现代轻型梭式窑特点

1 现代轻型隧道窑的技术特点 A、窑体轻薄，窑车低蓄热化； B、窑道截面采用扁平形矮而宽窑顶为平弧形或平吊顶形； C、加热带（预热带、烧成带）一律铺设高密度交错高速喷嘴，预热带设置一层，烧成带设置二层。采取棚板底烧，拱顶顶烧。每个喷嘴覆盖面积小，缩短了热量传递的距离，达到了传热均匀的效果。 D、预热带排烟吸烟口，设置在拱顶弦脚砖下。（注：原吸烟口设置在窑车平面）。窑内气流垂直循环。有效保证了预热带上下温度的均匀性（一般控制在±20℃）。 E、明焰裸装，快速烧成，大大缩短烧成周期。 F、采用微机全自动控制需操作（温度、火焰探测、扩散空气、比例调节烧成曲线、烧成气氛、压力、功率输入、安全系统、电子调节、设定/实际值等）。

2 简介引进德国RIEDH AMMER 燃气TW65/210/75-G现代轻型隧道窑特性及运行情况：

A、窑体基本参数 全窑长：65M 有效装载宽度：2.1M 有效装载高度：0.78M 产品种类：建筑卫生洁具 烧成能力：36万件/年 拱高：0.26M 窑车规格:长1.5M×2.1M 窑内容车：44台 烧成温度：1260℃ 窑墙厚度：最厚0.72最薄0.62M

B、窑炉工作系统 （1）进车系统： 由一台TW-VM无级变速液压顶车机以3.6M/h速度连续推车。 （2）窑头密封系统： 无窑门和气幕，依靠窑内压力平衡，窑车采用常规沙曲封。 （3）排烟系统： 以窑头2号车位起，在窑墙上部（拱顶脚）均匀设置10对排烟孔，排烟温度不超过200℃。 （4）加热系统： 从预热带至烧成带25个车位，均匀设置50个高速喷嘴。（型号LR-PG）设置喷嘴预热带12对，烧成带13对，两侧喷嘴水平交错排列，下排喷嘴的水平位置在棚板架下。高温带交错设置两层。高速喷嘴的火焰经过灼热的棚板间隙向上对流传热或辐射传热，使坯件均匀受热。高温区上排4对喷嘴设在拱顶弦脚砖下，以补充燃成区的热量。喷嘴助燃空气温度为300℃。 （5）冷却系统： 急冷区窑墙两侧设19组直接冷却风口，直接喷射窑内；12组冷却风口直接送入棚架下直接冷却；窑顶设有5对抽风口抽出热风达到平衡。 在离窑尾1个车位，窑顶设置冷却风幕，目的降低出车坯垛温度。 窑底设全通道。窑墙脚部留有足够与窑外相通的格子孔洞，以利冷却窑车底部。 （6）控制系统： 控制系统大体由四个部分组成： A、电机系统；B、输车系统；C、热工检测及自动调动节系统；D、工况监护及报警系统。全部由微机自动调节和控制。 整个控制系统是：电子自动点火，火焰探测，喷嘴火焰回流防爆。自动调温及比例调节压力，推车超压报警，煤气阀联锁自动启闭等功能。 在控制屏中设有温度、压力、气氛、流量、燃气与助燃风调节比值等。自动显示、记录仪表显示窑炉运行状况或坐标曲线记录。 （7）窑炉运行升温曲线 从窑炉温度曲线看来，预热带氧化区域（9~13车位）坯垛上下（a点

b点）温差几乎微微。（±20℃），（传统隧道窑此段温度差为300℃左右），由于温差小，坯垛进入强氧化区域易氧化透。通过气氛转换进入还原焰，中性焰区域（22~26），车位完全达到制品烧结，整个加热过程为10-20小时。

建筑卫生洁具的烧成周期为10-20h。周期如此之短，可见窑炉性能之佳。（注：传统隧道一般烧成周期为20小时以上）。 再看其热效率，每公斤瓷耗热值不3200Jcal，而传统隧道窑每个公斤瓷耗热值（明焰套装）为7000~12000Kcal。

从以上多项窑炉技术性能指标看来已突破国内先进水平。

3 简介德国莱斯汉索夫（LAEIEHEIS HEIMSOTH） PFT轻型隧道窑结构： 窑全长 76M 预热带 26M 烧成带 18M

急冷带 18M 冷却带 24M 窑内有效高度 1.26M 窑内有效宽度 2.6M 坯垛高度 0.72M 坯垛宽度 2.4M 窑车规格 长1.5M×宽2.4M 烧成产品 建筑卫生洁具 烧成能力 40~60万件/年

A、窑墙厚度为：0.32M 墙体采用绝缘和陶瓷纤维或陶瓷纤维毡折成的模块。根据温度曲线，冷却带的不同地段使用不同厚度的陶瓷纤维模块。吊平顶砖。

B、窑车为低蓄热窑车，绝热材料厚为0.4M。陶瓷纤维毡砌筑，外围绝热砖，底部为堇青石板平面垫板。 C、窑炉基础无需观察通道，只需相当窑炉宽度的深约0.2M的坑道。因

窑炉基础的静负载摩擦小。在此基础上，加U形钢架作基础支架，再将各

窑段固定在上面。各段窑体用螺栓紧固。 沙封槽采用双槽式，槽内填满锌沙，密封性能较好。其他略。 4 现代轻型隧道窑的主要特片之一 ——是减轻减薄窑体。

陶瓷工业隧道窑是硅酸盐工业的主要耗能设备。高能生产的主要原因是热效率低，热能利用率低、浪费大。例如传统的陶瓷隧道窑的窑体，体积庞大，表面温度高，散热面积大，窑体表面散热量约占总热耗的20~30%。

例醴陵某瓷厂传统隧道窑，窑长76M，窑宽4M，全窑散热面积为750M2。据热平衡计算，窑体厚，散热面积大是热效率低的主要原因。 注：窑体各带墙，拱表面温度与综合穿热计算：

其中系数2.2，在计算拱顶时为2.8，窑体墙，拱散热（658950千卡/小时）2767590KJ/h占据总热耗的30.3%。 现代轻型隧道窑，最大限度的全轻质材料化，以求最大限度地减薄减轻窑体，增加热阻，降低窑体蓄、散热量。

德国65M现代轻型隧道窑TW65/210/75-G型窑，其窑墙厚度为720mm；德

国格斯公司双层陶瓷纤维模块，窑墙厚度300mm；引进美国比克莱（BLCKLEY）窑炉公司窑炉，其墙厚度为绝热砖230mm，陶瓷纤维毡38mm，醴陵科发热工设备公司承建越南顺化GIAHU陶瓷公司88M轻型隧道窑窑墙厚度为820mm。醴陵环宇陶瓷公司46M轻型隧道窑窑墙厚度420mm。 现代轻型隧道窑由于充分利用现代先进的耐火材料，改变了窑炉结构，创造厚度最薄，重量较轻，蓄热散热少，抗热震性能好，抗机械震性好，为隧道窑现代化，节能化创造了有利条件。

表1 引进轻型隧道窑、国内轻型隧道窑和传统隧道窑典型窑墙节能状况比较

窑炉 结构型式 总原度（mm） 单位面积质量kg/m2 散流热流密度W/m2 总厚度(℃) 单位面积质量m2·c/w 传统隧道窑窑墙 A

1295 1753 733 78 1.6 /

现代轻型 B 575 414 729 77 1.61 C 400 330 694 75 1.70 隧道窑窑墙 D 300 57 756 79 1.55

注：蓄热量是指窑墙从常温到达稳态时的蓄热量。 从表1，可以看出，由于用不同的耐温材料减薄墙体，总热阻达到同样的效果。窑外表面的散热和外温度有直接关系。外墙表温越高热损失越大。根据传热计算公式：Q=εS/λ（t1－t2）主要因素是外墙表面温度，降低表温的办法是增大热阻ε（S/λ）即增大S减少λ，选择导热系数小的耐火材料是关键。表

1中可以看出，传统隧道窑A窑墙较厚，它的总热阻为1.6m2℃/w,而现代轻型

隧道窑D窑墙很薄，总热阻为1.55m2℃/w，可是两者的总热阻达到相同值。 现代轻型隧道窑，由于窑墙砌体的减薄，整个窑炉体积缩小，窑炉散热表面积相对比传统隧道窑散热，表面积缩小40~50%，其热损失减少一半左右。

5 现代轻型隧道窑的主要特之二 是低蓄热窑车 隧道窑的弱点在于窑车运动形式的动态底部。为保持热稳定而采取的措施对窑炉能耗产生着直接的影响。 窑车是隧道窑的重要组成部分，窑的运行中，窑车状况直接影响着产品的装载量、装烧质量以及能源消耗。为了高温承载和机械稳定，以往的窑车采用重质耐火材料砌筑，从而造成过大的吸热，蓄热和散热损失，它在总热耗损失中一般占15%~20%左右。 现代轻型隧道窑，对窑车不稳定传热理论，多层组合的周期性传热工程进行了详细研究。轻质绝热砖和耐火材料纤维的主要特征是它的高绝热性和低密度。这两个性质窑炉的性能有直接影响，所以实现窑车衬砌的轻型化和低蓄热化，以减少窑车蓄热损失至关重要。二是采用新型碳化硅材料，以柱式，棚板层装式代替原匣钵式封闭装烧，可大大提高热能利用。 窑车衬砌的蓄热是沿厚度方向分布不均匀的，内衬材料蓄热最大，可达到80%左右，而且发生在接近火焰高温的薄层里，采用耐高温具有足够绝热能力的低密度材料是必要的。 高绝热低密度耐高温材料为内衬砌体，直接影响蓄热量，这是由于在稳定温度场中砌体蓄热不仅取决于材料的的密度P空压比热CP还和加热开始，终了时温度场有关。在不稳定温度场中热量传递取决于导温系数a（a=λ/cp·p），导温系数反映物体在加热和冷却时各部分的温度趋向一致的能力。a值愈大，则在同样加热条件下，物体内部各处温度差别就愈小。所以选用莫来石轻质材料和莫来石晶体纤维低密度耐高温材料为窑车内衬材料：

图五 表2 现代轻型隧道窑和传统隧道窑窑车砌体节能状况比较

结构形式 最大蓄热量（KJ/台车） 平均散热量（KJ/台车） 最高车下温度（℃） 窑车砌体重量（kg/台车）

传统隧道窑

A全耐火砖

结构耐火砖厚480mm 1606246 32219 169 1149

现代轻型隧道窑窑车砌体 B围砖半承重结构耐火纤维180mm99374 4684 119 396