燃气式隧道窑烧成与冷却系统的改进

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介绍了燃气式隧道窑烧成与冷却系统的改进措施，通过技术改进，可提高窑生产各类窑业产品的适应性和灵活性，且可防止坯体烧成不均匀和冷却。

众所周知，隧道窑是砖瓦、瓷瓦以及其他窑业制品的一种烧成窑炉。通常的隧道窑从入窑到出窑口，分为预热带、烧成带和冷却带（图1和图2）。在中央烧成带，窑壁两侧安有多个燃烧喷嘴，由此喷出的燃烧气体使烧成带保持高温。
在预热带两侧窑壁和上部设有排气管，形成风帘，另在出口附近窑壁两侧设有排气管，排出由供气管供入的冷却空气。就这样的窑结构而言，装载坯体的窑车，由入窑口向出窑口逐渐移动运行，在温度逐步升高的预热带预热，然后进入烧成带，经由喷嘴喷出的燃烧气体试验烧成，再进入冷却带，经由供气管送入的冷却空气冷却，最后由窑口出窑。
在这样的隧道窑内，来自喷嘴的燃烧气体通常由窑车入口端排出，在此端形成温度梯度下的预热带，燃烧气体在窑内纵向基本上由温度高温端流向低温端，因此，原隧道窑的预热带、烧成带和冷却带的设定位置是固定的，窑纵向温度变化即烧成曲线的变化是有限定的，所以只能固定烧成单一或类似的窑业品种，而且燃烧气体是在窑内纵向流动，导致窑横向两侧壁和窑断面的温度分布不均，由此会引发坯体烧成不均，此外，由烧成带尾端转入冷却带的部位因空气屏蔽效应的作用而产生局部温差，外侧位置的坯体容易产生冷裂。
鉴于上述烧成带和冷却带中存在的问题，我们对隧道窑中的烧成和冷却系统作了技术改进，其目的在于解决存在的问题，提供一种可变换窑纵向烧成曲线，且坯体不产生烧成不均和冷裂的隧道窑。

1 改进措施
具体改进措施是：在隧道窑窑壁两侧沿窑内坯体移动方向一定间距安装多对燃烧喷嘴，且在垂直于坯体移动方向对置面的位置各自成对安装，按一方烧嘴处于喷出燃烧气体状态，另一处处于排气状态进行控制，使窑内热气流横向流动，加热烧成。
此时，对窑出口附近设置的喷嘴隔断燃料供给，只供入空气，横向流动，形成冷却带，进行冷却。处于喷出燃烧空气状态一方的喷嘴最好按各自单独控制燃烧温度来控制，且成对喷嘴的设置最好是可使燃烧气体喷出状态与排气状态交替转换。喷嘴以窑壁两侧设置为好，且各喷嘴宜配置喷出燃烧气体时放热和排出燃烧空气时蓄热的蓄热交换体。改进后的隧道窑及其烧成和冷却方式，可使窑横向温度分布均匀，冷却过程中防止局部冷却，避免烧成坯体烧成不均和冷却，提高产品合格率。
各喷嘴的燃烧供气量通过分别控制燃烧温度来控制。连接于各喷嘴与分支管之间的蓄热箱内装有由陶瓷制成的蓄热体。该蓄热体起到喷出燃烧气体时放热，吸收燃烧空气时蓄热的蓄热交换体作用。
按一方喷嘴处于喷出燃烧空气状态，另一方喷嘴处于排出燃烧空气状态的要求进行控制。因此，对置成对的喷嘴间，进行燃烧气体喷出与排出，窑内热流横向流动。此外，四通转换系统运作使该对喷嘴燃烧气体喷出与排出交替转换。通过分别调节各成对喷嘴的供气量和由可燃气体供气管供给的气体量，由窑口向中央部位形成缓慢加热坯体的预热带和烧成带，且通过上述分别调节，还可任意设定温度范围，便于变换窑纵向的烧成曲线。
此外，通过控制、隔断窑出口附近设置的各喷嘴燃烧气体的供给，在成对喷嘴间只进行空气流通，形成烧成坯体的冷却带。这时通过调节，缓慢减少烧成带到冷却带设置的各喷嘴的燃烧供气量，不会对烧成坯体产生急剧冷却，避免其烧成不均、冷裂等缺陷。
2 改进效果
经上述改进的隧道窑，一是对坯体原料的性能、其形状和生产量等条件的变化具有良好的适应性和灵活性；二是窑内横向温度分布均匀，防止坯体烧成不均；三是抑制局部冷却，大幅减少烧成坯体冷裂，提高产品合格率；四是显著减轻温度急剧变化对支柱、棚板等耐火窑具的损伤。