隧道窑结构原理及工作系统
隧道窑是烧结砖瓦工业最主要的一种连续式烧成设备，近年来，采用高效节能的隧道窑成为砖瓦工业节能的主要措施之一。
一、隧道窑型式及结构
隧道窑，顾名思义，是形状类似于隧道的窑，其主体为各种建筑材料、耐火材料、保温材料砌筑构成的密封的、能够经受高温烘烤的隧道，砖瓦坯体在窑车上依次通过隧道，同时在适宜的热工制度下加热、焙烧、冷却，最终获得性能稳定的砖瓦制品。
1.隧道窑型式
烧砖隧道窑经历几十年的发展，出现过好多形式的窑型，各种窑型都具备自身的特点和优势。根据原料性能，从工艺上一般把烧结砖瓦的隧道窑分为两类，一类是一次码烧隧道窑，另一类为二次码烧隧道窑。
（1）一次码烧隧道窑
所谓一次码烧隧道窑，就是将湿砖坯一次码到隧道窑的窑车上，窑车依次经过隧道干燥室和焙烧窑，完成砖坯的干燥、烧成两个生产环节，中间再不需要二次码运。
早期的一次码烧隧道窑是由隧道干燥室衍变而来，其断面小，长度短，产量小，多条组成一组。由于该种隧道窑的投资相对较小，使用设备简单，功率消耗较少，在上世纪五、六十年代有一定的市场。但这种窑生产过程不太稳定，操作难于掌握，生产出的产品质量不太好，成品率不高，现在已经很少使用。
近几年，隧道窑一次码烧技术在新建砖瓦企业得到了广泛的应用，但这时的一次码烧窑和原来的一次码烧隧道窑已不可同日而语，有了很大的变化。这不仅依靠码车设备的技术进步。也是隧道窑测控技术和烧成技术提高的表现。
一次码烧隧逍窑常用的有两种方式，一种是隧道窑和隧道干操室结构完全分开，二者可以“一”字型布置，也可以平行布置，窑车凭借运转系统连续进出干燥室和隧道窑。另一种是干燥和烧成共用一条隧道，二者结构是一体的，窑上设干燥和烧成两套工作系统，在适当的部位用气流或门将干燥段和烧成段分开。
（2）二次码烧隧道窑
二次码烧隧道窑是成型的湿坯先进行干燥，干燥好的干砖坯再码到窑车上进行烧成。湿坯干燥采用小断面隧道干燥室或其他干燥方法。干燥时要码一次湿坯，干燥好后干坯需要再次码放到窑车上。
一次码烧和二次码是根椐原料的干燥性能确定的工艺方案。对于焙烧窑而言，二者的结构，使用性能、投资、生产消耗、生产质量不会受两种工艺的影响。二者的最大区别在于，二次码烧时隧道窑的码坯高度可以比一次码烧隧道窑高。这是因为码到窑车上的都是干砖坯，干砖坯的强度远远大于湿坯强度，不存在坯垛底部砖坯被压变形的情况。
2.隧道窑的结构
隧道窑像一条长的隧道，两侧和上面有固定的墙壁和窑顶，窑内铺轨道。
(1)窑长和断面尺寸
隧道窑的长度、高度和宽度是多种多样的。其数值大小要根据所烧制品原料的性能确定。
隧道窑的长度主要取决于砖坯的烧成制度、产量以及产品规格形状等因素，而烧成制度主要取决干坯体在烧成过程中的物理变化、化学变化、物理化学变化以及矿化学变化如用高热值煤矸石做原料生产全煤矸石砖时。由于其中含有太多的热量，往往在短时间内不能达到完全燃烧，致使砖坯内部烧不透，因而通常会适当地延长烧成带，使矸石有足够的时间燃烧。所以，煤矸石砖的隧道窑一般较长。粘土、页岩和粉煤灰砖的窑长相对要短一些。
隧道窑的长度和烧成制品的形状、厚薄有关，大型异型制品、较厚的制品升温和冷却都不能太快，窑宜长些。
隧道窑要根据上述因素确定适宜的长度。短而较宽的窑投资少，散热损失少。窑内阻力小，可减少漏气和降低排烟风机的动力消耗。但是，如果窑太短，可能排出废气的温度太高。容易损坏排烟风机并造成较大的热虽损失。预热带太短后，刚进窑的砖坏就遇到高温气体，容易使坯体升温过快而炸裂，冷却带太短，会造成冷却效果差，制品出窑温度高。卸砖条件恶劣。而且增加制品带出窑的热能量损失较大。如果增加冷却带的进风，虽然冷却效果有所改善，但可能使砖冷却过快，出现冷却裂纹，甚至影响烧成带的长度，使窑烧成制度发生偏移。
隧道窑的宽度与窑的产量有很大关系，产量随着窑宽度的增加而提高按照宽度的不同，烧结砖瓦的隧道窑一般分为小断面、中断面、大断而、超大断面这四类，小断面隧道窑一般指窑内宽为3m~3.6m的烧砖隧道窑，中断面指内宽3.6m~4.6m的烧砖隧道窑，大断面指内宽4.6m~6.9m的烧砖隧道窑，超大断面指内宽6.9m~10m的烧砖隧道窑：要确定隧道窑的宽度，应根据产量、燃料种类、生产方式等诸多因素考虑。
隧道窑的内高主要取决于砖坯在烧成过程中的特性。湿砖坯的特性及允许的上下温差，即原料的烧成温度范围原料的烧成温度范围越窄，要求隧道窑内的温度越均匀，窑内上下温差应该越小。砖垛高度不宜太高通常窑内坯垛的高度在1米左右较为适宜。窑的高度增加，致使上下温差加大，特别当采用热值高、单位热值燃烧产物少的燃料时，应适当地降低窑的高度以改善窑内气流分布，降低温差。内高还与坯体的烧成收缩率有很大的关系，收缩率越大，坯体允许码的卨度越低，内高就越小，反之亦然。
近几年，高度为1.2m~1.4m、宽度为4.6m、6.9m的隧道窑在砖瓦企业得到广泛应用，取得了较好的效果，窑内温度分布均匀。烧成速度快，烧成制品的质量均匀、稳定：这些窑有一个共同的特点是“高宽比”较原来的隧道窑要小很多，仅为老式隧道窑高宽比的1/3~1/5。研究表明。隧道窑的高宽比越小，窑内温度分布越均匀，上下温差越小，越有利于产品的烧成。一般情况下，要求烧成砖隧道窑的高宽比不能大于0.5。而且高宽比越小越好。
(2)窑墙
窑墙的作用有三方面：①与窑顶一起，将焙烧空间与外界隔开；②支撑窑顶；③保温隔热。隧道窑是一个高温作业的设备，窑墙内壁接触热气体，温度与制品温度相近，外壁接触大气，温度与大气温度相近，内外温差很大，因此窑墙必须具有很好的耐热性和保温隔热性，隔绝窑道内的热量通过窑墙散失。窑墙支撑窑顶，因而要具有一定的强度，能承受一定的荷载，保证结构的稳固。
窑墙通常由三层组成，最里层是与高温接触的工作层，常用耐火材料砌筑，根据窑炉烧成温度，确定使用耐火材料的材质、等级、品种规格。中间是保温层，由各种轻质保温材料构成，所选用的轻质保温材料既要绝热保温，又要保持长期安全使用而不损坏。最外层是维护层，用建筑砖砌筑，用以保护轻质保温材料不损坏。外墙可以用薄金属板围护，使窑体更加美观。
隧道窑的窑墙厚度是根据使用温度和砌筑要求来决定的。窑内预热带和冷却带的温度稍低，窑墙厚度可以稍微薄一些，烧成带和靠近烧成带的预热带及冷却带始段则宜用较厚的窑墙。
材料保温性能越好，保温层就可以越薄，保温性能越差，保温层就越厚，当选定的材料一定时，保温层的厚度对窑墙保温性能起决定性作用。窑墙温好，散热损失小，但会增加建设投资。窑墙的厚度应根据最高烧成温度计算确定。
(3)窑顶
窑顶是隧道窑窑体的重要组成部分，它对于窑的寿命有决定性影响。窑顶支撑在窑墙
