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隧道窑的优点和缺点对比

 隧道窑的优点

    这里介绍的隧道窑是指我国燃煤普通隧道窑。隧道窑是在窑道外码坯垛至窑车上,卸成品也是在窑道外进行,工人操作条件较好,且装、出窑车较易实现机械化。轮窑是在窑道内码坯垛和卸成品的,环境温度高,粉尘大,操作条件差,且装、出窑道难以实现机械化。这也得轮窑最大的缺点。虽然国外的直通道轮窑有用叉车装、出窑的,但没有隧道窑在室外进行操作方便。
    隧道窑是定点焙烧,窑墙和窑顶的温度是不变的,属稳定传热。轮窑是周而复始的循环焙烧,因而也周而复始地加热、冷却窑墙和窑顶,属不稳定传热。就这一点讲,隧道窑的热能利用率高于轮窑。但是,隧道窑要周而复始地加热、冷却窑车,增加了隧道窑的热损率。在生产正常的情况下,隧道窑的闸阀提法一旦确定,无需再动。轮窑需随着火的走动,频繁启、落闸阀。
    隧道窑的闸阀较少,主要布置在火前进方向的预热带,且多数处于启动状态,而位启用的闸较少,即使漏气也是拉火前进的。负压处窑外冷气向窑内窜,正压处窑内热气向窑外窜,漏气量较大。由于这些闸多数不在火前进方向的预热带,故影响了火行速度。
    例如:A厂有一条92.84m×2.5m隧道窑,9对(18个)闸,其中7对为烟闸,设置预热带;1对为车底闸,也在预热带;1对为高温放热闸,在烧成带始端,偏向预热带。无论正在使用的闸,还是未使用产生漏气的闸,均“将火拉向前进方向,无逆向力生产。”
    B厂一座24门轮窑,内、外哈风闸多达50个,烧一把火,处于逆向位置的闸占3/5以上。这些闸一旦漏气,必然产生逆向力,阻碍火的前进。隧道窑投煤孔少,且主要布置在中部零压点附近,故漏出或漏入气体不太多。轮窑一圈布满投煤孔,数量多,各种压力状态下均有,故漏出或漏入气体较多。例如:A厂的隧道窑计127个投煤孔,而B厂的轮窑多达526个投煤孔,是隧道窑的4倍以上。
    如用自动加煤器外投煤粉,或用气体、液体燃料焙烧,这些系统中隧道窑上设置比在轮窑上设置简单得多。轮窑要糊纸挡,纸挡难免出现漏气。而隧道窑无纸挡。一般情况下,轮窑的漏气点大大多于隧道窑的漏气点,“拉后腿”的地方较多,故它的火行速度低于隧道窑。隧道窑的火行速度为3.5m/h~4m/h较普遍;而轮窑的火行速度达2.5m/h~3m/h的不多,故横断面积较小的隧道窑往往产量高于横断面积较大的轮窑。
    轮窑一圈要设窑门,窑门的数量多。频繁封门、打洞工作量较大,且门是个薄弱环节,散热多,故靠近窑门的制品一般欠火。而隧道窑只有前后两个门。需要指出的是,隧道窑进车端门靠近排烟风机,此处负压大,如密封不好,大量外界冷空气要漏入窑内(有的厂由窑门漏入窑内的冷空气高达1万Nm3/h以上),就近进入排烟风机。进车时排烟风机基本上全抽的是进车端窑门进来的风,火处于停止前进状态,牵制了窑的生产能力发挥,故窑门开启时间越短越好,最好进车端设置双层窑门。
    轮窑装、出窑时,运输车辆需频繁进出窑道,极易碰坏窑门,而隧道窑不存在此问题。隧道窑的内高可高可低;但轮窑由于要进人站立操作,不能太低。隧道窑的窑道可宽可窄;但轮窑由于在装出窑时要在窑道横向排放两辆或更多架子车,故不能太窄。隧道窑的拱顶矢高可做得很小,甚至平顶;而轮窑(尤其是国内用得较多的环形轮窑)拱顶矢高一般较大,做成平顶难度大,投入费用高。
    隧道窑的窑道内墙、内拱可用耐火材料砌筑。亦可在高温段用耐火材料砌筑,低温段用普通烧结砖砌筑,由于投煤孔处于薄弱环节,且投煤孔数量不多,故一般用异形耐火材料砌筑,投煤孔处不易损坏,而轮窑窑道的任何一个部位都可能处于高温段,也可能处于低温段,且投煤孔数量很多,如用耐火材料砌筑,投入的费用较高,故轮窑一般用普通烧结砖砌筑,其实用寿命不长,尤其投煤孔处易损坏。
    隧道窑如用二次进风机,风机的位置可固定不动,而轮窑如用二次进风机,风机的位置要跟随火移动,不便操作。
如某制品在窑内焙烧的预热带、烧成带、保温冷却带带长度确定后,采用轮窑的窑道展开长度应比采用隧道窑的窑道长度长一些,因轮窑的窑道中要空出一段作为装、出窑位置。
隧道窑的缺点
   隧道窑的建设费用高于轮窑,这是因为要设窑车、电托车、顶车机和回车卷扬机等输送设备。由于这些设备的设置,使得隧道窑的电耗高于轮窑。
    隧道窑是由若干辆窑车组成的活动窑底,窑车与窑车接缝处很难密封严实。砂封槽缺砂时也要漏气。正压处热气向检查坑道中漏入,致使窑车金属部件变形、开裂,窑车轴承润滑油结焦,从而导致窑车运转不灵活,增加顶车机负荷,甚至导致窑体损坏事故。窑车上、下漏风是隧道窑的最大缺点。为了彻底堵绝漏风,有人想到用水封,因水的密封性能好,但在有火的窑内用水封又谈何容易?而轮窑的砖坯上码在窑道地平面上,无上下漏气之虞。鉴于窑车是活动的,故隧道窑的结构密封难度大于轮窑。
    窑道中的窑车是一群能吃的“老虎”,出窑时将带出一些热量至外界。
    由于每辆码了坯体的窑车,从进车端到出车端,要经过全窑道各部位,一旦坯垛碰内墙擦内拱,会导致倒垛乃至窑车脱轨事故,为了防止这类事故的发生,要求坯垛与内墙、内拱缝隙保持40mm左右。但不少厂担心在生产过程中出现内拱下坠、内墙变形、窑车面耐火材料位移,造成上述碰擦事故,往往将边隙和顶隙留得较大,有的大到200mm~300mm。须知,该缝隙是被迫留的,是“邪恶点”,大量气体会由此通过,而到不了坯垛内部去,这不但增加了排烟风机负担,而且降低了产量。
    另一方面,由于气体热膨胀密度变小上浮,冷收缩密度变大下沉,故顶隙流动的气体温度高,制品易过烧,下边隙流动的气体温度低,制品易欠火。据测定,有些厂高至80%的气体是由顶隙和边隙通过对,根本未起助燃作用。而轮窑的坯垛的不动的,顶、边的缝隙可留得很小,甚至紧靠内拱、内边,轮窑不存在边隙和顶隙之虞。轮窑如某处内拱下坠或内墙向内凸鼓,可在此处少码一层或横向少码1~2块坯体,其他部位仍按原码窑图码垛,比较灵活,损失不大。而隧道窑不同,如某处内拱下坠,迫使窑车上的坯垛少码一层,不但大大减少窑内制品数量,而且造成顶隙增大,走风增多,损失较大。故和轮窑相比,隧道窑的窑体砌筑质量更重要。
    一旦隧道窑出现垮垛或窑车脱轨事故,处理起来就很麻烦;而轮窑即使某窑室垮垛,一般情况下仍然可让火继续前进,特殊情况下,如垮垛(指坯垛)面积较大,火焰难以越过它时,则可以让火焰暂时反向行走一段距离,创造条件使垮了的坯垛重新码好,再恢复顺向行进。
    隧道窑的窑道内要行进装着坯垛的窑车,坯垛的稳定性显得比轮窑内的坯垛跟重要;因而,要求轨道安装精度、窑墙、窑拱的砌筑精度比轮窑的窑体更重要;隧道窑基础可靠性显得比轮窑更高,一旦基础出现均匀下沉,造成轨道不平,或拱内墙、内拱变形,窑车就无法通过。总之隧道窑可以做到对温度曲线精确控制,断面温度均匀,而轮窑则不然。因此,隧道窑可以适用焙烧高质量的产品,而轮窑只适合生产一般性的产品。
    其他类型的隧道窑
    通常采用的隧道窑都是直条形的,还有做成圆环等形状的,但是由于这样那样的缺陷,此类窑形用的极少。为了集思广益,使这类窑形不断有所提高和改进,现特简介如下:1972年1月丹麦锡克堡的里斯勃罗瓦厂的一座自动化圆形隧道窑投产,其窑道形状是一圆截面,用于烧瓦,未能废除窑车。其特点的:作业时窑车底部的轨道在辊轮上滑动,窑车不与轨道做相对运动。装、出窑在同一侧面进行,便于搬运。
    法国队一些砖厂采用自动旋转窑底的环形窑,用连续环形旋转窑底取代窑车。其特点是:①由于采用了连续式窑底,因而消除了窑车与窑车之间的接缝,改善了窑底的密封性能,减少了热损失;②窑底设有“连续砂封”存放砂子,不存在砂子漏损问题,省去了经常补充砂子的操作;③利用旋转的窑底,可在固定的位置连续装、出窑。不足之处是窑底旋转过程中有时出现偏移现象。
    我国经过多年的潜心研究,发明了“移动式隧道窑”。该窑的窑道为圆环形。生产时,窑体沿直径为60m~80m的环形轨道上转动,不用窑车,将坯体直接码在窑道的地坪面上。其特点是:①继承了轮窑不用窑车的做法,从而克服了隧道窑的投资大和窑车运行费用高的缺点;②继承了隧道窑在外界装窑、出窑的做法,克服了轮窑在窑道内恶劣环境下操作的缺点。该窑的装、出窑的位置上移动的。
信息来源:http://www.bestbw.com

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