图6  刚用了一个月的窑车

    窑车车面层是隧道窑焙烧中最容易出现为问题的部位。车面层与隧道窑两边内侧墙、顶板形成了隧道窑中的四个面，除车面层外，其他三个面的温度相对是稳定的，这三个面上的热损失仅限于从里到外传热的热损失；而窑车车面层则不同，窑车运行中的每一次循环，都是在冷却状态下进入窑内，而窑车除了出窑时本身带出热量外，车面层材料向车下传热也是一种热损失。此外，车面层材料的吸热和蓄热也是很重要的因素。事实上，车面层的表面温度也达到了最高焙烧温度，因而车面层的热损失与其所用材料的传热和蓄热性能关系极大。车面垫层材料愈厚，通过车面层的热损失就越小（传热量小）；但是车面垫层材料愈厚而车面层材料的蓄热就越大。车面垫层材料的厚度与蓄热称为了车面车面材料选择中的一项矛盾。通常，车面层不要性能良好的材料组成，而且要由能够适应不同应力的数层材料组成。必须提醒注意的是：车面垫层材料的顶部（表面）温度在焙烧期间几乎达到了最高焙烧温度，因此这层材料在每一个烧成循环中都是从常温被加热到几乎1000℃，所以顶层材料对蓄热有着重要的影响。为了减少由于蓄热带走的热量，因而车面顶层材料应尽可能的轻。车面层的下部材料仅经受较低的温度，对其蓄热量的大小影响甚微，所以底层材料可重一些。

     窑车面垫层材料除了要有最小的热损失外，还必须达到如下的要求：首先，它必须保证窑车形成的底面的密封性；其次，也必须能够安全地将焙烧的坯体刭成品输送到达一定位置，并且．也能够经受得起窑车的纵向弯曲应力；第三，车面垫层材料还必须经受得起由于温度周期性变化而引发的尺寸变化。例如，一个宽6m的窑车车面在预热带约增大26mm，而在冷却过程中尺寸又要缩小26mm(如果是lO.4m宽隧道窑的窑车车面层，在加热一冷却期间的尺寸变化约为45mm)，因此，大断面隧道窑侧墙上的曲折密封槽的砌筑精确度是非常重要的。窑车车面层边沿框砖及角砖的砌筑误差也是非常重要的。车面层材料必须能够经受得起这种不断变化的热运动，所使用的砌筑材料也应当能够抵御得住温度的变化和热冲击。虽然说窑车车面层材料容易购置，且价格低廉，但也不能不考虑到实际运行中高的维修成本。窑车车面材料一般要遵循如下原则选用：

   (1)窑车车面材料应当由高质量的低密度耐火材料及轻质隔热材料组成。从底层到顶层材料应尽可能的轻；

   (2)车面底板应由钢板组成，并且这一层钢板应带有简单形状的或是梯形的皱折（瓦楞式），以便使砌筑材料与底层钢板有更好地结合，同时皱折形式的钢板也增加了车架的刚度。车架与底层钢板连在一起形成了隔离窑车上下空气的第一层。底层钢板与车架在焙烧中经受着差不多的温度，因此，底层钢板的膨胀性能可不考虑（仅考虑车架的膨胀延伸即可）；

(3)车面层材料不能承受任何工作荷载（如坯垛重量），其工作荷载必须由专门的支撑构件来承担（如柱砖）。这种支撑构件可做成中空的矩形，在其孔洞中填充隔热材料。这种方法在多年的实用中证明是非常有效的。这种支撑构件最好普通的烧结空心砖来替代，因普通空心砖的抗热冲击性能不好，碎裂很快；

(4)在上述支撑构件上直接砌筑车面承重砖（砌块），其上再砌筑烟气通道砖。这两层由耐火材料制成的砖，由于蓄热量的影响，会增大热损失。因此，这两层砖的重量应尽可能的轻，并且要能抵御得住周期性变化的温度及热冲击。所以车面承重砖的尺

寸不宜过大，以避免裂纹。烟气通道砖上直接码放的是坯垛，因此，烟气通道砖的结构形式和孔洞大小也非常重要。烟气通道砖的结构形式不合理时，常会形成车面不平或歪斜，造成码坯困难；烟气通道砖的孔洞太小时，会造成预热带的车面温度低，加大了坯垛上下的温差。有的工厂将烟气通道砖改变成多齿形板，这是一种非常不合理的结构。因多齿形耐火材料板抵御温度变化和抗热冲击的性能差，很容易破碎。从焙烧中的热工原理上讲，这种

结构形式也不利于提高预热带的车面温度，会增大温差。此外，多齿形板还会对底层坯体在焙烧（干燥）中的收缩造成阻力，使底层坯垛中不合格的产品增多。为了提高烟气通道砖及车面承重砖的使用寿命（或称周转次数），建议可在这两种砖制造时的坯

料中加入堇青石质耐火材料，以提高它们的耐热冲击性能：

    （5）车面垫层材料应注意留好各层材料之间膨胀收缩尺寸，以保证车架、底层钢板、中间层、顶层之间的不同膨胀与收缩，并能连续运行，尽量减少维修；

     (6)车面垫层的总厚度应通过计算确定。由于结构上的原因，车面垫层的最小厚度应为250mm；

     (7)窑车框砖及角砖的设计和制造要求及原则是：“头轻底重！”许多厂家在窑车的框砖和角砖上没有给予应有的重视，有的甚至用普通的红砖来做，其结果是天天修窑车，不但使车面垫层材料损坏严重，而且也使车架及裙板损伤严重。有的工厂在新隧道窑投产不几年，窑车就已损坏，严重地影响着产品和质量。所谓“头轻底重”也就是框砖和角砖的底部可做的大一些，以免松动歪斜。也可以在其坯体原料中加入堇青石质耐火材料，以提高抗热冲击性能。

    窑车框砖及角砖砌筑应在经校正过的平整轨道上进行，使每辆车统一规格，砌筑偏差要尽量小。一条隧道窑所配备的设备中，以窑车数量为最多。窑车投入的费用占全窑总造价的比例较大，如果窑车做不好，投产后的维修工作很繁重。窑车是否坚固耐用，不仅影响着隧道窑能否安全运行，而且影响着产品质量和生产成本。

    关于窑车尺寸的选择也非常重要。但是在一些新建的“一次码烧”隧道窑生产厂家看到，为数不少的窑车几乎都是近似于正方形。如窑宽在3.3m、3.6m、3.7m、4m的情况下这种近似于正方形的窑车最多。须知，现在很多新建隧道窑的生产厂家，大都选择了自动化机械码坯机或是机器人码坯。这种近似于正方形的窑车，给自动化机械码坯机或是机器人码坯带来了很大的困难，要么就会超出正常的码坯密度，要么就会带来所码放坯垛的横通风道与隧道窑（隧道干燥室）上所设置的各种孔道不对位，有的根本就没有考虑横向的通风道，给正常的焙烧（干燥）操作带来了极大的困难。关于在各种窑宽的情况下，窑车应具有的合理尺寸，也就是窑车的长度，首先要考虑的是所码坯垛的合理的组成

形式，便于自动化机械码坯机或是机器人码坯的操作；其次是坯垛之间的横向通风道尺寸。须知，窑车上所码坯垛的组成形式与“一次码烧”工艺中的隧道干燥室和焙烧隧道窑上各种孔位的结构尺寸息息相关，因此这种近似于正方形的窑车尺寸不值得提倡。鉴于此，在“一次码烧”隧道窑的设计上，应该事前设计出各种产品的码车图，根据码车图来合理布置隧道干燥室以及隧道窑上的各种孔位，并确定出合理的窑车尺寸。隧道窑的设计图纸中也必须包括有各种产品的码车图。码车图应该由隧道窑的设计方提供，不应由码坯设备厂制造厂家来提供。码坯设备厂制造厂家的责任就是按照设计方提供的码车图，准确地实现所设计的码坯方式。

10、关于砂封槽

    隧道窑的车下与焙烧道之间的密封，历来都是隧道窑的设计者及生产厂家非常重视的一个方面。该密封的好坏，直接关系到产量的高低、产品质量的优劣，操作控制的难易程度等，为此，在隧道窑的发展历程中，车面上下的密封，中外的研究者都付出了极大的努力，也创造出了多种密封的措施，如砂密封（窑车裙板在砂封槽中的砂中运行）、双重砂密封（双重砂封就是在窑墙双曲密封砖下镶嵌入C形截面钢，C形截面钢的下部构成通常的砂封槽，C形截面钢的上面结构与窑车上的T-形砂封板一起构成了第二道砂封。窑车上的T-形砂封板的后端可做成U-形，也使得T-形砂封板接头处的密封得到改善。这种结构形式在设计和建造中很容易做到，也不会提高窑炉的总造价，只是要求窑车的

加工精度和窑墙的施工精度控制要高一些）、干密封（窑底面上由多个不联通的空腔组成，使窑车下的空气不能流动）、水密封（窑车裙板在水槽中运行，为法国专利，目前专利仍在保护期）、翻板控制（窑车下由一系列的闸板组成控制气体流量以及温度）系统等等。最常用的砂封槽系统（也是最早的密封形式），主要作用就是隔绝焙烧道与窑车下的气流，以便减少漏气，防止窑车上下的气流相互流动，防止窑车下温度过高而损坏窑车轴承以及保护窑车钢结构的使用寿命，从而才能保证窑内焙烧道的温度制度的稳定和压力制度的稳定。自1751年发明隧道窑之后，长达130年未能用于生产实际，其中的一个关键问题是没有解决窑车上下空间的密封问题。直到砂封发明后，隧道窑才得到推广应用。

    因此，砂封槽的重要性不言而喻。砂封槽的高低、宽窄尺寸应根据窑的大小和窑车结构与砂封板的固定形式和高低来决定。可是在河南、山西某些地方看到“山寨版”的隧道窑上，砂封槽仅是用红砖在窑底平面上砌筑一小矮墙，砂封槽中充填的是炉渣，窑车的裙板根本就没有插入在炉渣中，这种形式的砂封槽哪里能起到密封的作用。更可笑的是有一家的砂封槽中的尺寸和空腔拉两卡车砂子可能才会装到窑车裙板能插入的程度。这就充

分暴露出一些所谓的会建隧道窑者，根本就不懂得砂封槽密封的重要性，也不懂得砂封槽的结构和作用，更谈不上砂封槽的具体结构尺寸和窑车裙板与之定位的相对尺寸。有不少“山寨版”隧道窑在建设期间竟然连加砂的地方都没有预留，更不用说在隧道窑的长度方向上的加砂管口。有的厂家根本就不加砂。甚至还有的生产厂家管理者说：“建隧道窑的师傅说，砂封槽根本就没有用处”。真是滑天下之大稽。

    砂封槽的主要作用是隔绝焙烧道与窑车下的气流，以减少漏气，使窑内压力和温度制度保持稳定。业内技术人员都很清楚地知道减少错误空气进入焙烧道的重要性。错误空气进入焙烧道，加大了窑内温差，增加了热量消耗，加重了排烟设备的负荷，使产品质量下降，窑车损坏加剧等。而错误空气的两个主要来源之一就是通过砂封槽进入焙烧道。例如因砂封槽中砂子的填充程度不够，不能完全隔绝空气，仅对通过的空气起到了部分的阻挡

作用。然而错误空气最危险的来源足窑车砂封裙板结合之处不严密进入焙烧道的气流。因窑车向前的顶推力不能通过砂封裙板来传递，窑车之间的砂封裙板不可能、也不应当靠得太近。但是由于裙板的变形、不同程度的热膨胀、窑车的损伤等，都会使错误空气通过窑车裙板之间的缝隙进入焙烧道。在两辆窑车裙板的连结处，总会有一个不能完全封闭的小面积缝隙，其范围一般约为1~2cm²(精加工的窑车)，但有的因加工粗糙，此处的缝隙很大，甚至达2~ 3cm宽。这看来似乎非常小的面积也会导致大量的错误空气的侵入，若一条窑中有30~50辆车时，窑车裙板的连结处就多达60~100处缝隙，若每两辆窑车裙板之间的空隙为lcm宽时，错误空气进入焙烧道的总计宽度将达60~lOOcm，这就会给大

量的错误空气进入窑内提供了通道。曾有人试图用砂封板的重叠（搭接）方法来消除这种缺陷，但实际证明这样的密封构件及相类似的方法都不是非常合适的，因这些装置在连续运转中会被破坏，最终这些部件也就成为了无效的。要解决这一问题，除窑车钢结构部分的加工要精细外，在实际中也可采用软密封的方法来封闭窑车裙板的结合处；也可以设计成双道砂封。为了进一步减少从裙板连接处漏人窑内错误空气的量，在窑的侧墙上的曲折密封形式封闭方式是水密封（我国目前还做不到）。

    操作中及时加砂也非常重要。如果砂封槽中砂子的填充程度不够，也会使错误空气进入焙烧道。因此必须规定按时加入干净的、符合要求的砂子。根据经验证明，加人砂封槽中的砂子中粗颗粒的理想直径是5~ 7mm，这是为了防止在排烟道口附近砂子被吸入烟道。但所加砂子中也应包括有足够量的细颗粒砂。根据经验，所加砂子中的粗颗粒部分应占约30%，细颗粒部分应占约70%，其中细颗粒部分应尽量要求为无尘砂子。砂封槽缺砂必然造成窑车上下漏气。有的部位冷气上窜，促使窑道内温差扩大，底部制品欠火；有的部位热气下窜，将窑车金属构件烧变形，烤焦窑车轴承润滑油。

11、关于隧道干燥室和隧道窑的风机配备

    在内蒙古自治区某地一个新建尚未投产的“一次码烧”生产线上看到，两条连体建设的3.7m断面宽度的隧道窑以及两条相应的隧道干燥室（隧道窑和干燥室分离建造）。但当看到隧道窑与干燥室配用的风机后，确实吃惊不小。每条焙烧隧道窑的低温排烟风机为一台55kW的1 6号离心风机，抽取隧道窑余热和高温烟热送往干燥室的送热风机同样为一台55kW的16号离心风机，出车端窑门上安装有三台7.5kW供给新鲜空气的轴流风机；每条

隧道干燥室上的排潮风机为一台75kW的离心风机（全压在llOOPa以上）。此外在每条隧道干燥室顶上（约在中部）还装备了两台用于循环的轴流风机。这种现象在其他地区也有存在。3.7m断面的隧道干燥室的排潮选用75kW的离心风机，确实太大了。实际上，排潮风机并不需要太高的压力，压力过高会造成大量的外界冷风进入干燥室内。当然，重视“一次码烧”工艺中的干燥问题，出发点没有错，但是隧道干燥室的排潮风机根本就不需要这么大的高压力（相对而言）风机。照常规说来，排潮的风量是小于送人干燥进入干燥室的热风量的。虽说现在风机电动机普遍使用变频器，但是这种“大马拉小车”方式确属不可取。首先应对干燥的对象，也就是干燥的产品类型其挤出成型的含水量做出计算，弄明白究竟每小时需要排放出去多少水？排放出去这些水需要多少温度的风量？排出去的潮气量有多少？更重要的是要了解清楚坯体混合料的干燥特性。上述实例中的生产厂家所使用的原材料为质量很好的煤矸石和页岩，估计其成型含水量也不会太高，坯体湿强度也不会太低，完全不需要如此做法。另外，3.7m断面隧道窑的低温排烟风机不需要55kW的16号离心风机。

    与上述情况截然相反的现象是很多地方新建隧道窑的风机配置过于简化。例如在河南、四川、甘肃、山西、云南等地看到的“一次码烧”隧道窑（干燥室），仅有1台风机，这1台风机不仅要承担焙烧隧道窑的排烟任务（大多数这样的隧道窑没有抽取余热，也没有窑尾供给新鲜空气的专用风机），而且还要承担隧道干燥室的供给热风任务以及焙烧隧道窑所需新鲜空气供给任务；有的地方的隧道干燥室还采取“正压排潮”，因此这一台风机还间接地承担着干燥室的排潮任务。实质上，这种配置的风机，且不论其合理性，仅从将隧道窑所有排出的烟气（含低温烟气）全部送人干燥室而言，就会给产品质量造成很大的影响，例如隧道窑排放烟气中含有硫、氟等有害气体，这些有害气体在进入干燥室后会与坯体中的钙（镁）反应，生成泛白或泛霜的物质。从这些隧道窑烧成的产品来看，很多由于硫的污染，其表面形成了严重的泛白现象，失去了烧结砖应有的本色。须知，严重泛白的砖，在使用过程中其表面泛白层易于脱落，特别是有水渗透的情况下。一般来讲，有严重泛白层的烧结砖在使用过程中也会出现泛霜。因此，在含硫高的情况下，最好将低温烟气单独排出，经由烟气净化系统净化后再排放，以便减少对产品和对大气的污染。另外，这种简化的“土隧道窑”，大部分没有考虑窑车上下的压力平衡，或称之为焙烧过程中的压力制度。

12、原材料选择不当以及不合理的挤出设备

关于砖坯的裂纹或是成品砖的爆裂，在很多地方新建的“一次码烧”生产线中时有发现。诚然，砖坯出现裂纹的原因众多，但是以看到的实际情况分析，最多的是以下三个方面原因所引起的，一是原材料的选用不合理；二是干燥制度不合理；第三，也是最主要的原因——挤出成型设备问题。图7中是部分裂纹砖以及裂纹砖坯。