大断面隧道窑单位断面设计产量比小端面窑多，窑车单位面积利用率高，这是大断面窑的主要优势，但大断面隧道窑都设计成扁平状，哈风口距窑中心又远，相对小断面隧道窑而言，大断面隧道窑确实存在两个问题：一是阻力大；二是风的路径远中间风不易拉动。这两个问题是影响大断面隧道窑快速发展和提高产量的瓶颈和难题，因而有的专家就得出大断面隧道窑的火行速度不如小断面隧道窑快以及单位产量不高的结论，现实中也确实存在这一问题。

那么，如何解决大断面隧道窑的火行速度不如小断面隧道窑快以及单位产量不高这个问题，主要还得从阻力和风的路径远、中间风不易拉动这两个问题来入手，这也是解决问题的主要方面。

1         产生阻力大的原因

从理论上讲，通道截面越接近于圆形其通风的阻力就越小，小断面隧道窑在这方面占有优势，而大断面隧道窑的扁平状自然阻力相对就大，但大断面隧道窑设计都比较规范，出窑口都安装有窑门风机（小断面窑一般不设窑门风机，靠吸入进风），可以直接向窑内强制送风，这就极大地减少了前面抽风的压力，就好像拉车一样，一个人可拉动100kg。如果是两个人合伙拉一个200kg的车，一个在前面拉，另一个在后面推，也可拉动200kg，人均也是100kg，3人所拉的质量和所付出的力都是相等的一样。实践证明也是如此：9.2m窑的出车口一般设有6个窑门风机，在排烟风机变频Hz和哈风闸不变的情况下，当我们把窑门风机的变频由30Hz调到36Hz时，焙烧带的零压点就由21号提前到18号车位，可见大断面隧道窑相对来说阻力大的问题，靠窑门风机的调节就可以有效的解决。

距哈风口越近，抽力就越大，风速就越快，3.06m宽的隧道窑和9.2m宽的隧道窑，哈风口距窑中心线距离分别是1.53m和4.6m，两窑就相差3.07m，况且又是拐弯处，要把中间风拉走，大断面隧道窑就没有小断面窑优势大了。我们知道，因为火居中的特性，特别是大断面窑，经常可看到有的砖厂，两边的砖烧好了中间的砖就有焦的现象，中间的砖烧好了，两边的砖就欠火。如何解决这个问题，现在主要采取两种办法：

}2         适当加宽窑的断面

为了把窑炉中间的风拉动，就是把原来宽度9.2m、6.9m、4.6m等大断面隧道窑的宽度加宽200mm，然后将砖垛的垛隙加宽了，这不仅把中间的风拉动，而且也减少了中间码坯数量，起到了码窑中稀边密的目的。如贵州建材设计研究院，依据我国内燃砖焙烧特点，在引进宽6.9m窑的基础上设计成的宽7.1m窑，就起到很好的增产作用。但有的单位照抄别人的设计成果，把7.1m窑又继续加宽到7.3m，在不增加码坯数量的情况下，这样的盲目加宽就值得商榷。

3         加宽窑断面的利和弊

3.1       降低窑车码坯面积的利用率

把窑宽7.1m再加宽到7.3m，这样的加宽就存在问题：7.1m断面窑一般每排码1.0X1.0坯垛6垛，现7.3m断面窑与7.1m窑码垛形式一样，但两窑宽度相差0.2m。且这增加的0.2m宽度，实际上只是再增加了垛隙，而没有增加码坯量，这就片面了。那么试算0.2mX4.35m（窑车宽度，也有3.5m等不同宽度）=0.87m²，按码12层普通砖高计算，每立方码220块普通砖，那么每窑车就少码0.87mX1.3m（码窑高度）X220≈249块，假设1h烧一车，1d就少烧249X24h=5976块砖，一年就少产5976X330d=1972080块普通砖。
3.2       增大风机负担

窑断面的增加，就必然增加风机的抽风量，在没有增加码坯数量的情况下而增加动力消耗，日积月累这也是一笔不小的支出。

3.3       加大无效投资

加宽隧道窑断面，必然是厂房、窑车和干燥窑也要加宽，就增加的0.2m宽度而言，算下来需增大支出30万元左右。

3.4       给环保检测达标和烟气处理都带来困难

加宽垛隙，环流气体就会增加，空气与砖的有效接触面积就会相应减少，其结果是空气过剩系数就会增加，而国家新发布的GB-29620-2013《砖瓦工业大气污染物排放标准》中4.7条规定：基准过量空气系数为1.7，实测的大气污染物排放浓度应换算为基准过量空气系数排放浓度，也就是说空气过剩系数越大越不容易达标排放，给环保检测达标带来困难，加之空气过剩系数越大脱硫效率越低，脱硫设备投资就越大。

3.5       易出焦砖、黑心砖和灰心砖

就窑宽7.1m隧道窑而言，码1.0mX1.0m垛，码6垛3排，一般边隙为80mm，平均下来每垛间隙为188mm[（7100-160-1000X6）/5=188mm]，如改为7.3m窑，在边隙不变的情况下，垛隙就增加到228mm[（7300-80X2-1000X6）/5=228],相比7.1m窑，垛隙均增加40mm，使窑内空气系数加大，这是非常有害的。这样的增加实际只增加环流风量，相对减少穿流风量，加大了坯垛内外的温度差（温度梯度），传热效果降低，这与在焙烧中要千方百计增加穿流风量是矛盾的，与节能降耗也是不符的。实际生产中我们也可看到，有的砖厂依据窑车面积算下来窑车的码坯密度在合理范围内，可烧出的砖，从砖垛的四周看烧的很好，但垛中间的砖焦炼现象就很严重（也叫捂着烧），砖垛中间塌陷也大（焙烧收缩大），砖垛中间的砖断面就可看见砖心是黑的（缺氧燃烧），要不就是砖垛中间砖烧好了，但下部两边又有欠火砖，砖断面中心是灰黑色，用手一摸有染手指现象，这都是典型的垛隙过大造成的，即环流过大的表现。

4    改进窑内气流状态

我们知道，无论如何码坯，就是要让气流尽最大量地穿过坯垛中间或砖的孔洞，尽量减少边隙、顶隙和垛隙风的流量，一般来说穿流的风量每增加1%，火行的速度会增加2%以上。所以在焙烧操作上要控制好垛隙，不可过宽，尽量使穿流和环流的风速差趋于最小为宜，如把大断面隧道窑的1.0mX1.0m一垛砖看成“一块砖”，假设这“一块砖”是实心的，其与风的接触面积只是外表面积，也就是说只有环流没有穿流，传导传热路线就长，自然烧的就慢。如果这“一块砖”中间是空心的，孔洞率达46%左右，那么内表面积是外表面积的3倍以上，与风的接触面积也就增加3倍以上多，不仅缩短传导传热路线，而且传热面积大大增加，再把垛隙控制在合理的范围内，使穿流和环流的风速差降到最小（要考虑孔型和砖隙问题），做到要车上砖坯断面每个点上的风速尽量步调一致，这样，砖垛内外的温度差（温度梯度）会更小，砖坯受热和收缩就更均匀，自然烧的就快，这也与穿流焙烧理论实相符的。就目前研究表明，用穿流焙烧技术，火行速度更快，不仅烧成的产品质量上乘，而且在焙烧特性和产品性能上均有好的结果。

在实践中可观察到，穿流焙烧的产品收缩少，产品密度也降低。由于焙烧收缩降低较大，而使焙烧裂纹的危险性大大减少。此外，穿流焙烧可使垂直多孔砖产品有着更高的尺寸准确性，这就为砌墙时减小热墙、缩小砖缝打下好的基础，会使研磨机械费用有很大减少，所以，在实际生产中应尽最大可能向接近穿流焙烧方向发展。隧道窑留边隙和顶隙是为了窑车的安全运行。留垛隙的主要目的是减少中间码坯数量，平衡穿过边隙的风量，把中间的风拉动。适当的加宽是必要的，如果仅靠无限加大垛隙来增加环流气体流量来追求焙烧速度是有限的，更重要的是难以保证砖的质量，这也是片面的，与先进的穿流焙烧技术也是背道而驰的。

5         平流排烟技术的应用

为了改进窑内烟气流动的状态，有的设计单位在窑的预热带上面中间部位设抽烟支管，，我们把这种方法称为“腹腔抽烟”，这种从窑顶近似直线把中部风抽走的方法，虽然有一定效果，但存在很大弊病：

a、浪费有效热量，加大了预热带上下温差，造成焙烧速度减慢，且影响产品质量。我们知道火是向上冒的，热空气是向上浮的，窑墙两边设下哈风的主要目的之一就是把上浮的热风往下拉，使窑的预热带断面上下温度基本一致，加之窑内砖坯距离窑顶留有100mm左右的窑车运行安全缝隙，这个缝隙本来气流走的就快，而又在窑顶设腹腔抽烟，更加快顶隙气流流量，这不仅不符合焙烧原理，还会把有效热量直接从上部更多拉走，减少坯垛中穿流气体流量，使传热效果大大降低，造成下部的砖坯预热效果差，严重制约焙烧速度。

b、容易把焙烧带底火拉上，造成砖垛底部砖欠火，本来空气就上浮，再加上往上抽，使上边的风跑的更快，显然是不符合焙烧原理。

针对以上存在的各种问题，我们设计了平流排烟系统，即把进车口的截止面内腔扩大做成空的，下部开一个或多个孔，孔面向预热带方向抽风，孔下沿与窑车面持平，该孔简称前抽风口，用来当作引风管道，经过能活动的耐高温软管或其他形式把风引到排烟支管内。前抽风口上设有可调风量大小的闸阀，这样就很容易近乎直线把中间的风拉向前，且与左右两边的哈风口相互配合，将单纯从两边哈风抽烟气的量分流一部分通过前风口排除，，起到很好调节窑断面风量平衡的作用。经试验，这样的设计，对大断面隧道窑断面温度可控性、大大加快火行速度、提高焙烧质量是非常有效的。

平流排烟技术的运用，解除了束缚隧道窑断面宽度的限制，能很好地平衡大断面隧道窑的断面风量、缩小断面温差、加快焙烧速度、提高产品质量、增加窑车有效利用率，同时对隧道窑的节能减排也是很大促进和提高。这项技术在欧洲的大断面隧道窑上应用比较广泛，在我国还是新鲜事物。目前这项技术已经在国内一些大型装配式隧道窑上得到应用，前景广阔。而那种盲目扩大垛隙，相对减少穿流风量、牺牲窑车有效码砖面积的做法，不仅不利于烟气排放净化的治理，而且增加无效的投资，是得不偿失的。本文摘自：《砖瓦》周天津、梁嘉琪