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如何用好烧砖隧道窑(一)
时间:2019年06月06日    点击:次    来源:隧道窑

隧道窑是形如隧道的连续式窑炉,由窑道、燃烧设备(装置)、通风设备及输送设备组成。码有坯垛的窑车按顺序由一端进入,经过预热、烧成、冷却三带后由另一端出去。气流与坯垛运行方向相反。从燃料所产生的热烟气流经预热带预热坯体后,由排烟系统(经净化后)排至大气。由冷却带末端进入窑内的冷空气冷却制品后,本身被预热,可作为助燃空气或抽出做干燥介质。其热工制度不随时间变化,只与窑长有关。窑体各部位的温度处于稳定状态。由于属稳定传热,故窑墙和窑顶无蓄热损失。

窑炉的先进性除表现在操作上广泛采用电子计算机自动控制技术外,其本身的先进性应表现在结构的合理,燃料在窑炉内的充分燃烧,达到所要求的温度与气氛,最大限度地利用热能,尽可能地提高传热速率,尽量减少热量损失,窑内气体运动合理,保证物料加热所需的温度场和速度场。为能达到上述目的,必须学习和掌握相关的热工理论,这些理论有:气体力学,以研究窑炉内气体运动的规律,确定提高传热速率和减少热量损失的途径;质量交换原理,以研究质量交换过程及其影响因素;燃烧理论,以了解各类燃料性质和燃烧机理,为合理组织燃烧打下基础。现就如何用好烧砖隧道窑谈些看法:

1、尽量降低系统总阻力损失

窑内气体的运动可以是自然的,也是可以是强制的。由于窑内空间各点气体密度差所产生的力,造成的运动成为自然运动,或称为自然对流。这种运动不靠任何外力。窑内气体密度差通常是因气体温度不同而引起的。在外力作用下就可以产生强制运动。

在窑炉中很少遇到纯自然或纯强制的运动,在大多数情况下,气体的运动是由气体本身和外界产生的几种力的综合作用而引起的。其中以外力作用为主。气体在流动过程中,大部分能量消耗在各种阻力上。

系统总阻力损失越大,消耗的电能越多,不仅要增加动力设备的能耗,增加生产成本,而且牵制了窑炉产量。降低系统总阻力损失主要措施有:

1 选择适宜的流速。流速过大,则总阻力损失也相应大。若流速过小,则会增大投资,也不合适;

2)应经常清除烟道内的集灰。在地下水位较高的地区,应防止烟道内积水;

3)当烟道断面改变时,用逐渐变化代替突然变化,用圆滑的转弯代替直角转弯,用缓慢转弯代替急转弯;

4)尽量使管道光滑可以减小摩擦阻力系数。

5)不要无谓地增加管道长度。须知,在同样情况下,短管道比长管道阻力小。

2 努力缩小预热带上下温差

隧道窑预热带上下温差产生的主要原因有:

1)窑内气体自然对流,造成隧道中流速不均,最严重的是预热带。在预热带的气体是作为加热的介质,上部比下部流速大、流量大、携带热量多,故温度比下部高;

2)窑道中的阻力不均,上部和两边孔隙面积大,特别是拱顶窑,上部阻力小,流过气体多,传的热量也多,故比下部温度高(有时由于气体流速过快,造成上部欠火);

3)吸热不均。窑顶固定不动,属稳定传热,只有散热而不吸收蓄热,窑底随制品运动,不仅向外散热,而且还要升温蓄热,对传统的窑车,出烧成带吸收的蓄热可达总热量收入的14~18%。其中大部分是在预热带蓄积的;

4)车下漏入冷风。由于排烟风机设在预热带始端,窑的预热带一般为负压,在几何压头的作用下,同一横断面的下部负压大,而窑体主要漏入冷风的位置是窑车和窑车之间的接缝、窑车与窑墙之间接缝、砂封槽的缝隙,这些漏风的地方均在下部,故导致下部温度低。

降低预热带上下温差的措施有:

1)加强密封。隧道窑预热带的漏风主要发生在窑头四周间隙处、窑车前后接缝处、窑车与窑墙接缝处。其中烟道抽风形成负压最大的位置和窑头的漏风最为严重,这些位置的间隙尺寸应严格控制。为此,码车前应检查窑车衬砖是否完好;车顶面高度是否符合规定(不能过大,也不能过小);窑车的裙板是否变形,前后窑车的裙板接触间隙是否过大,对不合格的窑车不能码放坯垛,即使已经码了的也不能使其进窑;检查砂封高度是否合格,加砂制度是否认真执行。尽量减少冷风的侵入;

2)适当降低窑的断面高度,以减少相对几何压头和循环气流,这就是发展扁口窑的原因;

3)采用合理的坯垛形式,减少窑的阻力,在坯垛稳固的前提下适当减少挡风的横带,并尽量使窑内横断面上的阻力分布均匀,降低预热带最大负压的绝对值;

4)采用绝热性能良好的轻质窑车;

5)窑顶采用平顶,以减少窑的上部空隙;

6)在预热带窑头设置1~2道封闭气幕,以阻止从窑头漏入的冷风;在预热带温差最大处的窑顶设置搅拌气幕;在预热带尾部(接近烧成带)的窑顶设置一定高度的挡板,以增加上部循环气流的阻力;

7)在预热带窑顶设置与主流逆向的冷风喷嘴;

8)增加车下压力平衡设施,不但可防止预热带漏入冷风,而且可防止高温区段热气逸至车下,烧坏车轮轴承;

9)调整坯垛稀密程度,以平衡气流阻力。

3 努力缩小烧成带上下温差

 隧道窑烧成带上下温差产生的主要原因有:

1)坯垛包括窑车衬层从预热带进入烧成带时本身存在的温差;

2)因冷热气体密度不同引起的自然流动;

3)窑道过高;

4)坯垛码法不合理。

 针对上述温差产生的原因,应采取相应的措施使温差缩小。

4 、努力缩小冷却带上下温差

冷却带产生上下温差的主要原因有:

1)窑内气体自然对流,造成冷却介质(空气)流速分布不均,这是与预热带不同的,但由于制品经烧成后体积收缩,往往冷却带窑顶的空隙更大;

2)在冷却带窑车及其码在上面的制品释放蓄热。这与预热带、烧成带刚好相反,促使上部温度偏低而下部温度偏高;

3)冷却方式和坯垛码法不合理。

 降低冷却带上下温差的措施有:

1)降低窑车衬层的蓄热;

2)改进冷却方式和坯垛码法。

    现代隧道窑一般为气体燃料,窑采用两侧垂直和水平交错布置喷嘴,高速喷入冷却风,再由窑顶分散抽出热空气,使冷却带的温差有明显缩小。来源(中国砖瓦工业烧结技术信息中心)







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