隧道窑 PPT
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4.3 隧 道 窑
预热带
1）窑头气幕及窑门 （1）窑头气幕 作用： 作用：增加窑头压力，阻止冷空气进入，保证窑头温度、 压力稳定。 位置：距窑头0.6-1.5m 结构：格子式、夹缝式 气幕风来源： 烟道废气 车底热风 冷却带热风
2）排烟系统 （1）排烟孔：集中或分散 排列方式： 均匀 两头密，中间稀 前稀后密 前密后稀 排烟孔数目：10-27对 F孔﹥F支﹥F主 F孔=1-2F主 （排烟孔控制预热带温度，减少气体分层，减少上、下 温差）
干燥至一定水分的坯体入窑，首先经过预热 带，受来自烧成带的燃烧产物(烟气)预热， 然后进入烧成带。 燃料燃烧的火焰及生成的燃烧产物加热坯体， 使达到一定的温度而烧成。 燃烧产物自预热带的排烟口，支烟道，主烟 道经烟囱排出窑外。
烧成的产品最后进入冷却带，将热量传结入 窑的冷空气，产品本身冷却后出窑。 被加热的空气一部分作为助燃空气，送去烧 成带，另一部分抽出去作还为干燥或气幕用。 隧道窑最简单的工作系统如图1-2。
因为短窑窑内气流阻力小，压降小，正压和负 压都不大，从沙封和窑车接缝漏气或吸气可大 为减少。 短窑占地较少，厂房较短，窑体材料用量较少， 窑体散热面积较小，窑内容纳车的数量较少， 因此短窑投资较少。 但短窑窑截面大，不利于窑截面上的温度均匀 性。现代陶瓷隧道窑都采取矮而宽的截面，即 所谓宽体隧道窑。
（2）支烟道 油、气：F支=0.6-0.8m2 煤：F支=0.7-1.5m2 分布方式 两侧窑墙的基础下 预热带窑墙内 车下 （3）汇总烟道 （4）烟囱
3）车下吸风口位置ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4）预热带产生温差原因及解决办法（后面讨论） （1）负压 （2）温度引起气体分层
5）搅动气幕 作用：防止气体分层 方法： 上送下抽 下送上抽 不同截面抽送 热风速度：8-10m/s 风来源： 冷却带热风 车下热风 预热带热风
隧道窑结构
• 间歇式推车与连续式推车的优缺点：
– 间歇式推车：每车温度急剧改变，产品温度不是均匀上 升，影响产品质量，且推车快，不平稳， 易倒窑，如采用高速烧咀，则应采用。 – 连续式推车：产品温度均匀上升，推车慢，平稳不易出 事故，但对采了高速烧咀的窑没有气流通 道，易倒窑，此时可设下火道。
四、燃烧设备
• • •
钢板
3—5
5）砌墙所用砖材计算方法： 墙的体积由表1－6查出
2、窑顶：
1）作用： 2）要求：结构好，不漏气，坚固耐用；
质量小，减轻窑墙负荷； 横推力小，少用钢材； 图2-13 吊顶结构 尽量减少窑内气体分层。
3）形式 ——平顶 ——拱顶
应用钢架及拉杆加圈，且有调节螺母，调节松紧。 加固时注意力的传递，对保温及棉等用高强度材料代替 选用标准型拱脚砖（60°、90°） 钢架的选型：由横推力计算
图310烧成带燃烧系统管路布置图煤气总管?2空气总管?3空气直支气管?4煤气直支气管?5空心方钢构架兼作空气支管?6烧嘴图313工作油罐供油系统图工作油罐?2球阀?3过滤器?4齿轮油泵?5压力表?6流量表图312煤气供应系统压力表?2控制开关?3旁通阀?4安全阀?5压力开关?6调压阀?7流量控制阀?8电动控制阀?五排烟系统?1组成?排烟口支烟道主烟道排烟机或烟囱?2排烟口?形状方形拱形?布置窑车台面?数量?3排烟方式??分散排烟?分布长度占预热带总长度的5080?集中排烟?分散排烟易于调节温度迫使烟气多次向下流动?减少上下温差排烟温度高热利用率低预热带负压大?负调节方式?b图42主烟道布置5主烟道?地下排烟总管?窑顶6烟囱?高度45m以下?排烟机排烟时?约10米?排出车间即可排烟机?使用温度300度以下?若温度高则应?掺入冷风
棚板装烧
2）车架
隧道窑生产线技术改造项目可行性研究报告2-PPT文档资料
Nhomakorabea 图表目录
图表隧道窑生产线技术改造项目财务现金流量表单位：万元 图表隧道窑生产线技术改造项目资本金财务现金流量表单位： 万元 图表隧道窑生产线技术改造项目盈亏平衡图 图表隧道窑生产线技术改造项目敏感性分析表 图表敏感性分析图 图表隧道窑生产线技术改造项目财务评价主 要数据汇总表
服务流程 ：
1.客户问询，双方初步沟通； 2.双方协商报告编制费、并签署商务合同； 3.我方保密承诺（或签保密协议），对方提交资料。
第 7页
可研目录
第十一章 隧道窑生产线技术改造项目投资估算 第一节 投资估算依据 第二节 隧道窑生产线技术改造项目总投资估算 一、固定资产建设投资估算 二、流动资金估算 三、隧道窑生产线技术改造项目总投资 四、隧道窑生产线技术改造项目投入总资金 第三节 资金筹措 一、资金来源与出资方式 二、隧道窑生产线技术改造项目筹资方案 第四节 投资使用计划 一、固定资产建设投资使用计划 二、流动资金使用计划 第五节 借款偿还计划 第十二章 隧道窑生产线技术改造项目财务评价 第一节 计算依据及相关说明 一、隧道窑生产线技术改造项目测算参考依据 二、隧道窑生产线技术改造项目测算基本设定 第 8页
可研目录
二、设计原则 三、节能方案 四、节能措施 第二节 能耗指标分析 一、资源利用及用能标准 二、能耗计算 第三节 隧道窑生产线技术改造项目节水措施 一、节水措施 二、水耗指标分析 第七章 隧道窑生产线技术改造项目环境影响评价 第一节 场址环境条件 第二节 隧道窑生产线技术改造项目建设和生产对环境的影 响 一、隧道窑生产线技术改造项目建设对环境的影响 二、隧道窑生产线技术改造项目生产对环境的影响 第三节 环境保护措施方案 一、设计依据 二、环保措施 第四节 环境影响评价 第 5页
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第十一章 隧道窑生产线技术改造项目投资估算 第一节 投资估算依据 第二节 隧道窑生产线技术改造项目总投资估算 一、固定资产建设投资估算 二、流动资金估算 三、隧道窑生产线技术改造项目总投资 四、隧道窑生产线技术改造项目投入总资金 第三节 资金筹措 一、资金来源与出资方式 二、隧道窑生产线技术改造项目筹资方案 第四节 投资使用计划 一、固定资产建设投资使用计划 二、流动资金使用计划 第五节 借款偿还计划 第十二章 隧道窑生产线技术改造项目财务评价 第一节 计算依据及相关说明 一、隧道窑生产线技术改造项目测算参考依据 二、隧道窑生产线技术改造项目测算基本设定 第 8页
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二、设计原则 三、节能方案 四、节能措施 第二节 能耗指标分析 一、资源利用及用能标准 二、能耗计算 第三节 隧道窑生产线技术改造项目节水措施 一、节水措施 二、水耗指标分析 第七章 隧道窑生产线技术改造项目环境影响评价 第一节 场址环境条件 第二节 隧道窑生产线技术改造项目建设和生产对环境的影 响 一、隧道窑生产线技术改造项目建设对环境的影响 二、隧道窑生产线技术改造项目生产对环境的影响 第三节 环境保护措施方案 一、设计依据 二、环保措施 第四节 环境影响评价 第 5页
隧道窑
1.曲封
曲封：由窑墙与窑车 车衬间凹凸曲折对应 面构成的一种密封结 构
曲封和砂封
曲封形式：窑墙凹进型 窑墙凸出型
图2-15 隧道窑窑体密封
曲封；2-砂封
窑车之间的曲封
2、砂封
由窑墙底部的砂槽和窑车两侧的钢制裙板组成的密封结构 包括裙板、砂封槽、漏砂管 砂子直径3－5mm， 裙板插入深度为50～100mm。
3、观察孔、测温孔、测压孔
热电偶测温
观火孔
2.4
预热带结构分析
隧道窑预热带存在的一个最主要问题：
窑内气体上下分层，热气体集中在上部，冷气体集中在下部。
预热带气体分层的原因（综合教材P17及参考教材P35）： （1）处于负压下操作，易吸入外界冷风，冷风密度大，沉在 隧道窑下部，密度较小的热烟气向上流动。 （2）窑内热气体在几何压头作用下有自然向上流动的趋势， 加之料垛上部和窑顶之间空隙较大，阻力小，使大部分热气 体由上部流过。 （3）窑车砌体在下部的吸热，使下部气体温度降低。 上述多种原因，使气体分层十分严重，上下温差最大可达300～ 400℃，如不采取措施，将大大延长预热时间。 参考教材《陶瓷工业热工设备》（刘振群编，武汉理工大学 出版社）
中温阶段（300~950℃)
此阶段坯体内部发生了较复杂的物理化学变化。包括：（1）粘 土和其它含水矿物排除结构水；（2）碳酸盐（如MgCO3、 CaCO3）分解；（3）有机物、碳素和硫化物（如FeS）被氧化， （4）石英晶型转化（转化温度573 ℃）等。
1.3 陶瓷烧成制度之温度制度（据网上资料“ 烧成与烧结）
中间层 隔热 轻质砖 115—230 陶瓷纤维 50—150
2.3.2 窑墙
陶瓷窑炉及设计隧道窑5
在点燃喷嘴前启动高压(助燃)风机； 700～800℃启动冷却带抽热风机、车下冷却风机和窑头封 闭气幕风机，逐步启动急冷风机、气氛气幕风机和窑尾风机， 并逐步调整闸板开度，调节烧成带气氛和冷却带温度。1200℃ 左右，装有半成品的窑车可推入窑内，车速每小时一车。
(6)注意拉杆松紧程度 烘烤窑炉的过程，注意拉杆的松紧程度。用脚蹬拉杆中部，
(8)热工测量仪表全部安装无误，正常使用。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
2.烘烤升温曲线的制订 升温曲线要求： 确保窑体均匀干燥 适应砌体材料的体积变化 避免砌体内水分急剧蒸发和体积的急剧变化而导致 窑体开裂 烘烤时间： 新建隧道窑烘窑时间约3～5周 短期停窑检修约需4～10d，
第一章
隧 道 窑 (5)
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
1.6隧道窑的烘烤 砌筑或修理好的窑炉在正常运行前须先烘烤
烘烤目的： 窑体、烟道、烟囱等均匀地加热 均匀地排除其中的水分 均匀地膨胀 防止砌体开裂，确保窑炉使用寿命和安全生产
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5） 烘烤要求：
?解决办法
（1）降低车下温度，车下吹风冷却； （2）适当提高车下压力，使窑车上下压力平衡；搞好窑车 的密封，砂封每班要定量加砂，保证密封作用； （3）若裙板已发生变形，要及时处理平整，否则密封不好， 窑车烧损更严重。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑剖面图
63 米隧道窑剖面图
1－陶1 瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 隧道窑图
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
(4)有计划地推车进窑 温度300℃时，一空一满的交错进车，利用窑车的蓄热加热冷
(6)注意拉杆松紧程度 烘烤窑炉的过程，注意拉杆的松紧程度。用脚蹬拉杆中部，
(8)热工测量仪表全部安装无误，正常使用。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
2.烘烤升温曲线的制订 升温曲线要求： 确保窑体均匀干燥 适应砌体材料的体积变化 避免砌体内水分急剧蒸发和体积的急剧变化而导致 窑体开裂 烘烤时间： 新建隧道窑烘窑时间约3～5周 短期停窑检修约需4～10d，
第一章
隧 道 窑 (5)
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
1.6隧道窑的烘烤 砌筑或修理好的窑炉在正常运行前须先烘烤
烘烤目的： 窑体、烟道、烟囱等均匀地加热 均匀地排除其中的水分 均匀地膨胀 防止砌体开裂，确保窑炉使用寿命和安全生产
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5） 烘烤要求：
?解决办法
（1）降低车下温度，车下吹风冷却； （2）适当提高车下压力，使窑车上下压力平衡；搞好窑车 的密封，砂封每班要定量加砂，保证密封作用； （3）若裙板已发生变形，要及时处理平整，否则密封不好， 窑车烧损更严重。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑剖面图
63 米隧道窑剖面图
1－陶1 瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 隧道窑图
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 （5）
(4)有计划地推车进窑 温度300℃时，一空一满的交错进车，利用窑车的蓄热加热冷
隧道窑总体概况资料讲解
隧道窑总体概况
❖ 按窑炉形状分类 圆窑 方窑 隧道窑 ❖ 按烧成过程的连续与否分类 间歇式窑 连续式窑 半连续式窑 ❖ 按火焰是否接触产品 本烧窑 素烧窑 釉烧窑 重烧窑 烧花窑
隧道窑
（用于大规模的生产卫生洁具制品和较大的坯件）
❖ 隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在 内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉。
主要控制实际燃烧温度和最高温度点温度。 火焰温度应高于制品烧成温度50—-100℃。火焰温度 的控制是调节单位时间内燃料的消耗量和助燃空气的配 比。单位时间内燃烧的燃料量多而空气配比又恰当，则 火焰温度高。 燃料燃烧后喷出的烟气有扰动作用(尤其是使用高速调 温烧嘴时)，所以烧成带内的温度分布是较为均匀的，即
❖ 自700~400℃为缓冷阶段，这一冷却段由于有晶型 转变，要掌握合适的冷却速度，
❖ 400℃以后可以快速冷却至80℃左右出窑。在窑尾 可以直接鼓入冷风。
2.压力制度
隧道窑内的压力变化随气体流动而变，情况甚为复杂。 首先看一下窑内的气流分布情况。
气幕循环风
吸 入 风
燃一 料次 燃风
抽 热 风
循环风
逸 出 风
废
烧
冷
气
却
排
风
出
预热带
烧成带
冷却带
压力分布曲线见下图:
排烟口 预热带
烧成带
冷却带
隧道窑压力分布曲线
压强控制很重要，一般是微正压或微负压。最重要 是控制其烧成带两端的压强稳定 如果窑内的负压过大，漏入的冷空气多，使窑内的温 度降低，且气体分层严重，窑内断面上的上、下温度差 加大；同时会使烧还原气氛时，窑内的烧成带难以维持 还原气氛。所以负压大的窑是操作不好的窑。 如果窑内的正压过大，大量热气体会向外冒出，这既 损失了热量，也恶化操作人员的劳动环境。窑内的热气 体冒入车下的坑道还会烧毁窑车的金属构件，造成操作 事故。
❖ 按窑炉形状分类 圆窑 方窑 隧道窑 ❖ 按烧成过程的连续与否分类 间歇式窑 连续式窑 半连续式窑 ❖ 按火焰是否接触产品 本烧窑 素烧窑 釉烧窑 重烧窑 烧花窑
隧道窑
（用于大规模的生产卫生洁具制品和较大的坯件）
❖ 隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在 内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉。
主要控制实际燃烧温度和最高温度点温度。 火焰温度应高于制品烧成温度50—-100℃。火焰温度 的控制是调节单位时间内燃料的消耗量和助燃空气的配 比。单位时间内燃烧的燃料量多而空气配比又恰当，则 火焰温度高。 燃料燃烧后喷出的烟气有扰动作用(尤其是使用高速调 温烧嘴时)，所以烧成带内的温度分布是较为均匀的，即
❖ 自700~400℃为缓冷阶段，这一冷却段由于有晶型 转变，要掌握合适的冷却速度，
❖ 400℃以后可以快速冷却至80℃左右出窑。在窑尾 可以直接鼓入冷风。
2.压力制度
隧道窑内的压力变化随气体流动而变，情况甚为复杂。 首先看一下窑内的气流分布情况。
气幕循环风
吸 入 风
燃一 料次 燃风
抽 热 风
循环风
逸 出 风
废
烧
冷
气
却
排
风
出
预热带
烧成带
冷却带
压力分布曲线见下图:
排烟口 预热带
烧成带
冷却带
隧道窑压力分布曲线
压强控制很重要，一般是微正压或微负压。最重要 是控制其烧成带两端的压强稳定 如果窑内的负压过大，漏入的冷空气多，使窑内的温 度降低，且气体分层严重，窑内断面上的上、下温度差 加大；同时会使烧还原气氛时，窑内的烧成带难以维持 还原气氛。所以负压大的窑是操作不好的窑。 如果窑内的正压过大，大量热气体会向外冒出，这既 损失了热量，也恶化操作人员的劳动环境。窑内的热气 体冒入车下的坑道还会烧毁窑车的金属构件，造成操作 事故。
陶瓷窑炉及设计 第一章隧道窑第一节概述
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
分类依据 窑 名
特点
按热源分
按火焰是否 进入隧 道来分
1.火焰隧道窑 2.电热隧道窑
1.明焰隧道窑 2.隔焰隧道窑 3.半隔焰隧道窑
以煤、煤气或油为燃料 利用电热元件加热
火焰直接进入隧道 火焰和制品间有隔焰板(马弗板)，火焰加热隔 焰板，隔焰板再将热辐射给制品 隔焰板上有孔口，让部分燃烧产物与制品接 触，或烧成带隔焰，预热带明焰
第一章
隧 道 窑 （1）
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
1.1 概述 1.定义：
指连续式窑炉 广义指直通道、连续式烧成的窑炉。 狭义是指窑车式、直通道、连续式窑炉。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
2.分类： 按燃料分：煤烧、油烧、气烧和电烧 按制品运载方式分：窑车、辊道、推板 按火焰与制品的接触情况：明焰、隔焰 按通道数：单通道、双通道、多通道 按尺寸: 大型 长100米以上，断面宽1～2米以上， 高1～2米。 小型 数米长，断面：分米×分米（特种瓷）
按窑内运 输设备分
1.窑车隧道窑 2.推板隧道窑 3.辊底隧道 4.输送带隧道窑 5.步梁隧道窑 6.气垫隧道窑
按通道 多少分
1.单通道隧道窑 2.多通道隧道窑
注：电热窑炉也有隔焰式(马弗窑)，用隔焰板将电热元件和制品分开
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 3.隧道窑的特点
利用烟气来预热坯体，使废气排出温度只在200℃℃左右。 利用产品冷却放出的热加热空气使出窑产品温度仅80℃左右 连续性窑、窑墙、顶温度不变，不积热，热耗很低
辊道窑的钢架结构:由槽钢、角钢、方形钢管、圆钢和扁钢
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
分类依据 窑 名
特点
按热源分
按火焰是否 进入隧 道来分
1.火焰隧道窑 2.电热隧道窑
1.明焰隧道窑 2.隔焰隧道窑 3.半隔焰隧道窑
以煤、煤气或油为燃料 利用电热元件加热
火焰直接进入隧道 火焰和制品间有隔焰板(马弗板)，火焰加热隔 焰板，隔焰板再将热辐射给制品 隔焰板上有孔口，让部分燃烧产物与制品接 触，或烧成带隔焰，预热带明焰
第一章
隧 道 窑 （1）
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
1.1 概述 1.定义：
指连续式窑炉 广义指直通道、连续式烧成的窑炉。 狭义是指窑车式、直通道、连续式窑炉。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
2.分类： 按燃料分：煤烧、油烧、气烧和电烧 按制品运载方式分：窑车、辊道、推板 按火焰与制品的接触情况：明焰、隔焰 按通道数：单通道、双通道、多通道 按尺寸: 大型 长100米以上，断面宽1～2米以上， 高1～2米。 小型 数米长，断面：分米×分米（特种瓷）
按窑内运 输设备分
1.窑车隧道窑 2.推板隧道窑 3.辊底隧道 4.输送带隧道窑 5.步梁隧道窑 6.气垫隧道窑
按通道 多少分
1.单通道隧道窑 2.多通道隧道窑
注：电热窑炉也有隔焰式(马弗窑)，用隔焰板将电热元件和制品分开
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陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 3.隧道窑的特点
利用烟气来预热坯体，使废气排出温度只在200℃℃左右。 利用产品冷却放出的热加热空气使出窑产品温度仅80℃左右 连续性窑、窑墙、顶温度不变，不积热，热耗很低
辊道窑的钢架结构:由槽钢、角钢、方形钢管、圆钢和扁钢
第3章 现代陶瓷隧道窑
• 概念：气幕是指在隧道窑横截面上，自窑顶及两侧 窑墙上喷射多股气流进入窑内，形成一片气体帘幕。
• 气幕分类：（按照其在窑上作用和要求的不同分） 窑头-------封闭气幕， 预热带-----循环搅动气幕 烧成带------氧化气氛幕， 冷却带-----急冷阻挡气幕。
1、封闭气幕：位于预热带窑头
• 集中或分散
• 相对或相错
1）相对：砌筑简单易于安装钢架结构，但对着喷火 口的两侧料垛温度较高，在烧成带长度上出现温差。
2）相错：窑内气体产生循环，使窑温进一步均匀， 尤其采用高速烧嘴，更应相错布置。注意：相错的 间距以半个车位到一个车位为宜；对准烧嘴的料垛 应留有适当的气体循环通道，或将喷火口对准装载 制品的下部或垫砖通道。
• 一般宽1m，深1.8m
• 优点：检查坑道可封闭，在坑道内抽风和鼓风， 维持坑道内与窑内同样的压力制度。这样，预热 带没有或较少冷空气自车下吸进窑内，减少了上 下温差，烧成带，冷却带也较少热气体向车下及 坑道散失，又减少了热量损失，保护了窑车。
• 缺点：有了检查坑道，必须大大加深地基的深度， 既受地下水位的限制，又增加了基建费用。
隧道窑属于逆流操作的热工设备，即窑车 上的坯体在窑内逆气流方向连续移动。
目前最多用的为单通道明火焰隧道窑。
旧式隧道窑带的划分方法
• 以燃烧装置的位置来划分。 • 有燃烧装置的地段为烧成带，
其前为预热带， 其后为冷却带。
现代隧道窑带的划分方法
• 在预热带也设置烧嘴，故一般以制品的烧 成曲线及烧嘴的设置两个特征来划分。
• 所以有的隧道窑不要检查坑道（或只在烧成带设 置很短的一段检查坑道），在烧成带前后开设事 故处理口。在窑车下用鼓风机强制鼓风冷却窑车， 或在窑墙下部车轮处开洞，使窑车下部金属部分 与大气相通，自然冷却。
隧道窑113
烧成 (900-1300℃)
7. 1300～700℃阶段： 急冷段
8. 700～400℃阶段： 缓冷段 9. 400～80℃阶段： 急冷段
冷却 (1300-80℃)
2.2 隧道窑的分带
三带：预热带、烧成带、冷却带
预热带占窑总长的30－45% 以窑体长度分 烧成带占窑总长的10－33%
冷却带占窑总长的38－46%
3.烧成气氛
α=Vα/V0
氧化气氛—空气过剩系数α>1 ，火焰短，冲击力强，温度高。 中性气氛—空气过剩系数α=1，火焰温度高，但难控制。 还原气氛—空气过剩系数α< 1，火焰温度低，长且柔和。 烧成气氛由所烧制品的种类决定。多数制品采用弱氧化或弱 还原性气氛。 气氛的控制
一般采用气体分析仪进行气体成分分析，控制回路一般为 单回路控制系统，控制对象一般为烧嘴助燃风量的大小。
此时制品强度大，可直接鼓冷风快速冷却。
烧成(工艺)过程
1. 20～200℃阶段： 排除残余水分
2. 200～500℃阶段： 排除结构水 3. 500～600℃阶段： 石英晶型转变
预热 (20-900℃)
4. 600～1050℃阶段： 氧化阶段 5. 1050～1200℃阶段：还原阶段 6. 1200～1300℃阶段：烧结阶段
窑的长度主要取决于制品的烧成制 度及产量大小。此外，应考虑投资、燃 耗、窑的热工特性等。
★窑的各带长度确定的一般原则：
1.预热带长度应根据排出废气温度来确定， 废气离开排烟机温度应低于250℃； 2. 烧成带长度根据保温时间来确定
3.冷却带长度根据出窑制品的温度来确定， 一般应低于100℃
★ 隧道窑的高度与跨度
图1-9
4. 各带的结构
碳素热工及窑炉课件.ppt
2) 窑墙要支撑窑顶，要承受一定的重量。 3) 窑墙内壁温度约等于制品的温度，而外壁接触大气，其 温度较比内壁低。 b.窑墙应具备条件：
a. 能耐高温 b. 具有一定的强度 c. 能保温，使向外界散失的热量小。
‹#›
c.窑墙砌筑时注意事项： a. 为了砌筑的方便和外形的整齐，窑墙厚度变化不要太多。 b. 各层材科的厚度应为砖长或砖宽的整倍数，而窑墙的高
‹#›
2. 砌窑用的耐火材料 a. 粘土质耐火砖：粘土砖属于弱酸性耐火材料，热稳定性较好，
使用温度在1300℃以下。 b. 半硅砖：属半酸性耐火材料，其荷重软化开始温度比粘土砖
高，急冷急热性比硅砖好，但比粘土砖稍差。 c. 高铝砖：耐火度及荷重软化点比粘土砖高，开始软化温度在
1420-1500度以上，抗化学腐蚀性较好，但热稳定性较低，使用温度 在1400－1600℃。
响质量，而且推车快，不平稳，容易造成倒塌事故。 连续推车：产品温度均匀上升，推车慢，平稳．不易出事‹#故› 。
3. 燃烧设备 燃烧设备主要有燃烧室和烧嘴两部分，还有其他附属设备。
(1) 燃烧室的布置 燃烧室的布置和窑内的温度均匀性有关，隧道窑燃烧室的
分布有集中或分散，相对或相错，一排或二排等不同类型。 a. 集中或分散 分布有燃烧室的一带叫烧成带。可以用1－2对燃烧室，
‹#›
2. 窑车、砂封及推车机 窑车应具有足够的机械强度，耐热性好，反复加热和冷却
而不变形。 砂封槽多用钢板或角钢作成，但都必须留有膨胀余地，以
免高温变形，影响窑车行进。 推车机应使窑车推动平稳均匀，以免料垛倒塌。窑车运动可
以是间歇的或连续的： 间歇推车：每车温度急剧改变，产品温度不是均匀上升，影
4．排烟系统 排烟系统包括烟气由窑内向窑外排出所经过的排烟口，
a. 能耐高温 b. 具有一定的强度 c. 能保温，使向外界散失的热量小。
‹#›
c.窑墙砌筑时注意事项： a. 为了砌筑的方便和外形的整齐，窑墙厚度变化不要太多。 b. 各层材科的厚度应为砖长或砖宽的整倍数，而窑墙的高
‹#›
2. 砌窑用的耐火材料 a. 粘土质耐火砖：粘土砖属于弱酸性耐火材料，热稳定性较好，
使用温度在1300℃以下。 b. 半硅砖：属半酸性耐火材料，其荷重软化开始温度比粘土砖
高，急冷急热性比硅砖好，但比粘土砖稍差。 c. 高铝砖：耐火度及荷重软化点比粘土砖高，开始软化温度在
1420-1500度以上，抗化学腐蚀性较好，但热稳定性较低，使用温度 在1400－1600℃。
响质量，而且推车快，不平稳，容易造成倒塌事故。 连续推车：产品温度均匀上升，推车慢，平稳．不易出事‹#故› 。
3. 燃烧设备 燃烧设备主要有燃烧室和烧嘴两部分，还有其他附属设备。
(1) 燃烧室的布置 燃烧室的布置和窑内的温度均匀性有关，隧道窑燃烧室的
分布有集中或分散，相对或相错，一排或二排等不同类型。 a. 集中或分散 分布有燃烧室的一带叫烧成带。可以用1－2对燃烧室，
‹#›
2. 窑车、砂封及推车机 窑车应具有足够的机械强度，耐热性好，反复加热和冷却
而不变形。 砂封槽多用钢板或角钢作成，但都必须留有膨胀余地，以
免高温变形，影响窑车行进。 推车机应使窑车推动平稳均匀，以免料垛倒塌。窑车运动可
以是间歇的或连续的： 间歇推车：每车温度急剧改变，产品温度不是均匀上升，影
4．排烟系统 排烟系统包括烟气由窑内向窑外排出所经过的排烟口，
陶瓷窑炉及设计 第一章隧道窑 第二节隧道窑的工作系统和结构(1)
超过75mm(图(b))，也可用覆盖大板砖法； 孔宽大于450mm时，用砌拱的办法。
墙体上孔洞砌筑方法 (a)宽度小于250的孔洞砌筑方法；(b)宽度小于450的孔洞砌筑方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 圆形墙错缝与直形墙错缝方法相同，圆形墙应按中心线砌筑
圆形墙的错缝砌法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
砌体检查方法 (a)水平度检查方法，(b)倾斜度检查方法，(c)垂直度检查方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
在砌筑工作中有停歇时，不允许留垂直的缺口，应按图留 成阶梯或退台状。
墙体阶梯形退台砌筑方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
炉墙为两种或两种以上砖砌筑：
每一种砌体必须单独砌筑，犹如一堵单墙。 内外墙互相咬砌的砌筑层
窑
名
焙烧卫生陶瓷明焰隧道窑 焙烧卫生陶瓷隔焰隧道窑 焙烧釉面砖素烧明焰隧道窑 焙烧釉面砖釉烧明焰隧道窑
焙烧锦砖明焰隧道窑
各带长度比例％ 预热带 烧成带 冷却带 32～34 18～20 46～48 34～38 20～22 44～46 36～44 16～22 32～40 30～32 15～20 46～50 40～50 17～20 32～40
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
窑顶用材料： 内衬耐火砖 中间隔热砖， 粉状或粒状 隔热材料之上，用一些粉状或粒状的材料填平上部， 硅藻土、粒状高炉矿渣，废碎耐火砖等 红砖 外表的整齐和便于人行走，上面平铺一层红砖。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 窑内温度在1300℃以下：
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑－结构
墙体上孔洞砌筑方法 (a)宽度小于250的孔洞砌筑方法；(b)宽度小于450的孔洞砌筑方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 圆形墙错缝与直形墙错缝方法相同，圆形墙应按中心线砌筑
圆形墙的错缝砌法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
砌体检查方法 (a)水平度检查方法，(b)倾斜度检查方法，(c)垂直度检查方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
在砌筑工作中有停歇时，不允许留垂直的缺口，应按图留 成阶梯或退台状。
墙体阶梯形退台砌筑方法
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
炉墙为两种或两种以上砖砌筑：
每一种砌体必须单独砌筑，犹如一堵单墙。 内外墙互相咬砌的砌筑层
窑
名
焙烧卫生陶瓷明焰隧道窑 焙烧卫生陶瓷隔焰隧道窑 焙烧釉面砖素烧明焰隧道窑 焙烧釉面砖釉烧明焰隧道窑
焙烧锦砖明焰隧道窑
各带长度比例％ 预热带 烧成带 冷却带 32～34 18～20 46～48 34～38 20～22 44～46 36～44 16～22 32～40 30～32 15～20 46～50 40～50 17～20 32～40
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑
窑顶用材料： 内衬耐火砖 中间隔热砖， 粉状或粒状 隔热材料之上，用一些粉状或粒状的材料填平上部， 硅藻土、粒状高炉矿渣，废碎耐火砖等 红砖 外表的整齐和便于人行走，上面平铺一层红砖。
SUST
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑 窑内温度在1300℃以下：
陶瓷窑炉与设计－－－－第一章 隧道窑－结构
4.1隧道窑0525
窑室
火膛
火道
仰韶文化横穴窑(半坡遗址3号窑)复原示意图
富田窑址现代馒头窑
窑炉外壁和烟囱是用 废弃的匣钵和普通砖 砌成的，窑炉的内壁 用耐火砖。
由窑炉头、窑床、 窑尾构成，窑身柴 孔42对。窑门5个， 窑身上方建有窑棚 ，全长43.4米，头 低尾高 。
创烧于明代,延烧至 今,是华东地区目前 仍以传统方法烧造 紫砂陶器的唯一一 座古龙窑,2006年被 列为国家级文物保 护单位。
4.1.1.3通风排烟系统与燃烧系统
（1）预热带 排烟系统、封闭气幕及搅动气幕等。 排烟系统：排烟口、支烟道、主烟道、排烟机及烟囱 等 排烟口的布置： 分散排烟（负调节方式），易控制烟气流量，保证烧 成曲线，减少气体分层现象。自第二车位起，约占预 热带全长的70%。 集中排烟（正调节方式），充分利用废气余热，结合 高速调温烧嘴用。
表4.1隧道窑的分类表（P310-311）
4.1.1隧道窑的分带、流程和结构
隧道窑内，装有坯体的窑车迎着气流连续式或 间歇式运动，一般将其分为三个带。 预热带 烧成带 冷却带
隧道窑的分带：
三带：预热带、烧成带、冷却带。
预热带占窑总长的30~45%
以窑体长度分 烧成带占窑总长的
10~33%
划分方法 (三种）
该空间是主要进行燃料燃烧、热传递和坯体进行物理 化学反应的场所。
合理地选择窑体的砌筑材料！
膨胀缝的设置（窑墙和窑顶沿纵向每隔4-10m一处，宽 度20-40mm）！ 隧道窑各段、各层的材料和厚度由该段的温度确定。
注意：窑体内壁所用的耐火材料由被烧制品的温度制 度决定。
现代隧道窑的特点：由轻质保温耐火砖、耐火纤维构
现代较小（200-250mm） ¤窑车上耐火材料衬料 现代隧道窑窑车的特点：轻质化，降低窑车的蓄热量。
火膛
火道
仰韶文化横穴窑(半坡遗址3号窑)复原示意图
富田窑址现代馒头窑
窑炉外壁和烟囱是用 废弃的匣钵和普通砖 砌成的，窑炉的内壁 用耐火砖。
由窑炉头、窑床、 窑尾构成，窑身柴 孔42对。窑门5个， 窑身上方建有窑棚 ，全长43.4米，头 低尾高 。
创烧于明代,延烧至 今,是华东地区目前 仍以传统方法烧造 紫砂陶器的唯一一 座古龙窑,2006年被 列为国家级文物保 护单位。
4.1.1.3通风排烟系统与燃烧系统
（1）预热带 排烟系统、封闭气幕及搅动气幕等。 排烟系统：排烟口、支烟道、主烟道、排烟机及烟囱 等 排烟口的布置： 分散排烟（负调节方式），易控制烟气流量，保证烧 成曲线，减少气体分层现象。自第二车位起，约占预 热带全长的70%。 集中排烟（正调节方式），充分利用废气余热，结合 高速调温烧嘴用。
表4.1隧道窑的分类表（P310-311）
4.1.1隧道窑的分带、流程和结构
隧道窑内，装有坯体的窑车迎着气流连续式或 间歇式运动，一般将其分为三个带。 预热带 烧成带 冷却带
隧道窑的分带：
三带：预热带、烧成带、冷却带。
预热带占窑总长的30~45%
以窑体长度分 烧成带占窑总长的
10~33%
划分方法 (三种）
该空间是主要进行燃料燃烧、热传递和坯体进行物理 化学反应的场所。
合理地选择窑体的砌筑材料！
膨胀缝的设置（窑墙和窑顶沿纵向每隔4-10m一处，宽 度20-40mm）！ 隧道窑各段、各层的材料和厚度由该段的温度确定。
注意：窑体内壁所用的耐火材料由被烧制品的温度制 度决定。
现代隧道窑的特点：由轻质保温耐火砖、耐火纤维构
现代较小（200-250mm） ¤窑车上耐火材料衬料 现代隧道窑窑车的特点：轻质化，降低窑车的蓄热量。
4.1隧道窑0525
4.1.1.3通风排烟系统与燃烧系统
（1）预热带 排烟系统、封闭气幕及搅动气幕等。 排烟系统：排烟口、支烟道、主烟道、排烟机及烟囱 等 排烟口的布置： 分散排烟（负调节方式），易控制烟气流量，保证烧 成曲线，减少气体分层现象。自第二车位起，约占预 热带全长的70%。 集中排烟（正调节方式），充分利用废气余热，结合 高速调温烧嘴用。
1）、封闭气幕： 在预热带窑头，将气体以一定的速度自窑顶及两侧墙喷 入，形成一道所帘以阻挡冷空气漏入窑内。 2）、搅动气幕： 位于预热带，一般设置2-3道扰动气幕 作用：减少预热带气体分层。 气体分层结果：导致上下温差可达300-400℃。延长预 热时间，降低窑的产量，增加燃料消耗。
• 注意： • *热气体温度应尽量与该断面处温度接近； • *喷出速度应在10m/s以上（国外>100m/s) • *搅动气幕的热气来源：烟道内的烟气，烧成带窑
后面有夹道通向侧墙车台面处的吸气口，将同一截 面上的烟气抽吸并自窑顶吹向下部。
（2）烧成带
① 燃烧室： ② ＃集中或分散： ③ 采用1-2对燃烧室时称集中布置。 ④ 采用10或更多的燃烧室时称分散布置。 ⑤ 小断面的短隧道窑，设1-2对燃烧室 ⑥ 大断面的长隧道窑，设5-8对燃烧室 ⑦ ＃相对或相错： ⑧ 相对：两侧燃烧室相对称布置 ⑨ 相错：两侧燃烧室略有错开（以半个到一个车位为
宜兴丁蜀镇近600岁的前墅龙窑由窑炉头窑床窑身上方建有窑棚全长434米头创烧于明代延烧至今是华东地区目前仍以传统方法烧造紫砂陶器的唯一一座古龙窑2006年被列为国家级文物保护单位
窑室
火膛
火道
仰韶文化横穴窑(半坡遗址3号窑)复原示意图
富田窑址现代馒头窑
窑炉外壁和烟囱是用 废弃的匣钵和普通砖 砌成的，窑炉的内壁 用耐火砖。
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• 5）1050～1200℃，还原阶段。
使氧化铁还原为氧化亚铁，褐黄变为青色，改善制品色泽，达到 白里泛青，即“白如玉”的效果。
要求：升温慢，使气体充分排除，减少坯泡； 保证气氛，避免重新氧化，CO＝2～4%； 保证时间，以利于还原反应进行彻底。
• 6）1200℃～烧成温度，烧结阶段。
坯体中出现玻璃相，气、固、液相扩散而达致密化，该传质过 程与坯体的厚度平方成反比，故烧成时间与坯体厚度平方成正比。 应据此确定高火保温时间（1～2小时），进行高火保温。
广东潮州麦氏洋行（潮安）陶艺 有限公司48m轻型还原焰隧道窑
河北华玉股份有限公司78m日用瓷宽断面明焰隧道窑
1.2 隧道窑的分类
隧道窑有各种不同的分类方法，大致归纳为： 1．按照烧成温度的高低可分为： （1）低温隧道窑(1000~1350℃)； （2）中温隧道窑(1350~1550℃)； （3）高温隧道窑(1550~1750℃)； （4）超高温隧道窑(1750~1950℃)。
控制手段：调节排烟总闸板、各支排烟道闸板以及 各种气幕
烧成带的温度控制：
主要控制实际燃烧温度和最高温度点温度。 火焰温度应高于制品烧成温度50—-100℃。火焰温度 的控制是调节单位时间内燃料的消耗量和助燃空气的配 比。单位时间内燃烧的燃料量多而空气配比又恰当，则 火焰温度高。 燃料燃烧后喷出的烟气有扰动作用(尤其是使用高速调 温烧嘴时)，所以烧成带内的温度分布是较为均匀的，
1.1 隧道窑的定义
（用于大规模的生产卫生洁具制品和较大的坯件）
• 隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在 内装有窑车等运载工具的与隧道相似的窑炉。
• 隧道窑工作时，运载工具(窑车)上装载有待烧的制品，随 运载工具从隧道窑的一端(窑头)进入，在窑内完成制品的 烧制以后，从隧道窑的另一端(窑尾)随运载工具(窑车等) 输出，而后卸下烧制好的产品，卸空的运载工具(窑车)返 回窑头继续装载新的坯体后再入窑内煅烧。
假牙 ZrO2
陶瓷人造心脏瓣膜
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
• 陶瓷： 配料----成型----烧成
热工过程
连续式（陶瓷）窑炉
预热带
烧成带
冷却带
热工过程
间歇式（陶瓷）窑炉
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陶瓷窑炉 隧道窑
陶瓷窑炉
辊道窑
陶瓷窑炉
倒焰窑
陶瓷窑炉
梭式窑
1.隧道窑的定义与分类
1.2 隧道窑的分类
2．按照烧成品种可分为： （1）耐火材料隧道窑； （2）陶瓷隧道窑； （3）红砖隧道窑。
3．按热源可分为： （1）火焰隧道窑； （2）电热隧道窑。
4．按火焰是否进入隧道可分为： （1）明焰隧道窑； （2）隔焰隧道窑； （3）半隔焰隧道窑。
1.2 隧道窑的分类
5．按窑内运输设备可分为： （1）车式隧道窑； （2）推板隧道窑； （3）辊底隧道窑； （4）输送带隧道窑； （5）步进式隧道窑； （6）气垫式隧道窑。
要求：升温速度10～30℃/hr，CO＝1%，
• 7）烧成温度～700℃，急冷阶段。
产品处于热塑性阶段，可直接吹冷风急冷，冷却速度达120℃/hr
• 8）700～400℃，缓冷阶段。
石英晶型转化，体积收缩，而液相刚凝结，较脆弱，易惊釉、开 裂，降温速度：＜80～90℃/hr。
• 9）400～80℃，快冷阶段。
此时制品强度大，可直接鼓冷风快速冷却。
烧成(工艺)过程
1. 20～200℃阶段： 排除残余水分
2. 200～500℃阶段： 排除结构水 3. 5Байду номын сангаас0～600℃阶段： 石英晶型转变
预热 (20-900℃)
4. 600～1050℃阶段： 氧化阶段 5. 1050～1200℃阶段：还原阶段 6. 1200～1300℃阶段：烧结阶段
• 4）700～1050℃，氧化阶段。
进行氧化反应和分解反应。硫化铁、有机物氧化，碳酸盐、硫酸盐、 氢氧化铁分解，放出SO2和CO2及水蒸气等气体，应在釉面封闭以前氧清 氧透，保证良好的氧化气氛和充分的氧化时间，减少窑内温差，适当进 行中火保温，否则易出现质量缺陷，如黑点、青边，发黄、起泡等。
气氛要求：O2＝4～5%，CO＜1%
烧成 (900-1300℃)
7. 1300～700℃阶段： 急冷段
8. 700～400℃阶段： 缓冷段 9. 400～80℃阶段： 急冷段
冷却 (1300-80℃)
2.2 隧道窑的分带
三带：预热带、烧成带、冷却带
预热带占窑总长的30－45% 以窑体长度分 烧成带占窑总长的10－33%
冷却带占窑总长的38－46%
以温度为界
预热带的温度范围：室温～900℃ 烧成带的温度范围：900～最高温度 冷却带的温度范围：最高温度～ 制品出窑温 度
2.3 隧道窑的工作原理图
预热带
烧成带
冷却带
推进窑车
对流 气流 辐射
烟 气 抽 出
窑内气体运动
辐射 二次空气 对流
气流
推出窑车
对流
送
一 次 空 气
送 煤 气
抽
送
出
冷
热
空
风
气
窑内传热
6．按通道多少可分为： （1）单通道隧道窑； （2）多通道隧道窑
1.3 隧道窑的特点
（1）连续性生产，产量大； （2）工作制度稳定，成品率较高； （3）结构复杂，占地面积大，投资大； （4）能耗低，制品烧成周期短，总成本低； （5）产品适应性差。
2.隧道窑的工作原理
2.1粘土质陶瓷的烧成过程发生的物理化学变化：9阶段
图1-1 隧道窑工作原理图
3.隧道窑的热工制度
温度制度、压力制度、烧成气氛
图1-18
1.温度制度： 1)各阶段应有一定的升、降温速度 2)在适宜的温度下应有一定的保温时间，使温度趋 于一致。
预热带的温度控制
目的：保证所焙烧的制品按照升温曲线的要求均 匀地加热升温。
温度检测：窑头、预热带中部(约500℃)、预热带 末端(900℃) ；
隧道窑
主要内容
1 隧道窑的定义和分类（了解） 2 隧道窑的工作原理（理解） 3 隧道窑的热工制度（重点掌握） 4 隧道窑的构造（了解）
2
陶瓷
建材
耐火材料
窑具材料
新型无机非金属材料-结构陶瓷
陶瓷刀具 ZrO2
陶瓷轴承 Si3N4
陶瓷护甲 Al2O3
新型无机非金属材料-生物陶瓷
人造髋关节 Al2O3
• 1）20～200℃，排除残余水。
入窑水分要求：＜1%，快烧＜0.5%；升温速度：20～35℃/h
2）200～500℃，排除结构水。
指粘土矿物中的结晶水和层间水，安全阶段，可快烧，40～50℃/hr
• 3）500～700℃，石英晶型转化。
573 ℃时由β－SiO2转变成α－SiO2，体积膨胀，易变形开裂，升温 应慢，升温速度：20～30℃/hr 。