1.1-1.3(隧道窑工作原理、结构特点)

窑墙结构
隧道窑预热带结构
车台平面
H
隧道窑烧成带结构
隧道窑冷却带结构 隧道窑窑体与窑车密封结构
图1-5 半椭圆型拱顶
1、断面尺寸与长度 长度L= 预热带长度L1 + 烧成带长度L2 + 冷却带长度L3
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℃
跨度大，产量大；
顶烧式、底烧式跨度可以较大；
使用高速烧嘴跨度可以较大
2. 窑顶结构
要求：材质应长期承受高温作用（特别是烧 成带）、重量轻、保温性好，其结构严密， 不漏气，并有利于窑内气流的合理分布。 结构形式：拱顶、平吊顶、吊拱 2-1. 拱顶：顶拱的中心角一般60°～90°。 太大、太小都不利
拱角砖 上拉杆
冷空气→通风机→空气管道→烧嘴。
★一次空气为热风时：
冷却带的多余热风→耐热风机→管道→烧嘴；
或冷却带热风→喷射器（窑两侧）→窑两侧气
道→烧嘴（抽出空气温度可达950～1000℃）
4-3-1. 冷却带抽热风装置

图1-1 图1-14
位置：不宜太靠近烧成带，易引起烟气倒流。 ⑴抽出风温以400左右为宜。 ⑵大型窑距烧成带不小于3个车位（9米），小 型窑不小于4个车位（8.8米）。 ⑶烧成带有喷射器装置时，抽热风孔的位置与 喷射器的距离大型窑一般不小于3个车位。 数量：一般2～3对，孔口的实际流速4～6m/s.
溜砂管：钢板焊接
图1-17
砂封槽
窑砂→加砂孔→溜砂管→砂封槽
246 120
348
232
126
215
溜砂管
11 6
120
45°
110
67 201 116
134
砂封槽
2013-8-4 5
38
窑车与窑车间的密封
YC-1 YC-2 YC-1 T-3 YC-1 YC-1 T-3 YC-1
2013-8-4
5
图1-10
★窑墙金属 烟道排烟：
钢材用量大，
窑墙结构简单
图1-11
金属烟道排烟
★窑墙内烟道排烟 （窑顶排烟）：
窑墙结构复杂。
图1-12 窑墙内烟道排烟
4-1-2.预热带气幕装置
图1-13
4-2-1. 烧成带侧墙燃烧室 工作条件：高温、气流冲刷、承受窑墙重量。 结构：拱顶或双层拱顶，气密性好 材质：耐高温、高强度、抗热震，荷软温度高 多数窑炉的损毁主要是燃烧室的损毁。 目前，一些隧道窑，特别是高温窑炉取消 了侧墙燃烧室，将烧嘴直接插入窑内，火焰直 接在砖垛间隙燃烧。
4-3. 冷却带：抽热风装置、送冷却风装置
4-1-1.预热带排烟装置：
两侧墙靠近车台平面处设有排烟孔。排烟孔的
多少、数量由隧道窑 的类型决定。 排烟方式：
地下烟道排烟： 图1-10
图1-1
金属烟道排烟： 图1-11
窑墙内烟道排烟(窑顶排烟）： 图1-12
★地下烟道排烟： 所有烟道均埋设 于底下，钢材用 量少，窑体美观； 土方工程大，不 适用于地下水位 较高的地区。
39
拱角梁
立 柱 下拉杆
图1-3
拱顶自重产生 F Q Kctg 2 2 的横向推力F：
K—温度应力系数
Q——拱顶荷重，N/cm
α—拱的中心角
图1-4
拱顶自重横向推力分析
“双心拱”与“三心拱”顶结构
与一般共拱顶相 比的特点： 横推力小，拱下 空间小，便于气 流合理分布。
H
车台平面 图1-5 半椭圆型拱顶
2-2. 平吊顶
钢梁
吊挂 机构
窑顶砖
优点：窑顶不易下沉， 砖垛与窑顶间的空隙 小，有利于气流的合 理分布。便于码砖。 缺点：钢材用量大； 气密性差。
图1-6
2-3. 吊拱顶：
图1-7
2-4. 双层拱顶：
图1-8
3. 窑墙结构 要求：耐高温、有一定的强度，保温性能好。
耐火材料+保温材料组成。
材质组成与厚度：用正交法，通过传热计算来
4-2-2. 烧成带一次空气送风装置
概念：

图1-1
图1-2
一次空气：通过烧嘴直接进入燃烧室（或直接
进入窑内空间）与燃料混合燃烧的空气。它可 以是冷却带抽出的多余热风，可以是冷空气。 二次空气：在冷却带吹入的冷风的一部分，流 到烧成带，与燃料混合燃烧。
一次空气送风装置：风机、喷射器
★一次空气为冷空气时：
图1-14
4-3-2. 冷却带送冷风装置 冷却方式：分散送冷风、集中送冷风 位置与数量：集中冷却—— ⑴靠窑门两侧应设置集中送风孔1对； ⑵送风孔的数量一般3～5对，均匀布置在最后 一个车位。 ⑶对有分散送风装置的，集中送风孔数量一般 2 ～3对。 分散冷却——根据窑冷却带的长短而定。一般 5对以上。
确定，并取经济厚度。
经济厚度：年均费用（保温层投资费+保温层 砌筑费+散热损失费）最低的厚度。
高铝砖 75%
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1—年均总费用
（1=2+3+4）；
2 —窑墙散热年均损失
费用；
3 —年均消费的保温层 投资费用； 4 —保温层砌筑维修年 均费用
图1-9
4. 各带的结构
4-1.预热带：排烟装置；气幕装置 4-2.烧成带：燃烧室； 燃料、一次空气输送装置
其中：L1、L2、L3——
分别为预热、烧成及冷
却带长度，m； τ1 、 τ2 、 τ3 —— 分别为预热、烧成及冷
却所需时间，h；
★ 隧道窑的高度与跨度 高度——砖坯在烧成过程中的特性（制品的
烧成温度与荷软温度。如：镁砖，1m左右，
硅砖，1.5~1.9m ）、允许的上下温差。
跨度——产量、燃烧方式、燃烧器的类型
★裙板：铸铁件。
★窑车衬砖：承重、承受高温及温度的变化。
由耐火材料+保温材料构成或由耐火混凝土预制
块构成。影响窑车的蓄热量，从而影响窑炉的 能耗；影响窑内的温度分布。
图1-16
5-2. 窑内曲封结构
5-3. 窑内砂封结构
窑砂：三种不同的粒 度组成，小粒度量 ≥25%。
窑 车 裙 板
窑砂
砂封槽：等边角钢
预热带
烧成带
冷却带
推进窑车
二次空气
气流
推出窑车
烟 气 抽 出
送 一 次 空 气
送 煤 气
抽 出 热 风
送 冷 空 气
图1-1 隧道窑工作原理图
隧道窑系统图
图1-2
三、隧道窑的结构
规格：长×内宽×有效高度
有效高度：从车台平面至拱顶内衬的最大高度

断面尺寸与长度 窑顶结构
图1-5


图1-15 集中送风装置 1——窑顶送风装置；2——窑两侧送风孔
5. 窑体的密封结构
★窑车的结构
★窑车与窑墙间的密封（曲封与砂封）
★窑车与窑车间的密封（曲封）
★窑内压力平衡系统密封（压力制度）
5-1窑车的结构
图1-16
由车架、窑车衬砖、裙板组成
★车架：金属支架，由型钢铆接或焊接而成，
或由铸铁做成。
第一章隧道窑

分类 工作原理



结构特点（重点） 热工制度及其调节（重点） 码砖的原理与操作（重点、难点）
砌筑与烘烤（自学） 热平衡测试与计算（自学） 节能措施 其它类型隧道窑 设计计算


一、隧道窑分类
★按温度分类 低温隧道窑1000～1350℃ 普通隧道窑1350～1550℃ 高温隧道窑1550～1750℃ 超高温隧道窑1750～1950℃ ★按燃烧装置布置形式分类 顶部加热式 底部加热式 侧部加热式（最常见）
隧道窑长度及各带长度计算式：
V— 隧道窑的有效容积， m3；
G 3 V (m )
G— 小时成品产量，㎏/h；
η— 成品率，%；
ρ— 装窑密度，㎏/ m3 。
τ— 烧成时间，h；
当隧道窑的横截面积A一旦确定，则其长度： G L (m) A
各带长度分别为：
1 L1 L(m) 2 L2 L ( m) 3 L3 L ( m)