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隧道窑概况隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。
其主体为一条类似铁路隧道的长通道。
通常两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌筑的窑顶，下部为由沿窑内轧道移动的窑车构成的窑底。
隧道窑属于逆流操作的热工设备，沿窑长分为预热、烧成、冷却三带。
制品与气流依相反方向运动，在三带中依次完成制品的预热、烧成、冷却过程。
隧道窑两端没有窑门，每隔一定时间将装好制品（砖坯）的窑车推入一辆，同时装有已烧成制品的窑车顶出一辆。
窑车进入预热带后，车上制品首先来自烧成带的燃烧废气接触并被加热。
而后随窑车移动进入烧成带，借助燃料燃烧放出的大量热，达到烧成最高温度并经过一定保温时间后制品被烧成。
烧成制品至冷却带，与鼓入的大量空气相遇，制品被冷却后出窑。
冷却制品用空气经鼓风机从冷却带两侧窑墙基窑顶送入窑内，空气在冷制品的同时本身被加热。
由于冷却用风量大，超出燃料燃烧所需的空气量，因此只有一部分热风供给燃烧使用，另一部分则可抽出，作为砖坯干燥的热源或另作他用。
燃料燃烧所产生的高温烟气沿隧道窑流入预热带，在加热制品的同时本身被冷却，最后经排烟机烟筒排出。
由上述分析可以看出，隧道窑中由于制品和气流按逆流方向运动，烧成制品及废气量都得到较充分的利用，因此较间歇式窑炉热效率高。
某些隧道窑在预热带前设有干燥带，利用从冷却带抽出来的热风干燥砖坯。
设置窑前干燥带课省去单独的干燥工序，节能燃料，同时减轻劳动强度。
但各种不同砖坯只能按同一干燥制度进行干燥，同时干燥废品无法选出，它们也必须随同正品一道继续其后的烧成过程，造成燃料浪费。
所以对于形状和尺寸相差比较悬殊或干燥废品较多的砖坯，不宜入窑前干燥带，而应另设干燥器隧道窑窑墙的结构窑墙是窑体的重要组成部分，它对于窑的寿命、投资、燃料消耗以及操作控制都会产生很大影响。
选用合适的窑墙厚度对降低窑的燃料消耗，改善劳动条件和延长窑体寿命都有很大的意义。
窑墙厚度是根据使用温度和砌筑要求来决定的。
隧道窑的技术标准包括以下方面：
烧制产品：隧道窑可以烧制各种产品，包括陶瓷、耐火材料等。
窑设计温度：隧道窑的设计温度可以根据产品要求进行设定，一般需要在1000℃以上。
正常烧制温度：在正常烧制条件下，隧道窑内的温度可以达到1000℃以上，最高可达1300℃左右。
燃料：隧道窑使用的燃料可以是煤气、油、天然气等，具体燃料的选择需要根据产品要求和烧成条件来决定。
产品烧制方式：隧道窑采用连续烧成的方式，产品在经过预热、烧成和冷却三个阶段后出窑。
控制方式：隧道窑采用自动控制系统，对温度、压力、气氛等参数进行控制，保证产品的质量和稳定性。
余热利用：隧道窑一般设有余热利用系统，将高温烟气中的余热回收利用，以降低能源消耗。
一、隧道窑的工作原理及其优点隧道窑一般是一条长的直线形通道，两侧及顶部有固定的窑墙及窑顶（顶部有平顶和拱顶之分），底部铺设的轨道上运行着窑车，窑车上装载着烧成产品，依次窑车进车，窑尾出车。
窑体构成了固定的预热带，冷却带，通常称为隧道窑的“三带”。
燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或在引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。
隧道窑的中间为烧成带，在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段制品，鼓入的冷风经制品而被加热后，再抽出送入干燥窑作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。
烧结砖隧道窑使用的燃料有固体、液体和气体3种不同的燃料。
目前我国大部分隧道窑使用的是固体燃料，也就是煤。
称作内燃烧结，有条件的地方也使用外烧结法，也就是油和气作为燃烧原料。
隧道窑是连续化生产，中间没有间断期，烧成周期短产量大，不受自然天气的影响，节约燃料。
它主要是利用逆流原理工作，因此热利用率较高，与常规轮窑相比热利用率高达50%左右。
隧道窑生产可节省劳力，能改善劳动环境，可减少环境污染，操作简便，装卸产品便于实现机械化。
减轻了工人的劳动强度。
在提高产品质量上，与轮窑相比，减少了工人二次倒运，烧成温度可控可调。
容易掌控其烧成规律，破碎率较低。
隧道窑和窑体内配套设备比较耐用，因为隧道窑与轮窑相比窑内不受急冷急热的影响，所以窑体使用寿命较长，一般在5年内不大修。
隧道窑在占地面积上与相同产量和规格的轮窑相比要少2|3。
隧道窑与轮窑所用砌筑材料和配备设备不一样。
因此，投资造价要高于轮窑，但后期生产成本低于轮窑。
二、隧道窑的种类与结构隧道窑可按内宽、产量、结构、运转自动化程度等各项指标进行分类。
（一）按隧道窑的断面宽度分类可分为3.0m，3.3m，3.6m，4.6m，4.8m，6.9m，7.3m，9,3m，10.3m等不同宽度的隧道窑。
（二）按窑炉结构分类（1）按窑顶结构可分成拱顶隧道窑，吊平顶隧道窑两大结构。
现代隧道窑节能设计值得注意的问题源科隆窑炉有限公司李华隧道窑是陶瓷厂主要烧成设备,广义上的隧道窑包括窑车式隧道窑、辊道窑、推板窑、网带窑等均属隧道窑的范畴,但本文就狭义上的隧道窑(窑车式隧道窑)作为研究对象,根据现代窑车隧道发展趋势,提出几个值得注意的问题,供同行参考。
1.燃料气体化国外现代化隧道窑已不采用(或不直接采用)固体燃料,也基本不使用液体燃料(重油或柴油),而几乎全部采用气体燃料(石油液化气、煤气和天然气)。
我国台商及港商在大陆兴办的数百家陶瓷企业也几乎全部采用石油液化气燃料;而我国内陆企业采用气体燃料窑炉比例还相当小,大部分还是煤窑。
有的工厂旧窑改造或建新窑仍按煤窑设计。
我国的陶瓷展品屡或世界大奖,但批量生产质量不稳定,这与使用煤的质量难以稳定有关。
采用气体燃料,除了能显著减少或消除陶瓷工厂的环境污染、工厂自身工作环境得到根本改善外,还具有以下特点:(1)、能方便地控制炉内各带气氛(空气与燃料的比例)、温度、窑炉内的压力分布,适用于自动控制的要求。
(2)、采用燃烧效率高的高速等温烧嘴、高速调温烧嘴、高速等温脉冲烧嘴、平焰烧嘴或长焰烧嘴,燃烧强度可调,火焰速度快,对流传热系数大,故升温快,缩短生产周期。
(3)、燃气(尤其石油液化气和天然气)热值大,燃烧条件好,空气过剩系数小,燃烧完全,热效率高。
(4)、气体燃料(尤其石油液化气和石油天然气)无对产品污染有害元素,烧制产品质量好。
采用无匣裸烧,降低了能耗和窑具成本。
(5)、燃料运输费用少,仓贮费用低。
(6)、由于采用一系列节能措施,能源消耗小。
尽管使用气体燃料窑炉在设备上一次投资稍大于固体或液体燃料,但在投产后的企业形象、产品合格率、产品档次、生产效率、自动化程度、综合生产成本、环境保护等方面更具有优势。
因此对于有条件的企业用气体燃料窑炉淘汰或改造旧式煤窑,不仅是环保的要求,而且也是我国陶瓷工厂向现代化、自动化上档次参与世界市场竞争的需要。
建设隧道窑应关注的几个问题（1）砌筑砖瓦焙烧窑炉和修建房屋不一样，它要求窑室密不透风。
砖是不会透风的，窑室内表面也不能抹灰（抹灰要脱落），因此，在国家相关的标准中，对砖瓦焙烧窑炉砌筑时的灰缝的质量都有明确规定。
在行业标准JC982—2005《砖瓦焙烧窑炉》和国家标准GB50211—2077《工业窑炉砌筑及验收规范》中都明确规定：当采用红砖时，直墙的灰缝宽度应小于5mm，拱顶的灰缝应小于3mm。
当采用耐火砖时，砖的灰缝宽度必须小于2mm。
灰浆必须饱满，对于水平灰缝，灰浆的饱满度应大于95%，竖直灰缝应大于85%。
为了保证灰缝宽度不超标和灰浆饱满度，砌筑窑用烧结普通砖的质量必须符合GB5101—2003中规定的一级品的质量要求，砌筑时不得沿用一般砌砖时的“摆砖”，而必须按照“一挤一揉三定位”的方法操作。
在铺好灰浆砌砖时应“一挤以保证灰缝厚度不超标；”二揉“挤出泥浆中的空气保证灰浆饱满度；三定位”使砌体符合规定尺寸。
为此，砌直墙时应计算后在砌；例如：直墙高度为1500mm，烧结普通砖的厚度为53mm，按允许最大灰缝宽5mm，没层砖的总高为53+5=58mm，用1500除以58，得25.7，如用25层砖墙高仅为1450mm，显然不行，如果砌26层砖当灰缝为5mm宽时，墙高为1508mm，只多出8mm，每条灰缝压缩0.32mm，即灰缝宽为4.68mm正合适，则该窑直墙应砌26层砖。
施工时应在每个砌筑段（通常以相邻两条膨胀缝之间为1个砌筑段，长度约5～10m）的两端按计算出的砌砖层数及设计高度，各砌1个砖垛，以此为基准拉线砌筑该段中间部分。
直墙的水平方向也应先计算出每段应该用多少块砖，以控制竖向灰缝宽度。
对于拱顶则应先在拱模上“预排”，在保证圆拱下方灰缝宽度小于3mm的条件下，决定一排拱的用砖块数。
对于耐火砖，为保证灰缝宽度小于2mm，其所用泥料的粒度应小于1mm，且应抹灰挤紧，以满足灰缝宽度和竖缝泥浆饱满度的要求。
隧道窑概况隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。
其主体为一条类似铁路隧道的长通道。
通常两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌筑的窑顶，下部为由沿窑内轧道移动的窑车构成的窑底。
隧道窑属于逆流操作的热工设备，沿窑长分为预热、烧成、冷却三带。
制品与气流依相反方向运动，在三带中依次完成制品的预热、烧成、冷却过程。
隧道窑两端没有窑门，每隔一定时间将装好制品（砖坯）的窑车推入一辆，同时装有已烧成制品的窑车顶出一辆。
窑车进入预热带后，车上制品首先来自烧成带的燃烧废气接触并被加热。
而后随窑车移动进入烧成带，借助燃料燃烧放出的大量热，达到烧成最高温度并经过一定保温时间后制品被烧成。
烧成制品至冷却带，与鼓入的大量空气相遇，制品被冷却后出窑。
冷却制品用空气经鼓风机从冷却带两侧窑墙基窑顶送入窑内，空气在冷制品的同时本身被加热。
由于冷却用风量大，超出燃料燃烧所需的空气量，因此只有一部分热风供给燃烧使用，另一部分则可抽出，作为砖坯干燥的热源或另作他用。
燃料燃烧所产生的高温烟气沿隧道窑流入预热带，在加热制品的同时本身被冷却，最后经排烟机烟筒排出。
由上述分析可以看出，隧道窑中由于制品和气流按逆流方向运动，烧成制品及废气量都得到较充分的利用，因此较间歇式窑炉热效率高。
某些隧道窑在预热带前设有干燥带，利用从冷却带抽出来的热风干燥砖坯。
设置窑前干燥带课省去单独的干燥工序，节能燃料，同时减轻劳动强度。
但各种不同砖坯只能按同一干燥制度进行干燥，同时干燥废品无法选出，它们也必须随同正品一道继续其后的烧成过程，造成燃料浪费。
所以对于形状和尺寸相差比较悬殊或干燥废品较多的砖坯，不宜入窑前干燥带，而应另设干燥器隧道窑窑墙的结构窑墙是窑体的重要组成部分，它对于窑的寿命、投资、燃料消耗以及操作控制都会产生很大影响。
选用合适的窑墙厚度对降低窑的燃料消耗，改善劳动条件和延长窑体寿命都有很大的意义。
窑墙厚度是根据使用温度和砌筑要求来决定的。
预热带和冷却带由于窑内温度低，窑墙可以稍薄，烧成带和靠近烧成带的预热带和冷却带则宜采用轻厚窑墙。
窑墙通常由三层组成：最内层位耐火材料，根据窑内温度决定，耐火材料的外层为保温层，由各种轻质保温材料构成。
所选取的轻质材料即要绝热保温又要保证长期的安全使用而不损坏。
最外层为建筑砖或黏土砖，用以保护轻质保温材料不损失。
目前在某些新型窑中已采用大型绝热板，外敷以薄金属板，作为窑墙的最外层。
保温层的厚度对窑墙的厚度起决定作用。
因此它决定了隧道窑损失的大小，而且也影响投资多少。
保温层增厚可以减少窑墙散热损失，但却增加了基建投资和砌筑维修费用，反之则可以减少投资费用而增加散热损失，因而出现了一个”经济厚度“的概念。
显然，窑墙的经济厚度是一个受燃料、材料价格和隧道窑使用年限影响的不断变化的数据，为了节约能源和延长窑炉使用寿命，窑墙厚度设计方面出现了提高热阻的趋势，近年来研究出一些保温性能好、耐高温的新型轻质保温材料，如各种耐火纤维及其制品、空心球及其制品等等。
某些新型轻质材料不仅可以做保温材料用，而且可以直接用作隧道窑内衬，这样可以大大降低窑墙的重量和厚度，简化窑墙砌筑，节约燃料，然而，轻质保温材料的强度一般都较低，在采用它们直接作为内衬或大量使用作为保温材料情况下，在窑炉的结构上应有适当的考虑。
隧道窑的窑顶结构窑顶事隧道窑窑体的重要组成部分，它对窑的寿命有决定性的影响。
窑顶所选材必须能长期承受高温作用，重量轻，保温性能好，它的结构应严密不漏气，并有利于窑内气流的合理分布。
拱顶。
窑顶结构为一拱形，通过拱脚砖架设为窑墙上，拱脚砖两边的窑墙上安设有拱脚梁，以承受拱产生的衡推力，窑墙外设有立柱，通过上下拉杆紧使窑顶和窑墙形成的一个整体。
在进行拱顶设计时，拱角的选择很重要，拱角太小，拱砖所受的力大，而且由于批转和灰缝的收缩，在使用中容易产生下沉的现象。
反之，若拱角大，拱半径小，当拱心角为180度时为半圆拱，拱砖受热膨胀后，拱会被挤起而产生开裂。
同时供高增加，拱与制品之间的空间加大，容易造成上下温差。
所以造成上下温差。
所以隧道窑一般采用60-90度拱心角。
平吊顶窑顶事平的，窑顶砖通过掉挂机吊在窑顶上面的钢梁上。
吊挂方法是两块大吊砖之间夹数块小吊砖，大小吊砖之间凹进和凸出的部分互相构成一个整体，通过金属吊杆悬挂于钢梁上。
平吊顶窑窑顶不易下沉。
窑墙所承受的负荷小，有利于延长窑体的寿命，而且平吊顶结构便于码砖，砖跺和窑顶之间的间隙较少，有利于气流的合理分布。
但是，建造平吊顶窑需要大量的投资和钢材，气密性也没有拱顶窑好，这种结构多用于烧成温度比较高，入镁砖和高铝砖隧道窑上。
吊顶窑。
隧道窑在预热带和冷却带采用一般拱顶，在温度高的烧成带采用吊拱顶，这样可以节约钢材，窑顶的严密性较好，散热较小。
但拱顶与制品间空隙大，气流易在窑顶部流出，造成上下较大的温差。
这种拱项目前仅用于烧成镁质制品及高铝制品的小型隧道窑。
吊拱顶的大吊砖通过吊杆挂在钢梁上，大吊砖和小吊砖之间通过销钉使其联成一个整体，各吊挂点的大吊砖的数目可以为1-2块，但中心吊挂点的大吊砖应在三块以上，以利吊挂。
隧道窑的种类1.高温隧道窑一般是将烧成温度为1550度或1600度-1750度或1800度的隧道窑称为高温隧道窑，超过这一温度的称为超高温隧道窑。
它主要用于烧成直接结合碱性砖、刚玉制品、特种陶瓷等。
由于其用途不同，结构也不尽相同。
用于焙烧碱性制品的高温隧道窑的高度通常为1m左右。
与普通隧道窑一样，窑的高度也与烧成制品的性质允许的上下温差有关，窑太高则底部制品易变形。
故在1750度下烧成方镁石、尖晶石时，宜采用高为0.75m左右的低膛窑。
高温隧道窑的主体结构与一般隧道窑并无显著差异。
其只要特点为：在不用纯氧的情况下，窑内能获得高温、具有高的窑炉高温强度，气密性好，窑车不易被高温气体所损坏，节能效果好，窑炉的热效率高等。
目前，我国已有相当数量的高温和超高温隧道窑，其中包括我国自行设计、建造的窑，其烧成温度有的已达1800度以上，主要技术经济指标可与从国外引进的同类型高温隧道窑相媲美，且具有投资省、附属设备少、操作方便等优点。
但在窑内上下温差、节能及自动控制等方面尚需日臻完善。
因此，还必须从燃烧方式、烧嘴形式、窑炉砌筑材料的选择，以及空气预热等方面进行进一步研究。
2.顶燃式隧道窑顶燃式隧道窑的烧嘴设在窑顶，燃料和空气从顶部烧嘴喷入砖跺间隙中燃烧，这样，烧嘴的数量不受限制，可采用小容量、多点、分散的方式进行布置，从而大大改善了传热情况和砖跺温度的均与性。
特别是当其间歇式燃烧方式相配合时，燃料消耗可降低36%-42%。
此外，侧烧窑的烧嘴设在靠近车台平面处，窑横断面上静压强分布不均匀。
在窑底两侧有较大的负压，而中心部由于烧嘴喷射动压头的转化形成较高的正压，给窑底静压平衡的密封带来困难，产生漏气。
而顶燃窑横断面上静压强分布比较均衡，其顶部有较均一地负压，底部有较均一地正压。
它与几何压头所造成的静压强分布情况刚好相反，减弱了热气体的偏流现象，有利于窑内气体温度的均匀性。
顶燃式窑的烧嘴也可不安装在两窑车接头处，可以减少热气体向窑底的泄露。
但顶燃式窑由于烧嘴设在顶部，故使顶部结构较为复杂，多采用吊顶结构。
目前多用于低温烧成的粘土砖和陶瓷制品。
隔焰及半隔焰隧道窑用隔焰板（马弗板）将燃料产物与制品隔开，借隔焰板的辐射传热使制品烧成的窑，称为隔焰隧道窑。
又叫马弗隧道窑。
制品在窑内不与火焰接触，不用装匣钵，达到窑温均匀地目的，但其结构复杂，单隔焰道则较简单。
隔焰窑内主要为固体辐射传热，传热系数大，速率高，且窑内截面一般都不大，窑内温差较小，加之制品不用装钵，因而烧成周期大为缩短，产品质量好，劳动强度低，适于易污染制品和彩色制品的焙烧。
但必须解决隔焰板的材质问题。
且由于隔焰烧成时燃烧室温度高，须以较好的耐火材料砌筑燃烧室。
若能将烧嘴伸入隔焰道，又解决燃烧室的材质问题，则热效率更高。
这种窑的烟气离开隔焰道时温度很高，必须在窑头设置换热器，利用烟气来预热空气，作助燃空气用，以提高燃烧温度，节约燃料，提高热效率。
也可将预热空气用于干燥。
隔焰窑虽具有一系列的优点，但由于燃烧产物不入窑，窑内不能形成还原性气氛，对那些含铁量高，要求还原性气氛的产品，隔焰窑是不合适的，因而出现了半隔焰窑。
半隔焰窑内坯体亦不装钵，在烧成带设一些挡墙，或在隔焰板近车台平面处开些孔洞，使隔焰道与窑内相通，窑车上设火焰通道，以避免火焰直接冲击产品，而燃烧产物可以入窑，故比隔焰窑经济，它既有固体辐射又有火焰辐射，传热效果好，燃耗低，且可维持还原性气氛，适于截面较小的隧道窑。
但这种窑要求燃料清洁，对易污染产品的燃料更注意，以免影响产品质量。
同时，还必须采取措施防止烟气倒流，否则烟气中的游离碳及二氧化硫将使产品釉面无光泽，即产品熏烟。
关键词：隧道窑半隔焰窑预热带不设隔焰板，燃烧产物与制品接触，还可采取高速调温烧嘴，更有利于快速烧成。
隧道窑的断面的尺寸和长度窑的尺寸主要依据烧成产品的工艺要求和产量而定。
隧道窑的长度主要取决于制品的烧成制度及产量要求。
而烧成制度主要取决于制品在烧成过程中物理化学变化。
例如：硅砖由于在加热及冷却过程中相变较复杂，对烧成制度有较严格的要求，所以硅隧道窑窑较长。
由于粘土砖的烧成制度不如硅砖严格，窑长的波动范围较大。
就窑本身而言，应考虑投资、燃耗及操作等方面因素。
短而较宽的窑投资少，散热损失较小，而且窑内阻力小，可减少漏气和降低排烟机的动力消耗。
但是，如果窑太短，可能废气温度太高，容易损失坏排烟机并造成较大的热量损失。
同时由于冷却带太短，造成冷却效果差，使制品出现窑温度高，拣选条件恶劣，而且增加制品所带走的热损失。
今年来随着预烧间歇式燃烧方式的出现和采用新的强化烧成与冷却方法，也出现了较宽而短的隧道窑。
隧道窑各带长度应根据制品烧成曲线来确定，一般原则是：为了更好的利用热量，预热带长度应根据排出废气温度来确定，一般废气温度低于250度。
烧成带（设置烧嘴的部分）长度应按制品最终烧成温度所需持续时间长短而定。
冷却带长度应根据出窑制品的温度来确定，一般应低于100度。
隧道窑的高度主要取决于砖坯在烧成过程中的特性及允许的上下温差。
镁砖由于其荷重软化温度和它的烧成温度接近，砖跺高度不宜过高，窑高通常在1m左右。
相反，硅砖由于其荷重软化温度高，所以硅砖隧道窑的高度通常在1.9-2.1m之间。
我国现在粘土砖隧道窑或高铝砖隧道窑的高度分别在1.5-1.9m和1.1-1.5m。
允许温差也是在考虑窑高度时应注意的一个因素。
窑的高度增加，致使上下温度加大，造成烧成产品质量不均匀。
窑的宽度与窑的产量及允许的温度有关。
产量随宽度的增加而提高，但对侧烧窑，太宽则中心温度易偏低。
