隧道窑窑顶作为隧道窑主要的结构，不但在设计中需要根据实际情况做结构的可靠性设计，还需要在满足保温设计要求的同时节省投资，满足其经济性要求。现阶段，经过多年的发展及新型材料的出现，各个窑炉设计单位与公司根据实际情况都做了各种技术革新，主流窑体现在还是平吊顶结构，具体吊顶的方式也各不相同，针对我们从业的经验，对以下三种窑炉的吊顶与保温结构做一一比较，供参考。

1  吊顶分类

第一种，重质吊顶砖作为受热面，顶部使用轻质纤维毯及轻质浇注料，型材作为主要承重构件，安全可靠；

第二种，使用轻质吊顶砖作为受热面，顶部使用较少的纤维毯及轻质浇注料，一般型材作为承重构件，成本较低，保温效果不太理想；

第三种，使用吊顶棉块作为受热面，顶部使用型材吊挂专用模块的结构，成本较低，使用年限相对较短。

2  材料选型

我们选用三种结构，针对国内较为流行的6.9 m窑断面 在相同的吊顶厚度，相同部位一烧成段分别做保温计算。

2.1  重质耐火砖及衬厚确定

重质砖选用：原来使用YB/T5106 1993中的N-1，经过多次的标准修订，有条件的业主通常选用标准YB/T5106- 2009中的ZN-45或者PN-1，GB/T34188-2017中的PN-42型号，并要求材料进场前荷重软化温度与加热永久线变化、常温耐压强度的二次复检。现阶段，根据各家窑炉设计的经验，重质砖普遍使用衬厚80 mm~120 mm，我们取中间值100 mm。我们选型确定为标PN-42，主要指标见标准GB/T34188-2017。

2.2  纤维毯及衬厚确定

根据温度临界点要求选用适当耐火度要求的型号，不能选用超过耐火度要求的材料，这一点非常重要。另外，对于保温材料的选型，当到达一个温度点临界点后，增加纤维毯的厚度对于保温不一定有明显的改善，所以我们在选用材料时，热量的传递过程一定要做必要的计算。

我们针对同一种类型的窑顶，外界设定条件不变，其他各层厚度不变的情况下，通过改变纤维毯的厚度来计算一下，可以看出保温后的温度变化不明显。

通过计算，我们得出300mm纤维毯厚度最为合理的结论，此次我们选用300mm纤维毯（体积密度15k）最外保温层，我们通常选用的是珍珠岩混凝土。

2.3  轻质耐火砖

现在窑顶使用的轻质耐火砖材质主要是莫来石轻质耐火砖，分类温度也基本在1200C左右。

2.4  密封胶

各个厂家也不尽相同，我们选用硅质高温密封胶。

3  不同吊顶结构保温情况比较

三种吊顶结构保温情况比较见表3。

表3  不同吊顶结构保温层材料分布

吊顶类型    类型一     类型二      类型三

重质耐火砖  轻质耐火砖  纤维棉模块 

第一层   ( 100mm)  ( 300mm)  ( 400mm )

密封硅胶  密封硅  密封硅胶 

第二层    ( 20mm )  ( 20mm )  ( 20mm)

第三层   硅酸铝纤维毯  硅酸铝纤维毯  轻质浇注料

( 300mm )      ( 100mm)      ( 80mm)

第四层   轻质浇注料  轻质浇注料

( 80mm )     ( 80mm )

下面我们针对这三种窑型的顶部做保温计算，使用HWI专用的保温计算软件，可以很方便地计算出结果。

4  小结

   综合以上三种类型的吊顶结构，总厚度同为500mm的情况下，保温效果好的还是第一种吊顶结果。第一种结构同样需要使用的承重结构相对于后两种也较为突出，刚才量较大，程浩总量多使用400型钢或者450型钢；使用第二种吊顶结构保温效果是最差的，但前期成本也较低，称重结构多使用工字钢和角钢结合；第三种吊顶结构保温效果居中，前期成本较低，承重结构多实用工字钢或者槽钢和角钢结合，但常规使用年限月5~6年需要重新更换一次吊顶棉。