随着近年来隧道技术的不断创新，砖瓦工业逐渐对隧道窑市场进行细分和完善，满足了不同烧制品的需要。针对山东麟工窑炉有限公司研发的一种“烧结路面砖（地砖）隧道窑”（专利申请号201820949341.7）进行剖析探讨，希望能够促进砖瓦隧道窑发展和应用，给砖瓦窑炉人一点启发和借鉴。

一、设计思路

目前，路面砖多为非烧结的水泥压制砌块，而烧结路面砖相对具有抗腐蚀、防噪音、抗冷冻、透气吸水性等优点，并且色泽柔和、返璞归真。此外，通过压制成型解决了低塑性的原材料无法挤出成型的问题，并有效解决工业尾矿、建筑垃圾和工业污泥等资源化利用，可以完成不同规格的异型烧制品。烧结路面砖隧道窑的焙烧方式采用外燃，以生产广场砖、园林砖、透水砖、路沿砖、外墙砖、条砖、劈开砖等工艺烧制品为主，在节能、环保方面具有显著的特征。该窑炉可以精确控制焙烧温度和焙烧时间，以及可以添加各种颜料和釉，能够烧制五颜六色的烧制品。

二、工作原理

烧结路面砖隧道窑包括烧制品成型系统、干燥室、隧道窑和自动卸车打包系统，隧道窑与干燥室相互平行，隧道窑的外侧分布有若干条存坯线，干燥室的外侧设有卸车线，隧道窑和干燥室的两端分别设置有摆渡线，隧道窑的进车端设有进车端门，出车端设置有供风端门，隧道窑内靠近进车端门的部位设置有截止门。隧道窑后部的两侧分别设有若干组哈风口，中部的顶部设置有若干个外燃烧嘴，中部的两侧壁内分别设有高温摄像机；干燥室的两端分别设有干燥室端门，且在干燥室的进车端设置有排潮轴流风机和脱硫塔，出车端上方设有送热风机；干燥室的两侧分别设有主风道，两条主风道的中部分别设置有若干组截止闸和配风口，两条主风道的内侧均匀设置有若干个喷射口；隧道窑的哈风口与隧道式干燥室两侧的主风道之间设有送风道，送风道上安装有离心风机。

烧结路面砖隧道窑平面布置图

（图1）

一、 核心技术

烧制品成型系统包括多斗配料机、双卧轴强制式搅拌机、轮式分料装置、静压机、砖坯编程系统和码坯机器人（附图2）。

（图2）

隧道窑的高温段安装有若干个顶喷烧嘴，该高温段的窑墙采用多层平壁结构，由里向外依次为T3耐火标砖、陶瓷纤维保温层、硅藻土保温砖层和红砖墙，该高温段的窑顶采用轻质砖吊平顶结构（附图3）。

（图3）

干燥室前端的顶部设有潮气反应风道，潮气反应风道的底部设有若干个排潮口，潮气反应风道通过排潮口与隧道式干燥室相连通（附图4）。

（图4）

具体地说，本窑炉具备以下特点：

1、节能。该窑炉热值消耗330-380kcal/kg，在不影响产品质量的情况下，建议原材料中掺和一定量原煤粉，实行内外燃兼施，可以大大减少成本。窑体的蓄热性和吸热率，工质平衡传导和热源的有效利用等都是影响节能的客观条件，其窑炉设计原理是根据相关焙烧制度和热工设备应用原则，利用“众柴火焰高”、“干柴烈火”的原理，实现隧道窑的节能。并且由“急火急温”转变为“低温长烧”，把砖烧透也是节能。该窑炉采用热工设备建造的科学原理，充分提高了热交换率和辐射传递，采用先进的梯 度干燥和湿养护工艺，砖坯干燥残余水分≤2.5%，达到了热源的有效利用和快速干燥效果，有利于烧制品不倒垛、不裂坯和色泽光亮，同步实现了节能高产的效果。

2、数字化。传统隧道窑从设计到使用均采用个人经验性判断，多为含糊不清的形容词，难以传递准确的信息。数字隧道窑依据热工原理和气流学理论，结合工业炉窑理论体系建设，利用电脑识别0和1进行运转，可以根据数据进行技能传承的隧道窑。从设计到使用均采用可量化的数字技术，比较容易传承和转化自动化。数字隧道窑主要体现在操作上的可模仿性，达到了简单、通俗的目的。数字隧道窑是通过热工原理和工业炉窑的其它理论得以滋生，突破了传统隧道窑的发展瓶颈。

3、环保。隧道窑排放达标的瓶颈，主要看含氧量是否超过8.65%，目前主要采取所谓“三掐氧源”的措施来控制。干燥室利用混合气体排潮工艺，通过不同的单质气体混合7-12秒，使混合气体的成分之间产生物理反应，由此改变烟气中的二氧化碳、水蒸气、氮气、一氧化碳、氧气等气体特征，促使工质的各种热力参数值和热力微分关系式变化，促使气体的内能、焓、熵的转变，达到有利于控制和调解黑烟、蓝烟、白烟和无烟。运用基本状态参数来改变排出烟气物理化学成分，从理论上达到理想的烟气颗粒物排放是可行的。

4、使用寿命长。该窑炉在燃料的烧结制砖工艺中，窑炉高温燃烧过程中产生大量的二氧化硫，形成对外置钢件风管、组装式钢构窑体的快速腐蚀；砖混结构同时也耐抗对窑体的挂蹭，降低了破损程度，由此延长了窑炉的使用寿命。

一、 操作步骤

将破碎好的原材料进行陈化处理，通过输送传递到多斗配料机，经过多斗配料机进行配料后，输送到双卧轴强制式搅拌机进行搅拌，经搅拌后原材料输送到静压机压制成型，特殊工艺砖再由轮式分料装置进行二次布料和压制成型，通过接坯、分坯、翻转、运输等编程系统，在码坯线上通过码坯机器人或者码坯机进行码放到窑车上。由窑车作为载体，把码放好的烧制品运送到干燥室进行人工干燥，从干燥室另一端通过摆渡线进入隧道窑，通过隧道窑的焙烧制度，由隧道窑出口端输送出成品，再经摆渡线进入卸车线的卸车区，通过卸车后的空车经摆渡线循环到存坯线。

干燥室采用混合气体排潮工艺，通过不同的单质气体混合7-12秒，使混合气体的成分之间产生物理反应，由此改变烟气中的二氧化碳、水蒸气、氮气、一氧化碳、氧气等气体特征。通过混合气体的失热量即平均比热公式，分析排潮烟气工质的热力过程和热力循环，确定工质的各种热力参数值，并改变热力微分关系式，促使气体的内能、焓、熵的变化，有利于控制和调解黑烟、蓝烟、白烟和无烟，运用基本状态参数来改变排出烟气物理化学成分，以此达到理想的烟气颗粒物。本实用新型的排放符合GB29620-2013《砖瓦工业大气污染排放标准》，达到烟气含氧量在8.65%以下，过氧系数1.7，促使颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、氟化物在规定值的范围内排放。

二、 结束语

该技术在专利号201721249006.8“环保隧道窑”和耐火砖隧道窑基础上，集各种窑型优点于一身，研发了一款烧结路面砖（地砖）隧道窑。麟工窑炉的专利技术只是一个创新记号，只要不是模仿又敌毁，一般不追究知识侵权，可以大胆借鉴。我们的设计还需要不断进行完善，希望业内同仁提出宝贵的意见，共同促进中国砖瓦工业的发展。

山东麟工窑炉有限公司

作者：张海恩　李雯雯

2018年8月29日