隧道窯操作認識的誤區(qū)

       因為隧道窯和輪窯不一樣，輪窯是靠哈風閘把火拉著走，隧道窯是靠推車機把裝好磚坯的窯車推向前進”

　　其實隧道窯的哈風閘就像燃煤爐灶的爐門一樣，用以控制進入窯室的風壓和風量。炒菜時需要大火，把爐門全開，熬稀飯時需要小火，爐門必須關得小一點。

　　隧道窯的哈風閘也一樣，入窯磚坯的殘余水分較高時應該用橋式閘，以利排潮；磚坯較干時宜用順階梯閘，產量較高。

　　隧道窯不是在真空中工作的，外界環(huán)境、產品規(guī)格、品種都要對窯內火情產生一定的影響。

　　夏天氣溫高，入窯磚坯本身的溫度也較高，磚坯入窯升溫較快，其升溫所需要的熱量、風量也較少。冬天則正好相反。

　　雨季空氣的相對濕度、氣壓都較高，窯內的煙氣、水汽排出困難，必須提高風壓，干旱季節(jié)則正好相反。

　　火行方向和風向一致時，火行速度有所提高，逆風的火勢會稍減，需適當調整風閘，使基本平衡。

　　窯內出現(xiàn)高溫需減風限氧，應適當降低風閘；窯內出現(xiàn)低溫缺氧又宜緩慢而適當提閘增氧......。

　　焙燒帶出現(xiàn)異常高溫要提高保濕、冷卻帶的余熱閘，限制進入焙燒帶的風量，使其缺氧壓火。

　　焙燒實心磚要適當延長燒結時間，高溫焙燒帶應較長，薄壁空心磚磚薄體弱，高溫焙燒時間不能過長。

　　隧道窯壓火限產時，需要降閘限氧，催產時又宜提閘增風。

　　須知：哈風閘是燒窯工的主要生產工具，“不能觸動哈風閘”是要燒窯工面對復雜多變的生產條件“繳械投降”，燒窯工如何去“根據(jù)具體情況決定工作方針”呢？

　　3.2m寬130m長二次碼燒隧道窯，長期使用倒階梯閘，內摻發(fā)熱量達400kcal/kg原料，一天只能出十幾車磚，“火就是燒不走”，產量只有設計生產力的一半稍多一點，據(jù)說“隧道窯就是這樣子”。

　　其中四川省雅安市的一組兩條隧道窯，曾有人企圖把倒階梯閘改成順階梯閘，因操之過急，一次就把“倒階梯”調成“順階梯”，結果窯內火情大亂，全線低溫，不得不全廠動員投柴救火，還原為倒階梯閘，并得出“只能使用倒階梯閘”的結論。

　　筆者以為改為順階梯閘完全正確，但實施中操作不當。

　　因窯爐長期使用倒階梯閘，培養(yǎng)成了倒階梯閘的火情，一下子就調為順階梯閘“水土不服”。

　　為此筆者為其制訂了一個循序漸進的調整方案。

　　⑴每次閘升降幅度不超過4cm；

　　⑵每次最多只動兩個閘，必須先升后降。

　　⑶每次調整間隔時間1～2h，分12次調整到位，24h完成。

　　⑷密切注意火情，不得突變，否則應修正方案。

　　并為他們編制了一個調閘順序，列表如下，叮囑“照表執(zhí)行”。

　　次日調整完畢，火情完全正常。

　　一個月后得知，內摻降到320kcal/kg原料，產量翻番，質量也好多了。

　　某二次碼燒隧道窯，投產時就把余熱哈風口堵了，因為“沒有用”，“輪窯沒有余熱閘，也一樣燒磚”。

　　輪窯是沒有專門的余熱閘，但它的每一個哈風閘都身兼二職。提起預熱帶的哈風閘，即用于抽排煙氣和水汽，是焙燒閘；提起裝、出窯門帶和冷卻帶的哈風閘即用于抽出窯內的熱氣，不就是余熱閘嗎？

　　表1四川雅安某隧道窯由倒階梯閘轉為順階梯閘的調整

　　注：（1）首閘是最靠近焙燒帶的一對閘；遠閘是靠進車口最近的一對閘。

　　（2）每次調整間隔1～2h，24h后成為順階梯閘。

　　（3）每次每閘只調4cm，必須先提后落。

　 　磚坯在干燥時所需要的風量大于燒結所需要的風量。隧道窯的風都是從窯尾（出車端）進來的，通過冷卻帶、保溫帶、焙燒帶、才到預熱干燥帶，如果所有的風都 依次前進，焙燒帶的風量就“供過于求”，而冷風燒成熱風是要消耗能源的，因此在隧道窯的保溫、冷卻帶設置幾對余熱閘，適當提閘把從窯尾進來通過了冷卻帶保 溫帶而被加熱升溫了的熱風，通過余熱煙道直接送入干燥預熱帶。既保證了焙燒所需要的風量，又利用了冷卻、保溫帶的余熱，一舉兩得，何樂而不為呢？

　　其實設置在保溫冷卻帶的余熱閘的用途絕不止此，必要時，它還是“救命閘”。

　　當焙燒帶出現(xiàn)異常高溫時，高提余熱閘，把大量熱風抽走，經余熱道直接進入余熱、干燥帶，把進入焙燒帶的風量壓至最低，使焙燒帶嚴重缺氧燒不起來，就如同關小了蜂窩煤爐的爐門，火燒不起來，高溫也就自行降溫了。

　　某燒磚隧道窯長期以來底下一兩層的四邊磚“總有點欠火”，而設置的車底閘“從未用過”，因為“車底下沒有磚坯”。

　　須知，隧道窯在工作中，風機不斷抽風，窯車面以上全是負壓，窯車底下沒有抽風，是大氣壓力，高于窯車面上的負壓，大量冷風就從窯車四周竄上來，致使底層周圍磚坯溫度升不起來，出欠火磚。

　　隧道窯運行中希望窯車車面氣壓為零（即零壓點），窯車底的冷風上不來，窯車面上的火也下不去，就既不出欠火磚，也不會燒壞窯車軸承。

　　當車底閘適當提起時，車底也在抽風，窯車底下的冷風就上不去了。

　　其實，不開風機更省電，但也不燒磚了。

　　某燒磚隧道窯，風機變頻經常只開25Hz，此時風機轉速只有其額定值的一半，還說“風機配大了，開一半風也夠用”，但“火就是跑不動”。

　　須知，隧道窯在燒磚時，不僅需要足夠的風量來促成煤的燃燒，還必須有足夠的風壓把這些風從窯尾一直壓到窯頭進入哈風排入大氣，風壓不夠，風是“跑不動的”。

　　風機的特性是：

　　（1）風量和轉速成正比，也就是說，風機的轉速減半，風量也減半。

　　（2）風壓和轉速的平方成正比，也就是說風機的轉速減半，風壓就只有原來的四分之一，當然“火就是跑不動了”。

　　（3）風機的軸功率和轉速的立方成正比，轉速減半，功率只有原來的八分之一，當然省電了。

　　因此，調變頻降風機轉速，一定要密切注意“窯尾有沒有負壓”。

　　辦法是：攤開一張報紙，靠近出車端最后一個窯車的磚垛，手一松報紙能被吸住，“貼在磚上”說明風機的風壓夠了。

　　有些磚瓦焙燒窯爐，建成后立即點燃燒磚，結果是窯體開裂、漏風，說“都是建窯質量不好”，并認為“烘窯也是加熱升溫，燒磚還是加熱升溫有什么區(qū)別？”

　  窯爐在修建時磚和泥漿、沙漿都需要用大量的水，僅以紅磚為例，其吸水率為20%以上，一塊磚水浸濕后，含水超過0.5kg，一座窯爐，磚的含水超過 500t，加上砌筑用的沙漿，回填土中的自然含水量，剛建好的窯體總含水量更驚人了。這些水被加熱后都要變成水蒸氣，此時的體積是原來水體積的22.4倍 以上。

　　這些水汽都只能從窯體的磚縫中“擠”出去。

　　磚瓦焙燒窯爐要求密不漏風，而水只要吸收了足夠的熱量，就要轉化為水蒸汽，體積就要急劇膨脹，如果“出不去”，水蒸汽的壓力就會隨溫度的升高而同步增加，最后只能破壁而出，把窯體擠開許多裂縫。

　　所以，工藝規(guī)定新建窯爐和長期停用重新使用的窯爐都必須先烘后燒，并對烘窯時間、升溫速度各階段的保溫時間有明確的規(guī)定，目的是讓窯體中的水，緩慢升溫汽化，使單位時間所產生的水蒸汽和同期窯體所能排出的水蒸汽基本平衡，防止“聚眾鬧事”。

　　筆者曾在建窯后暫不鋪窯頂面磚，并在回填時先在應回填地段插入若干鋼管，回填土后抽出，使在窯的頂面留出若干“排潮孔”，窯體干透后填塞各孔，烘窯速度明顯加。

        排潮口”全部敞開，盡管風機開足，哈風閘提完“火還是不走”。全部火眼“排潮口”都是負壓，往窯內吸風，越接近窯的進車口，吸力越大，出車端幾乎沒有吸力

　 　正常運行中的隧道窯只應該有一個進風口，就是出車端窯車面以上的窯室，以便風機通過排煙（潮）哈風口，把空氣抽進來通過冷卻帶、保溫帶、焙燒帶、預熱 帶、干燥帶進入哈風口、煙道、風機排入大氣。現(xiàn)在窯頂上全是進風口，風又是專抄近路的，所以越接近進車端吸力越大，風機已經吃飽了，哪能照顧到最遠端的窯 尾呢？

　　對此，首先從進車口起依次封閉窯頂上的“排潮口”，并依次一排一排地蓋好火眼，每次封一個排潮口或蓋一排火眼，每次間隔0.5～1h，經一晝夜，“火往前走了”。

　　經查，窯室兩側沙封槽的擋墻全壞了，沙封槽里一粒沙也沒有，窯車兩邊的沙封板也七零八落。窯車進窯前“有人專門給軸承灌機油，但出窯車油全干了”，“軸承全變成藍紫色”。從窯端兩側向窯里看，車底兩側在焙燒帶全是火光。

　 　在隧道窯，窯兩側的沙封槽的擋墻不僅保住沙封槽里的沙不被流失和沙層應有的厚度，并和窯車兩邊的沙封板構成曲折密封。運行時，窯車兩側的沙封板插入沙層 50～80mm，用以隔開窯車面和窯車底的氣流，使車底的冷風上不去，車上的熱風也下不來，為保持沙層經常有足夠的厚度，在窯墻兩側還設有“加沙鋼管”， 隨時注入不含泥、水的干沙。

　 　現(xiàn)在這些設施都沒有了，就算全負壓焙燒“熱風竄不下來”焙燒帶1000℃以上的高溫所產生的輻射熱，烤也要把軸承里的機油烤干了。軸承也烤成藍紫色了 （該窯爐煤矸石磚，燒結溫度大于1020℃）。所以，運行中經常保持沙封板、沙封槽的完好和槽中沙層的足夠厚度是必不可少的。

　　結果是：

　　（1）窯車“窯軸”，在軌道上運行時，車身左右搖擺少則6、7mm，多則10幾mm，擦掛兩側窯墻，掛壞沙封板、沙封槽、窯墻，甚至“頂車機都頂不動”。

　　（2）車面凹凸不平，窯車周圍的車面磚七零八落，碼窯車時“抓一把窯灰墊一下”，“抓一坨稀泥抹光就是”。

　　結果是底層的磚不是壓裂就是變形，抹上去的稀泥，一進窯就被烘干脫落，窯內軌道兩側被土渣堆滿進車時“簡直頂不動”。

　　須知：窯車車面就是隧道窯的窯底或稱隧道窯的地平面，地面不平，桌椅板凳什么也放不穩(wěn)，磚坯能不壓壞、斷裂、倒坯嗎？

　　磚坯在窯車上碼十幾層，“抓一把窯灰墊平”，一壓還平嗎？窯車四周的墊磚層，運行中難免不前后、左右接觸碰撞，“抹一坨稀泥”，全是自欺欺人！

　　應該是，壞一塊車面磚，就換一塊完好的車面磚并應該找平，填實砌牢固，少換一塊墊磚層，損失將是十塊或更多的墊層磚和成品磚。

　　此外，窯車面不僅是窯底要平穩(wěn)地托起磚坯，還要經受焙燒時高溫的嚴峻考驗，還必須具有足夠的保溫隔熱功能，使車面熱量盡可能少的傳下車底，免得燒壞軸承。否則，不僅保護不了軸承，大量的熱從車底跑了，燒磚煤耗能不高嗎？

　 　（1）某生產普通實心磚的燒結磚廠，碼窯密度超過340塊/m3，坯垛兩側碼四壓四，“才平穩(wěn)”，坯垛前后一致碼到窯車兩頭的邊緣。在窯內，相鄰兩窯車 坯垛下面3層磚坯，緊密接觸。內摻達到420kcal/kg，成品磚打斷后可見磚的表層3～4mm燒成紅色，中間由青灰至黑色，搓一下黑心，并不染手。

　　（2）坯垛與窯墻的側隙及頂隙少則100mm，多的達250mm以上。

　　（3）窯車上的磚垛，不論從前后還是從左右看都是向中間“靠攏”成山字形。

　　（4）磚坯既沒有前后對正，更沒有左右看齊，磚坯直放、歪放、斜放都有。

　　俗話說：“七分裝碼，三分焙燒”，這是因為磚坯一旦碼好推進窯內，碼得是否平、穩(wěn)、直、正、火路暢通已成定局，燒窯工有天大的本事也無法改變現(xiàn)狀，頂多利用哈風閘進行“微調”，而坯垛裝碼時的每一個細節(jié)都直接影響著焙燒。

　　磚坯碼得密，能夠通過的風量就少，反之能夠通過的風量就較多。

　　碼窯密度太大，風都走不動，煤就不可能氧化燃燒，反之通過的風太大，把熱量全吹跑了，火就燒不起來。

　　磚坯碼放時做到了前后對正，左右看齊就火路暢通，反之，火的前進就十分困難。

　　磚坯碼放時，其外表面越是充分暴露，磚坯里的燃料和空氣接觸的機會也越多，越容易充分燃燒，燃料發(fā)出的熱量也越多。反之，有熱量也發(fā)揮不出來，如果相鄰兩塊磚坯緊密接觸，其接觸面風根本進不去，燃料更不可能足氧燃燒，出窯產品出現(xiàn)“大黑臉”，并嚴重降低熱效率。

　　磚坯碼放得不平、不穩(wěn)、不直、不正，窯車運行中容易“倒坯”、“垮磚”，至少也要把底層磚坯壓裂、拉裂。

　　須知，煤的燃燒需要充足的氧氣，否則，是燒不起來的。

　　實驗證明：1kg標準煤在足氧燃燒時生成的全是二氧化碳，發(fā)出的熱量為7000kcal，而在缺氧狀態(tài)下燃燒時，生成的全是一氧化碳，只能發(fā)出約1200kcal的熱量，相差5.88倍。

　　在實際生產中，完全足氧燃燒和完全缺氧燃燒的情況，幾乎是不存在的，粉煤灰里也有一定的發(fā)熱量，煉焦廠煉焦時也有少量的煤化為灰燼。

　　我們的任務是，讓我們所使用的煤盡可能多地足氧燃燒和盡可能不要缺氧燃燒，以節(jié)約能源，降低生產成本，這全靠坯垛碼放得疏密合理，火路暢通，風量適度，磚坯又盡可能多的外表面能和空氣直接接觸，并做到平、穩(wěn)、直、正、垛不倒。

　　這就需要嚴格遵循碼窯的四項基本原則：

　　（1）合理的碼窯密度：碼窯密度指每立方米窯室空間碼放多少塊磚（普通實心磚）較為合適，實踐證明碼窯密度宜為230～260塊普通實心磚/m3。對于多孔磚和空心磚由于本身帶有孔洞，多少有點通風能力，在折標計算時可上浮10%～20%。

　　（2）足夠的通風面積：指坯垛與窯墻的側隙和窯頂?shù)捻斚叮约按u坯之間所留的空隙的當量通風面積之和應不小于窯室橫斷面積的一半。

　　（3）適當?shù)娘L量分配：在窯爐中火還具有以下的特性。

　　向中間集中的傾向：眾所周知，煮飯時的鍋巴都在鍋的中間，磚瓦焙燒窯爐是把火爐放平了使用，所以坯垛往往是中間溫度較高，升溫較快，中火也跑得快。

　　向上飄的特性：人們都知道，在自然狀態(tài)下，火焰是往上沖的，這是因為熱空氣較輕，輕上浮，反映在窯里則是面火跑得快，底火跟不上。碼窯越高這一情況越嚴重。

　 　向空隙大的地方跑，高速公路車跑得快，羊腸小道走也走不動，磚垛與窯墻和窯頂?shù)拈g隙大是“高速路”，較多的風從此通過帶走的熱量也多，磚坯之間的縫隙 小，風也走不動，能通過的就少，帶走的熱量也少，所以在窯上往往是中間火快，兩邊跑不動。而且兩邊窯墻窯散熱、吸熱，就更加大了中火邊火的速度差。

　　這全要靠碼窯時合理地調整斷面磚坯裝碼形式，留出縱橫風道使各部位所通過的風量恰如其分，如：

　　斷面中部留出若干縱向風道，使坯垛中部也有“高速公路”，引導風在縱兩邊側隙多跑的同時，也往中間多跑一點。

　　而且中間留出的通風道沒有磚坯，也沒有內燃煤，想高溫也高不起來。

　 　中間留出的通風道的寬度約為兩邊側隙的寬度之和。較寬的窯室留一個通風道顯然不夠，要多留幾條，一般每間隔1～1.5m就可以留一條縱向通風道。必須注 意，一是這些通風道應左右對稱，否則兩邊火速不一。二是所有通風道寬度之和，應不小于磚垛與窯墻側隙之和。三是只允許中間通風道的寬度略大于其余的通風 道。

　 　在窯車上的坯垛除必須留有縱向通風道以外，還必須留有一定數(shù)量和大小的橫向通風道，這是因為窯內所產生的煙氣和干燥磚坯的水汽在到達哈風時都要轉個 90°，從窯墻兩側的哈風口進入煙道，排向大氣，如果沒有橫通風道，這些煙氣，水汽如何進入窯墻上的哈風口呢？橫向通風道的另一個作用是減小斷面溫差。

　　這是因為風在通過磚垛時被擠壓在磚坯之間的縫隙里，走出坯垛體積膨脹，互相混勻，才進入下一坯垛，這樣一來，前一個坯垛的斷面溫差就不會影響下一個坯垛了。

　　碼坯時還應在窯車兩頭留出不小于100mm寬的空檔，不碼坯，這樣不僅安全，而且相鄰窯車的接頭就自然形成了一條橫向通風道。

　　（4）最大的傳熱面積：在磚瓦焙燒窯爐中，熱量傳遞有三種形式，即對流傳熱、輻射傳熱和坯體本身的熱傳導。其中，對流傳熱占有舉足輕重地位。

　 　窯爐在工作中，冷空氣從窯尾進入窯內，吸收了冷卻帶、保溫帶磚體中散發(fā)的熱量，磚體降溫，空氣升溫，并向焙燒帶前進，在焙燒帶熾熱的空氣使坯體中的煤劇 烈燃燒，并與磚坯同步升溫后到達預熱帶、干燥帶，把所攜帶的熱量移交給磚坯，使磚坯升溫脫水，熱空氣則逐步降溫和攜帶著磚坯中蒸發(fā)出來的水汽排入大氣。

　　這種熱交換是依靠流動的空氣和磚（坯）體表面直接接觸來完成的，其接觸面積越大，能傳遞的熱量也越多，人們在寒冷時常倦縮在一起，為的就是減少和冷風的接觸面積。

　　輻射傳熱則是依靠冷熱不同的兩個物體面對面時電磁波來傳遞熱量的，一塊燒紅了的鐵板，如果正對著它的大面感到熱浪滾滾，但如果正對著鐵板的一個棱面就沒有那樣熱了，所以磚（坯）大面對大面時，輻射傳遞的熱量也最多。

　　把磚坯懸掛在空中，六面都可以傳熱，效果最好，但在實際生產中，這是不可能的。

　　所以，我們在碼窯時應盡量把它最大的面暴露在空氣中，相鄰兩磚坯之間最少留出15mm的縫隙，以便通風，那種大面緊密接觸的碼法實不可取。

　　為了落實上述碼窯的四項基本原則，碼坯時必須做到：

　　碼窯密度控制好，中稀邊密更好燒。

　　側隙千萬不能大，縱橫風道應確保。

　　（窯車）兩頭脫空很重要，兩車接頭有風道。

　　平穩(wěn)直正垛不倒，火路暢通產量高。

　　某二次碼燒隧道窯，把焙燒帶一直推到了保溫帶，原冷卻帶成了保溫帶，推出來的窯車上的磚垛熱浪逼人，工人們在磚垛上煮飯，“余熱利用”。

　　磚的燒結過程是一個十分復雜的物理、化學變化過程，需要足夠的時間，對于普通實心磚，在其高溫焙燒段要2.5h～3h才能燒透。

　　加快進車，對于一個班可能多出幾車，但下兩個班也加快進車，豈不把火全推到窯外去了。

　 　還有，燒結磚原料的主要成分是二氧化硅，它有一個特性：在573℃時產生晶格轉化，體積劇烈脹縮，即磚坯從500℃升到600℃的階段在573℃時體積 要膨脹，而在從600℃降到500℃時，又劇烈收縮，把冷卻帶推到了窯外，冷風一吹，磚表皮冷了，要收縮，內部還在573℃以上不收縮，如此內脹外縮，磚 上的發(fā)狀裂紋無可避免，全成了啞磚。

　　更為要命的是，為保證窯的使用壽命，在修建隧道窯時，在其高溫段（包括高溫預熱帶、焙燒帶、保溫帶）使用耐火磚砌筑，其余則用燒結普通磚，你現(xiàn)在把保溫帶推到了冷卻帶，普通磚在長期高溫炙烤下是要短命的。

　　所以，筆者以為：“加快進車”是殺雞取卵，實不可取。

　　在正常情況下，隧道窯確實不能進完全沒有裝碼坯的空窯車。但在特殊情況下，“進空車”又不失為一劑救命良方。

　　某隧道窯，由于焙燒失誤，“火燒到了進車端的第三個車位”，此時不敢進車，因為冷磚坯突然升溫要爆坯甚至倒坯，也不敢停風降閘怕窯爐熄火。

　　能采取的唯一措施只有進完全沒有碼磚坯的空窯車，把火迅速推回去。

　　頂進一個完全沒有碼放磚坯的空窯車。下一個進車時才頂進一個碼好干磚坯的窯車。

　　再下一個時間，再頂進一個碼好干磚坯的窯車。

　　然后按時先頂進一個空窯車，接著就頂進一個碼好磚坯的窯車。

　　到下一個進車時段仍按一個空窯車，兩個碼好磚坯的窯車次序進車。

　　頂進了三個空窯車后，窯內各帶火情已恢復正常，可以按正常進車了。

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