隧道窑的气密性和保温性在烧成运行中的重要性

孟贺

气密性与保温性在隧道窑烧成中有着重要的意义，它决定着能否实现窑炉中温度的正常化，制品能否顺利完成各项理化反应，节约燃料等。有种认识常常笼统的把气密性与保温称之为保温，往往忽略气密性的重要作用。气密性和保温像睡觉盖的被子，仅有棉花网套还小适合，还要在棉花套外面缝卜被面被里，才能拥有更好保暖效果。
气密性与保温主要体现在窑墙、窑顶、窑车方面，其中又涵盖了窑炉建造和烧成运行方面的诸多细节，处理好了这些环节是确保窑炉达到高产、优质、节能的关键因素之一。
1  窑墙
窑墙的砌筑分为外墙、夹层、炉内壁三个方面。外部窑墙用常用烧结普通砖或90多孔砖砌成，厚度为37em，间隔12~ 15m预留有1.5~ 2cm左右的伸缩缝，有些拱顶窑的外窑墙还设计有内收台阶，向上的每一层逐渐内砌，以强化墙体坚固程度，承受来自拱顶的横向推力。垂直的外窑墙每隔2.5~ 3.6m贴墙竖直安放一根H钢，左右两侧对称，上部用圆钢或其他型材固定，也是为了确保窑墙的坚固性。窑炉内壁由燃结普通砖和耐火砖砌筑而成，从进坯端窑门到预热带中部由于温度大多在650C以内，所以墙体用烧结普通砖砌筑，达到降低窑炉造价的目的。窑炉内壁中段温度较高，应采用可耐1300C以上的耐火砖砌筑，砌筑长度在65 ~ 82m之间，隔上8m左右预留一道呈垂直形状的伸缩缝，缝隙尺寸在1.5~ 2cm之问。点火前先把缝隙内的杂物清理干净，然后用陶瓷纤维棉把缝隙寒满。炉内壁窑车平面以上砌筑一层水平状的曲封砖，曲封砖由大块耐火砖做成，伸出下面窑墙11cm，起到减少温度或气流互串的作用。窑车平面以下的炉内壁墙使用烧结普通砖砌筑即可。保温带中后部温度相对也较低，仍然用普通砖砌筑，达到经济、实用的目的。内外窑墙中问的夹层部分常用的材料有土类、轻质保温砖和陶瓷纤维棉，单独使用其中的一种材料的窑炉气密与保温效果较差。应贴着炉内壁的耐火砖墙砌上一道25cm厚的轻质保温砖，或者与炉内壁的耐火砖墙预留下22cm缝隙，内部用陶瓷纤维棉填充。挨着保温层再填上85cm厚的沙土，沙土在施工期间遇到水分不易结块，气密性较好。要对沙土过筛处理，大于0.8cm的块状物禁止混杂其中。回填中要做适量的夯实。
无论是窑炉的外墙，还是炉内壁砌筑中讲究灰浆饱满，墙面垂直、平整，坚同耐久为施工原则。炉内壁墙体砖缝如果灰浆孔洞较多，那么会造成跑风漏气，增加热能消耗。有的窑炉夹层虽然砌筑或者填充了足量保温砖和陶瓷纤维棉，但是保温砖的外墙只是抹了一层0.8cm厚的泥浆，这种泥浆经过一一段时问的温度炙烤，轻则裂口，严重的成片脱落，破坏了原有的气密性。另种施工方案为挨着保温砖外再填85cm厚的沙土，取得了良好的保温效果经过本人在客户窑炉调试中发现，条隧道窑的夹层仅砌筑了轻质保温砖另一条窑在砌筑保温砖的前提下又填充了沙土。在同样的烧成条件下，平时烧成运行中仅砌有轻质保温砖的窑炉，不但内燃配比高出另一条窑炉35kcal/kg以上，而且，停火后前面的窑6天时间窑内焙烧段就降为常温状态另一条又填了沙土的窑到了停火的1I天，窑内焙烧段才降为外界常温，其保温效果有着显著的差异。
2  窑顶
隧道窑的窑顶前几年拱形的占多数，近几年来随着中、大断面窑炉数量的增加，平吊顶窑逐渐代替了拱顶窑。平吊顶常用的材料为陶瓷纤维棉块和耐火吊板。陶瓷纤维棉吊块造价低廉，但是气密性和耐久性不如耐火吊板。吊材可以根据窑炉断面尺寸制作好相配套的吊块规格。吊板安装完毕后要做气密处理，常用的有氯化聚乙烯涂抹上面各个吊块之间的缝隙，或者使用耐火泥、蛭石加水搅拌后涂抹整个窑顶，厚度不小于2cm。继而在窑顶铺上22cm厚度的岩棉或陶瓷纤维棉。棉块各层、各块要交错铺设，以减少热能的散失。最上面用珍珠岩、泥浆涂抹。
火眼的设置也关乎到窑炉气密性的优劣。平吊顶窑炉的火眼区域与窑顶之间有着28 ~ 42cm左右的空腔，所以火眼一般用灰色材质的铸铁管做成，内径在13cm左右。有的窑也有用耐火材料制作火眼管的，但是容易烧裂而破损，造成漏气。火眼管与窑顶吊板连接处缝隙应用陶瓷纤维棉塞严实，周围再涂抹上气密材料。火眼管要牢固焊接在吊顶梁架型材上，平时禁止拉燃料的车子或焙烧相关操作造成对火眼磕碰、冲击。
3  窑车
窑车在隧道窑中起到一个活动窑底的作用，协同其它设备、设施使窑炉完成焙烧运行。制作窑车时在横向的两头设置有凹凸的曲封装置，该曲封用型材制成，窑车靠拢在一起曲封之间市H互插入，减少了气流和温度的互串。窑车两侧部焊制有两块砂封裙板，与车梁架连接处要固定严实，杜绝跑风漏气。裙板的厚度应大于0.8cm，薄了使用中容易弯曲变形。裙板的高度以底部高出轨道上平面6cm为佳，可为运行中提高窑炉两侧气密程度打下基础。窑车砌筑垫砖前先在车底铺设3cm厚度的陶资纤维棉，陶瓷纤维棉上面铺设不小于18cm的细碎土类，车平面砌筑层烧结普通砖或耐火砖。窑车横向两头砌筑曲封装置，用材大多由特制的耐火砖。
4  窑底
窑底部气密性和保温重点在各辆密车的四周，它由砂封、曲封和压力平衡组成。只有这三种设施紧密配合，才能取得良好的效果，使用恰当了可以阻止或减少窑炉两侧下部和窑车横向连接处的漏气，对保障底火的火行速度及节省燃料是种有力的措施。拿砂封系统来说，它由砂封槽、砂子、加砂管、窑车裙板组成。砂封槽分为砖砌、预制水泥板、铁板等材料做成，要求坚同严实。槽顶部与窑车底的空隙不小于18cm，利于窑下气流顺畅通过。为了确保这个空间距离，窑车的裙板应制做的长些，就是上文中要求的裙板底比轨道面高6cm为妥。这样砂槽就不用砌的那么高，可以使裙板吃砂深度在8cm左右。砂子应选用70%的绿豆颗粒大小，30%小点的细砂，严禁有杂物大块物品掺杂其中。加砂管每条窑只需要设计1-2对即可，放置在进窑端1.5m和20m处。砂管一般用铁管做成，内径不小于15cm，挨着砂槽的加砂管口要比砂槽面高出6~ 9cm，这个尺寸高了砂子会溢出砂槽，低了砂子无法自然下流。
5 压力对等 
窑内、窑下和窑顶的空腔这三处的压力度要调整一致，避免气流或温度互串。许多窑炉设计建造的时候着重加强窑内的哈风结构或抽力，往忽略了窑下和窑顶空腔的抽风设施。加上个别的窑工操作欠妥，导致窑炉常年产能低下，同一窑车制品砖垛上下内外颜色不一，能耗也高出其他窑炉许多。
直通道隧道窑在建造时窑底检修道内应设置有1~2对的抽风哈风，位置在进坯端检修道12 ~ 28m之间，为什么这个尺寸有着16m的偏差呢?这是因为顶车机不同，引发窑下配风方向、部位的变化。然后在检修道内安装数块阻流铁板，也可以砌墙代替铁板。窑顶空腔一般设置在火眼部位，在空腔的前端设置抽风系统与烟道连接，后面设置若干个进风口。开启后不但与窑内风压形成制衡，减少火眼与吊板连接处冷风吸人窑内，并且能减少窑顶操作面过热，既延长了窑顶寿命又改善了窑顶工作环境。

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