1 隧道窑与轮窑

1.1 隧道窑的优点

这里介绍的隧道窑是指我国燃煤普通隧道窑。隧道窑是在窑道外码坯垛至窑车上，卸成品也是在窑道外进行，工人操作条件较好，且装、出窑车较易实现机械化。轮窑是在窑道内码坯垛和卸成品的，环境温度高，粉尘大，操作条件差，且装、出窑道难以实现机械化。这也得轮窑最大的缺点。虽然国外的直通道轮窑有用叉车装、出窑的，但没有隧道窑在室外进行操作方便。

隧道窑是定点焙烧，窑墙和窑顶的温度是不变的，属稳定传热。轮窑是周而复始的循环焙烧，因而也周而复始地加热、冷却窑墙和窑顶，属不稳定传热。就这一点讲，隧道窑的热能利用率高于轮窑。但是，隧道窑要周而复始地加热、冷却窑车，增加了隧道窑的热损率。

在生产正常的情况下，隧道窑的闸阀提法一旦确定，无需再动。轮窑需随着火的走动，频繁启、落闸阀。

隧道窑的闸阀较少，主要布置在火前进方向的预热带，且多数处于启动状态，而位启用的闸较少，即使漏气也是拉火前进的。负压处窑外冷气向窑内窜，正压处窑内热气向窑外窜，漏气量较大。由于这些闸多数不在火前进方向的预热带，故影响了火行速度。

例如：A厂有一条92.84m×2.5m隧道窑，9对（18个）闸，其中7对为烟闸，设置预热带；1对为车底闸，也在预热带；1对为高温放热闸，在烧成带始端，偏向预热带。无论正在使用的闸，还是未使用产生漏气的闸，均“将火拉向前进方向，无逆向力生产。”

B厂一座24门轮窑，内、外哈风闸多达50个，烧一把火，处于逆向位置的闸占3/5以上。这些闸一旦漏气，必然产生逆向力，阻碍火的前进。

隧道窑投煤孔少，且主要布置在中部零压点附近，故漏出或漏入气体不太多。轮窑一圈布满投煤孔，数量多，各种压力状态下均有，故漏出或漏入气体较多。例如：A厂的隧道窑计127个投煤孔，而B厂的轮窑多达526个投煤孔，是隧道窑的4倍以上。

如用自动加煤器外投煤粉，或用气体、液体燃料焙烧，这些系统中隧道窑上设置比在轮窑上设置简单得多。

轮窑要糊纸挡，纸挡难免出现漏气。而隧道窑无纸挡。

一般情况下，轮窑的漏气点大大多于隧道窑的漏气点，“拉后腿”的地方较多，故它的火行速度低于隧道窑。隧道窑的火行速度为3.5m/h~4m/h较普遍；而轮窑的火行速度达2.5m/h～3m/h的不多，故横断面积较小的隧道窑往往产量高于横断面积较大的轮窑。

轮窑一圈要设窑门，窑门的数量多。频繁封门、打洞工作量较大，且门是个薄弱环节，散热多，故靠近窑门的制品一般欠火。而隧道窑只有前后两个门。需要指出的是，隧道窑进车端门靠近排烟风机，此处负压大，如密封不好，大量外界冷空气要漏入窑内（有的厂由窑门漏入窑内的冷空气高达1万Nm3/h以上），就近进入排烟风机。进车时排烟风机基本上全抽的是进车端窑门进来的风，火处于停止前进状态，牵制了窑的生产能力发挥，故窑门开启时间越短越好，最好进车端设置双层窑门。

轮窑装、出窑时，运输车辆需频繁进出窑道，极易碰坏窑门，而隧道窑不存在此问题。

隧道窑的内高可高可低；但轮窑由于要进人站立操作，不能太低。

隧道窑的窑道可宽可窄；但轮窑由于在装出窑时要在窑道横向排放两辆或更多架子车，故不能太窄。

隧道窑的拱顶矢高可做得很小，甚至平顶；而轮窑（尤其是国内用得较多的环形轮窑）拱顶矢高一般较大，做成平顶难度大，投入费用高。

隧道窑的窑道内墙、内拱可用耐火材料砌筑。亦可在高温段用耐火材料砌筑，低温段用普通烧结砖砌筑，由于投煤孔处于薄弱环节，且投煤孔数量不多，故一般用异形耐火材料砌筑，投煤孔处不易损坏，而轮窑窑道的任何一个部位都可能处于高温段，也可能处于低温段，且投煤孔数量很多，如用耐火材料砌筑，投入的费用较高，故轮窑一般用普通烧结砖砌筑，其实用寿命不长，尤其投煤孔处易损坏。

隧道窑如用二次进风机，风机的位置可固定不动，而轮窑如用二次进风机，风机的位置要跟随火移动，不便操作。

如某制品在窑内焙烧的预热带、烧成带、保温冷却带带长度确定后，采用轮窑的窑道展开长度应比采用隧道窑的窑道长度长一些，因轮窑的窑道中要空出一段作为装、出窑位置。

1.2 隧道窑的缺点

隧道窑的建设费用高于轮窑，这是因为要设窑车、电托车、顶车机和回车卷扬机等输送设备。由于这些设备的设置，使得隧道窑的电耗高于轮窑。

隧道窑是由若干辆窑车组成的活动窑底，窑车与窑车接缝处很难密封严实。砂封槽缺砂时也要漏气。正压处热气向检查坑道中漏入，致使窑车金属部件变形、开裂，窑车轴承润滑油结焦，从而导致窑车运转不灵活，增加顶车机负荷，甚至导致窑体损坏事故。窑车上、下漏风是隧道窑的最大缺点。为了彻底堵绝漏风，有人想到用水封，因水的密封性能好，但在有火的窑内用水封又谈何容易？而轮窑的砖坯上码在窑道地平面上，无上下漏气之虞。鉴于窑车是活动的，故隧道窑的结构密封难度大于轮窑。

窑道中的窑车是一群能吃的“老虎”，出窑时将带出一些热量至外界。

由于每辆码了坯体的窑车，从进车端到出车端，要经过全窑道各部位，一旦坯垛碰内墙擦内拱，会导致倒垛乃至窑车脱轨事故，为了防止这类事故的发生，要求坯垛与内墙、内拱缝隙保持40mm左右。但不少厂担心在生产过程中出现内拱下坠、内墙变形、窑车面耐火材料位移，造成上述碰擦事故，往往将边隙和顶隙留得较大，有的大到200mm～300mm。须知，该缝隙是被迫留的，是“邪恶点”，大量气体会由此通过，而到不了坯垛内部去，这不但增加了排烟风机负担，而且降低了产量。另一方面，由于气体热膨胀密度变小上浮，冷收缩密度变大下沉，故顶隙流动的气体温度高，制品易过烧，下边隙流动的气体温度低，制品易欠火。据测定，有些厂高至80%的气体是由顶隙和边隙通过对，根本未起助燃作用。而轮窑的坯垛的不动的，顶、边的缝隙可留得很小，甚至紧靠内拱、内边，轮窑不存在边隙和顶隙之虞。轮窑如某处内拱下坠或内墙向内凸鼓，可在此处少码一层或横向少码1～2块坯体，其他部位仍按原码窑图码垛，比较灵活，损失不大。而隧道窑不同，如某处内拱下坠，迫使窑车上的坯垛少码一层，不但大大减少窑内制品数量，而且造成顶隙增大，走风增多，损失较大。故和轮窑相比，隧道窑的窑体砌筑质量更重要。

一旦隧道窑出现垮垛或窑车脱轨事故，处理起来就很麻烦；而轮窑即使某窑室垮垛，一般情况下仍然可让火继续前进，特殊情况下，如垮垛（指坯垛）面积较大，火焰难以越过它时，则可以让火焰暂时反向行走一段距离，创造条件使垮了的坯垛重新码好，再恢复顺向行进。

隧道窑的窑道内要行进装着坯垛的窑车，坯垛的稳定性显得比轮窑内的坯垛跟重要；因而，要求轨道安装精度、窑墙、窑拱的砌筑精度比轮窑的窑体更重要；隧道窑基础可靠性显得比轮窑更高，一旦基础出现均匀下沉，造成轨道不平，或拱内墙、内拱变形，窑车就无法通过。总之隧道窑可以做到对温度曲线精确控制，断面温度均匀，而轮窑则不然。因此，隧道窑可以适用焙烧高质量的产品，而轮窑只适合生产一般性的产品。

2 其他类型的隧道窑

通常采用的隧道窑都是直条形的，还有做成圆环等形状的，但是由于这样那样的缺陷，此类窑形用的极少。为了集思广益，使这类窑形不断有所提高和改进，现特简介如下：

1972年1月丹麦锡克堡的里斯勃罗瓦厂的一座自动化圆形隧道窑投产，其窑道形状是一圆截面，用于烧瓦，未能废除窑车。其特点的：作业时窑车底部的轨道在辊轮上滑动，窑车不与轨道做相对运动。装、出窑在同一侧面进行，便于搬运。

法国队一些砖厂采用自动旋转窑底的环形窑，用连续环形旋转窑底取代窑车。其特点是：①由于采用了连续式窑底，因而消除了窑车与窑车之间的接缝，改善了窑底的密封性能，减少了热损失；②窑底设有“连续砂封”存放砂子，不存在砂子漏损问题，省去了经常补充砂子的操作；③利用旋转的窑底，可在固定的位置连续装、出窑。不足之处是窑底旋转过程中有时出现偏移现象。

我国经过多年的潜心研究，发明了“移动式隧道窑”。该窑的窑道为圆环形。生产时，窑体沿直径为60m～80m的环形轨道上转动，不用窑车，将坯体直接码在窑道的地坪面上。其特点是：①继承了轮窑不用窑车的做法，从而克服了隧道窑的投资大和窑车运行费用高的缺点；②继承了隧道窑在外界装窑、出窑的做法，克服了轮窑在窑道内恶劣环境下操作的缺点。该窑的装、出窑的位置上移动的。

3 一次码烧一条龙隧道窑和一次码烧并列式隧道窑相比较

3.1 一条龙隧道窑的特点

因干燥和焙烧连为一体，未分割，经干燥后的坯体无须出干燥段而直接进入焙烧段，故此窑形热损失要少些，少进、出一次窑车，少一道托、顶窑车工序。但这种干燥、焙烧工序均只码一次窑车。

3.2 一条龙隧道窑的缺点

干燥段只能负压排潮；而并列式隧道窑可负压排潮，亦可正压排潮。

干燥段顶部不宜盖钢筋混凝土板（不能太简化），因为操作不当会使焙烧段的火偏移到干燥段，烧坏钢筋混凝土板。而并列式隧道窑是干燥、焙烧段分开的，可使干燥部分简化，顶部可盖钢筋混凝土板。

应该指出的是，有的厂采用并列式一次码烧隧道窑，焙烧窑的内拱有一定的弧度，而干燥窑的内拱是平的。这样若将就干燥窑，坯垛顶部码成平的，则焙烧窑中部顶隙太大，风由此隙走的多，致使横断面温差大，火行速度慢；如将就焙烧窑，坯垛顶部码成拱形，则干燥窑两顶角空隙大，封由此两顶角隙走的多，造成坯垛底部脱水慢，影响了干燥速度。正确的做法是，干燥窑和焙烧窑的内拱形状应趋于一致。

4 二次码烧隧道窑（配干燥室）和一次码烧隧道窑相比较

4.1 二次码烧优点

可将干燥后的废坯剔出，回收作为原料。而一次码烧窑干燥后的废坯必须进焙烧窑（段），将其烧成废砖，不但多废原料、人力、能量，而且减少了焙烧窑（段）的产量。

在上下温差允许的情况下，二次码烧工艺中因坯体已经过干燥，强度较高，可适当增加窑车上坯垛的层数，以提高产量；而一次码烧隧道窑窑车坯垛层数受到湿坯垛强度限制，往往码垛层数较少，尤其是原料中加入成孔剂生产高孔洞率自保温空心砖（砌块）时，湿坯垛强度一般很低，宜采用二次码烧工艺。

4.2 二次码烧缺点

二次码烧的缺点是多码一次坯：第一次将湿坯体码在干燥车上，干燥后再由干燥车卸下码上窑车，共计两次；而一次码烧只需一次直接码上窑车。多码一次不但需多投入劳动力，而且多一次碰坏坯体棱角的机会。

5 二次码烧轮窑（配干燥室）和一次码烧轮窑相比较

5.1 二次码烧优点

因入窑的是经过干燥的坯体，强度较高，窑内上、下温差在允许范围的情况下，码的层数可适当多些，因而有条件使窑道做的宽些（轮窑一般不是平顶，有一定的拱高，只有窑道总高较高，才为增加内宽创造条件；否则内宽增加到一定程度，窑内直墙的高度就很低，窑门砌筑有一定困难，窑门最好在直墙上）。总之，轮窑窑道不能太低，因操作人员要进出窑门和在窑道内站立操作。

鉴于轮窑窑道不能太低，因而湿坯垛码的也不能太低（在一般情况下，坯垛层数不宜少于18块），如湿坯体强度不高，底层坯体承受不了上部坯体的压力，就不能采用一次码烧轮窑。

5.2 二次码烧缺点

湿坯垛码到干燥车上，经干燥后的坯体从干燥车转码到架子车上（有些砖厂用胶轮车驼着装有干坯体的干燥车直接拖入窑内，虽少码一次，但也带来操作上的麻烦），又将架子车上的干坯体码至窑道内，计码三次。而采用一次码烧轮窑时，湿坯体码到架子车上，再将架子车上的坯垛码至窑道内，共计码两次，可少码一次。

6 隧道窑或轮窑配坯场和隧道窑或轮窑配干燥室相比较

6.1 配坯场优点

采用自然干燥，其特点是干燥周期长、干燥速度缓慢。在人工呵护下，对敏感性系数高的原料成型的坯体，干燥开裂情况比人工干燥好些。因而，在自然干燥的启发下，有的厂即使采用人工干燥，也先将湿坯体在厂房内静停24h左右，使其含水率向临界点慢速靠拢，再进干燥室，以提高干燥质量。利用了大自然“免费”的风能和太阳能。

6.2 配坯场缺点

受气候因素影响较大，暴雨、大风、冰冻往往给坯场中的坯体造成损失。

一般需码四次：成型后的湿坯体码上架子车，再由架子车卸码至坯场，干燥后的坯体码上架子车，再由架子车卸码至窑道内（或窑车上），如需干燥中途“花架”，则需码五次。而隧道窑配干燥室只需码两次，轮窑配干燥室只需码三次。

坯场占地面积大，需操作工人数量多。

7 负压排潮隧道干燥室和正压排潮隧道干燥室相比较

7.1 负压排潮优点

排出的潮气相对湿度较高，一般为90%～95%。而正压排潮一般有5～8个排潮囱，各个囱排出的潮气相对湿度也不一样，某厂靠近出车端的一个囱（排出气最多的一个囱）相对湿度仅25%～30%，热介质利用率不高。

由于是集中负压排潮，气体基本上不通过干燥室进、出车端外泄，进、出车端工人操作环境较好。集中排潮便于脱硫除尘。而正压排潮如控制不好，热介质易通过进、出车端外泄，恶化了进、出车端工人操作环境。由于其排潮点分为若干个，故不便于脱硫除尘。因排潮囱的高度都较低（如高了则阻碍力大），故对周围环境产生的污染较大。

7.2 负压排潮缺点

由于排出的躯体湿含量高，故排潮风机腐蚀较快，如热介质中含SO₂较高，排潮风机会腐蚀的更快。而正压排潮不用排潮风机。

采用负压排潮，坯体干燥均匀程度低于正压排潮。

8 国内中小断面隧道窑与国外大断面“箱式”隧道窑相比较

中小断面隧道窑以几十万块砖，乃至上百万块砖用手工砌筑而成，对工人的砌筑水平要求高；大断面“箱式”隧道窑是法国工商研究及发展中心与1968年首创，该窑多为装配式，只需将工厂化加工组成窑道各部件组装即成，手工砌筑工作量小。它的特点是构造优良，密封性能好。其外部为金属结构，内部是耐火材料，中间夹层是耐热保温材料，可以加压焙烧，故窑内温度均匀，同一横截面上温差可控制在20℃以下，焙烧出来的制品质地均匀。

中小断面隧道窑结构简单，主要用一台排烟风机，多数采用全自然进风，电耗少，由于控制手段简单，故对烧火工的观察能力、操作水平相对要求高；而大断面“箱式”隧道窑结构比较复杂，采用多台风机，完全强制进风，自动控制，电耗多，操作工人按仪表显示的数值进行调节，由于其外漏钢管多，造成一些热损失，加之烟热未作湿坯体的干燥介质，而排放至外界。据天津蓟县国环页岩砖厂测试结果：它的热耗约高于中、小断面隧道窑15%～20%。因而如何缩短外漏钢管并使其更好地保温和利用烟热，是大断面“箱式”隧道窑一个值得研究的问题。

9 室式干燥室和隧道干燥室相比较

室式干燥室是间歇干燥室，隧道干燥室是连续干燥室。前者热耗高于后者；前者坯体是单层干燥，后者坯体是叠摞干燥，前者更利于干燥质量的提高；前者可适应多规格制品的干燥，后者更适合于单一规格制品的干燥。

 

 

 

 

 

 

 

山东巨野宏基窑炉有限公司

2010-10-3