达到最佳的助燃效果。如果使用金属换热器，可以进行一部分的余热回收，但如果冷却带温度达到800度以上，金属换热器非常容易被高温损坏。

使用陶瓷换热器，可解决这一难题，陶瓷换热器具有以下特点：1、把陶瓷换热器放在隧道窑冷却带，使用制品上的余热来预热空气，可以将新鲜空气预热到300-600度左右，将热空气送到高温带烧嘴，做助燃风，可达到节能目的。2、使用寿命长，安装一次可使用5年以上，3、使用方法直接简单，温度平衡，一次性投资少，节约能源多。

操作方法

第一、改变坯垛的码放形式，在中、下部加头，减少孔道，降低炕腿高度。这一措施尤其是适用于没有随着季节变化而改动码窑方法的情况，对于冬季仍使用夏季高炕腿的厂家，特别适用。

第二、降低近闸的使用高度，让保温带底部降温速度慢一些。

第三、适当延长保温带，延长供风的距离和时间。

第四、如因冷风进入量过大，使保温带冷却降温过快时，可减少冷风进入量，降低保温带的冷却降温速度。

第五、少量勤添，重烧后火。或者通过火眼在保温带第一排前添人炉灰“堵后风”。

耐火材料

耐火材料用隧道窑按使用温度可分为三类：

低温隧道窑－烧成温度约1000℃，主要用于焙烧滑板砖和其它一些有特殊工艺要求的制品。

中温隧道窑：烧成温度1300℃～1650℃，主要用于烧成普通碱性砖、粘土砖、高铝砖、滑板砖、水口砖、硅砖等制品。

高温隧道窑：烧成温度大于1700℃，一般介于1800℃～1900℃，主要用于烧成中档镁砖、高纯镁砖、直接结合镁铬砖、镁铝质及刚玉质等制品。

也有人按照烧成制品名称进行分类，这是因为不同的制品，烧成工艺不一样，窑的长短、高矮也不一样。比如，硅砖隧道窑一般长150m～180m，车台面至窑顶的高度为1.6m～1.9m；碱性砖隧道窑一般长80m～100m，车台面至窑顶的高度～1m等。

燃烧设备

隧道窑的加热燃烧主要是重油，轻柴油，和天然气煤气，原有的直燃煤方式已不多用。油类燃烧配备有储油罐和燃烧喷嘴。因油类成本较高使用较多的仍是天然气和煤气，天然气是通过天然气管道将天然气输送至窑炉有专门的天然气烧嘴进行喷射燃烧。煤气燃烧除了有专一的煤气管道输送至炉窑外，隧道窑用户大都自备有煤气发生炉进行煤气的生产，由煤气发生炉所产的煤气经过管道输送至隧道窑燃烧室，通过煤气烧嘴进行喷射燃烧。

参考资料

1.微机自控燃油隧道窑·知网研学