全自动窑顶移动式隧道窑简介

admin · 发表于 2020-5-31 14:31:03

一、全自动窑顶移动式隧道窑

全自动窑顶移动式隧道窑是在移动窑顶轮窑基础上，从码坯到干燥车、干燥后，仅需抱砖机就完成装窑、出窑、装车工序。具有工艺简洁、窑体宽度大、劳动强度低、有利于烟气环保达标。区别于地沟窑、轮窑人工装出窑，是集合轮窑、移动隧道窑、隧道窑的优点，采用轮窑烧成工艺原理、窑顶移动的隧道窑结构。

图1.第一代全自动窑顶移动式隧道窑

二、全自动窑顶移动式隧道窑研发历程

1、窑顶移动式隧道窑（也有称窑顶移动式轮窑）的技术原理在砖瓦行业不同阶段、不同地区都有不同的形式出现过。砖瓦行业的科研设计院、专业技术人员、砖瓦企业老板都做了大量工作，推动该项技术应用，一直尝试在无顶轮窑（地沟窑）上边加个顶。但经过几十年的摸索、试验、失败再试验，都没有实质性进展和实用效果。虽然有一些砖厂的老板在执着的试验，也没有推广应用的市场，逐渐被轮窑和隧道窑淘汰。主要原因是由于烧结砖的切、码、运设备的自动化配套技术没有适应。

2007年，建窑专家张西珍听取了对环形全自动移动窑的规划之后，为云南、四川建造环形移动顶窑隧道窑。但是由于其坚持使用混凝土整体顶，未采用建议使用轻钢保温棉结构顶，使得窑顶难以移动，没有取得成功。

图2.第二代有干燥室的全自动窑顶移动式隧道窑

2、福建武平金鸡岭矸石机砖厂林招喜是一个很有远见的企业家，预见移动顶窑如果能实现机械全自动化，必将取得巨大的成功。在砖瓦行业老一辈反复试验、失败的基础上，还在坚持试验、艰苦探索，承受巨大的精神、资金压力，2017年初提出设计可以配套全自动窑顶移动式隧道窑的全自动化机械设备。积极参与，随后成立研发小组，由范红兵先生亲自带队和林招喜先生远赴云南各地实地考察地沟窑现场，制定了移动顶窑的详细规划方案。

林招喜、张德远先生在全国各地向专家、企业家请教、学习、逐步完善改进，在烟气处理、环保达标和窑炉建设等方面遇到诸多问题，于2017年8月6日上午在西安市明光路全季酒店，中烧中心组织召开了“关于福建省龙岩市金鸡岭砖厂无劵轮窑的改造方案、工艺及促进环保达标措施专家咨询会”。专家结合传统轮窑和无劵（开口）窑存在劳动强度高、产量低、产品质量差、环保不达标等问题，在国家政策、窑盖制作、送风口和抽风口的布置、烘干结构、排潮风道、余热利用烟道、烟气复烧烟道等细节在会上通过cad图进行讲解和沟通。

图3.会议纪要

2018年第一条生产线投入生产之后，全自动窑顶移动式隧道窑引起了行业内大量关注，大家都对这种投资成本低、维护费用低、环保压力小的新型窑体产生了极大的兴趣。很多同行前去龙岩考察取经，林招喜先生用开阔的胸怀让行业同行参观学习，共同探讨提高技术水平，随后开始建造第二条生产线。

3、在二线建设的过程中，中烧中心专家、窑炉公司、相关企业于2019年5月5日、6月10日对龙岩武平金鸡岭矸石砖厂现场进行调研、共同沟通、帮助完善。根据现场存在的问题和内蒙企业需要建设新生产线的背景下，于2019年6月30日同来自甘、闽、鄂、湘、粤、内蒙古等地的专家、窑炉公司、装备制造企业、砖厂技术人员、企业家在湖北省黄冈市华窑中扬窑业有限公司会议室，针对全自动窑顶移动式隧道窑工艺、装备、窑炉结构等召开“全自动窑顶移动式隧道窑技术研讨会”。会中总结建设中的问题，讨论林招喜先生二线中存在的问题。通过专业窑炉公司设计、建设内蒙古巴彦淖尔市强盛建材有限公司生产线，使新生产线更完善，少走弯路。

图5.会议纪要

4、2018年的第一条线最初是将刚成型的湿坯直接抱进窑内干燥、焙烧。容易产生砖垛倒塌和变型，后经过自然凉坯，问题得到了解决。第二条线采用两条预烘干道，利用焙烧窑的余热预烘干。预烘干之后，产量得到大幅提升，但由于预烘干时间短，湿坯中水分蒸发不够充分，抱砖机直接抱进窑内烧结，水分蒸发过快，导致砖坯会出现裂纹，现在增加烘干时间后，裂纹现象已经消失，日产量稳定在20万左右。

图6.在第一代基础上的改进部分

5、全自动窑顶移动式隧道窑在林招喜先生第一条、第二条投入运行后，在行业内引起了巨大的反响。在西安、黄冈会议后，镥宏窑炉于2019年7月13日在梅州召开专家研讨会，推广全自动窑顶移动式隧道窑的应用。老梁(贵安新区)科技有限公司梁嘉琪、鄢海峰、郑建宜分别在《砖瓦》、《砖瓦世界》等期刊上以《话说新型移动顶隧道窑》文章对全自动窑顶移动式隧道窑进行介绍，同时在第22届（义乌）国际墙体屋面材料生产技术交流大会暨生产装备博览会上，梁嘉琪先生对该窑型进行介绍，引起了行业内大量关注。

图7.梅州全自动窑顶移动式隧道窑研讨会和现场

三、全自动窑顶移动式隧道窑的结构

全自动窑顶移动式隧道窑不是传统意义上的地沟窑，它具有高保温的窑体、窑盖，可以实现烟热分离，烟热再利用，焙烧工艺区别于地沟窑、轮窑，是集合轮窑、移动隧道窑、隧道窑的优点，采用轮窑烧成工艺原理、窑顶移动的隧道窑结构。

1-外窑墙、2-边部支烟道、3-外哈风口、4-可移动顶、5-耐火保温层、6-内哈风口、7-中部总烟道、8-内哈风口、9-窑内的砖垛、10-自动化抱砖机、11-行走行车、12-干燥砖坯小车。

图8.全自动窑顶移动式隧道窑的结构示意图

四、全自动窑顶移动式隧道窑的优点

1.投资费用低，维护成本低

全自动窑顶移动式隧道窑最突出的特点就是没有窑车和窑车运转系统，大大简化了生产工艺。以一个年产1.2亿（折标）规模，采用4.8m断面隧道窑生产线为例，至少需要150辆窑车，加上运转系统，铺设耐火衬砖等，保守估计这部分投资就要五六百万，更不用说日后窑车和运转系统的维护费用，以及维护运转的人工。采用全自动窑顶移动式隧道窑以后，这笔费用全都可以节省下来了。

2.减少漏风，降低成本

没有了窑车的进出，没有了窑门的漏风，也没有了砂风槽，困扰了隧道窑多年的漏风问题，对于全自动窑顶移动式隧道窑就不存在了。我们粗略的估算，全自动窑顶移动式隧道窑的风量与传统的隧道窑相比，直接可以降低30~40％，带来的好处是总风机的功率下降，进而脱硫除尘系统的负担降低，结果当然是运行成本的降低，经济效益非常直观。

3.减少脱硫除尘系统的负担

我们知道传统的隧道窑过剩空气系数（α）高达5~7，砖瓦行业的隧道窑跑风漏气几乎成为常态，这是老式隧道窑的弊端。居高不下的漏风量加大了脱硫除尘系统的负担，不仅给达标排放带来困难，而且大大增加了脱硫除尘系统运行的费用，增加了环保处理的成本。所以全自动窑顶移动式隧道窑的优势是空气过剩系数（α）比传统隧道窑低，有利于节约成本、提高环保系统的运行效率。

4、多部火焙烧提高生产能力

只要窑体的长度足够，或者窑体的条数足够，全自动窑顶移动式隧道窑是可以实现多部火进行焙烧的。这样有点像轮窑那样，在一座窑内放上多个火头（也称为“部火”）焙烧，从而提高窑炉的产能、增加产量、提高经济效益。

五、全自动窑顶移动式隧道窑发展中的注意事项

1.完善干燥系统。砖坯干燥不仅对稳定砖垛有重要影响，而且是提高产量、扩大品种的好举措。这样就要求砖坯成型以后的切码运系统要适应新形势的需要，满足生产工艺提出的要求，合理的干燥工艺、系统是关键。

2.完善配套合理的砖坯运转系统。移动顶隧道窑的装出窑机械化的作业方式是天车加抱砖机的模式，对湿坯强度、烧成变形有较高的要求。空心砖和砌块生产对抱砖机要求高，不同规格产品更换工艺变化复杂。

3.完善焙烧系统的自动化控制。全自动窑顶移动式隧道窑制品是固定不动的，而火是不断前行的，与传统隧道窑一样，移动顶窑也有预热带、焙烧带、冷却带之分，这个烧成周期是在移动的，哈风闸多，自动化控制复杂，对操作人员要求经验丰富，如果能根据窑内实际焙烧情况，自动化控制前闸、后闸的起落，那将是全自动窑顶移动式隧道窑又一重大革新。

4.设计机械化纸档的应用。全自动窑顶移动式隧道窑是需要在预热带前端设置“纸档”，建立热工制度来保证烧成周期的运行，而更换纸档的操作是比较频繁的。可以设想设计一个机械化的“纸档”，替代人工来完成敷设纸档的任务。

5.客观认识全自动窑顶移动式隧道窑优缺点。针对国内部分窑炉公司、自动化装备制造企业已经开始仿制，部分人急功近利，一边倒的尽是优点，对过程不了解，要引起大家的重视。要正确认识适应条件和范围，这种窑对原料、产品和干燥工艺等，都有严格的要求，对机械化装出窑有很高的依赖度，不可以盲目行事，需要经过实际应用的检验。

六、结语

中烧中心一直关注全自动窑顶移动式隧道窑的发展，致力于促进其完善和推广，并扎扎实实做好基础工作。全自动窑顶移动式隧道窑目前还是“新生事物”，这种窑对原料、产品和干燥工艺等都有严格的要求，对机械化装出窑有很高的依赖度，不可以盲目乐观，老一辈砖瓦人付出的教训要吸取。需要窑炉公司、自动化装备企业、科研院所、行业组织共同努力，还有很多需要完善的地方和自动化装备的配合。要正确认识适应条件和范围，逐步完善、帮助、促进其发展，为烧结砖生产提供一种经济适用、综合性能优良的工业窑炉。