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淺談幾種磚窯的特點
淺談幾種磚窯的特點
磚窯一般可以分為以下幾類：
由多個燒磚的窯洞和一個巨大出煙煙囪組成。窯洞溫度相當高，大約上千度。燒窯的主要位置為窯洞的上方，土磚的位置在窯洞內(nèi)放置。燒窯的材料基本是煤。
回轉窯
回轉窯是指旋轉煅燒窯（俗稱旋窯），屬于建材設備類�；剞D窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產(chǎn)水泥窯和濕法生產(chǎn)水泥窯兩大類。冶金化工窯則主要用于冶金行業(yè)鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒；鉻、鎳鐵礦氧化焙燒；耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁；化工廠焙燒鉻礦砂和鉻礦粉等類礦物。石灰窯（即活性石灰窯）用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白云石。
回轉窯在建材、冶金、化工、環(huán)保等許多生產(chǎn)行業(yè)中，廣泛地使用回轉圓筒設備對固體物料進行機械、物理或化學處理，這類設備被稱為回轉窯�；剞D窯的應用起源于水泥生產(chǎn)，1824年英國水泥工阿斯普發(fā)明了間歇操作的土立窯；1883年德國狄茨世發(fā)明了連續(xù)操作的多層立窯；1885英國人蘭薩姆(ERansome)發(fā)明了回轉窯，在英、美取得專利后將它投入生產(chǎn)，很快獲得可觀的經(jīng)濟效益�；剞D窯的發(fā)明，使得水泥工業(yè)迅速發(fā)展，同時也促進了人們對回轉窯應用的研究，很快回轉窯被廣泛應用到許多工業(yè)領域，并在這些生產(chǎn)中越來越重要，成為相應企業(yè)生產(chǎn)的核心設備。在回轉窯的應用領域，水泥工業(yè)中的數(shù)量最多。
金屬行業(yè)應用
有色和黑色冶金中，鐵、鋁、銅、鋅、錫、鎳、鎢、鉻、銼等金屬以回轉窯為冶煉設備，對礦石、精礦、中間物等進行燒結、焙燒。如：鋁生產(chǎn)中用它將氫氧化鋁焙燒成氧化鋁；煉鐵中用它生產(chǎn)供高爐煉鐵的球團礦；國外的“SL/RN法”、“Krupp法”用它對鐵礦石進行直接還原；氯化揮發(fā)焙燒法采用它提取錫和鉛等。選礦過程中，用回轉窯對貧鐵礦進行磁化焙燒，使礦石原來的弱磁性改變?yōu)閺姶判裕岳诖胚x�；瘜W工業(yè)中，用回轉窯生產(chǎn)蘇打，鍛燒磷肥、硫化鋇等。上世紀60年代，美國LapPle等發(fā)明了用回轉窯生產(chǎn)磷酸的新工藝。該法具有能耗低、用電少、不用硫酸和可利用中低品位磷礦的優(yōu)點，很快得到推廣，在回轉窯的生產(chǎn)中經(jīng)常會出現(xiàn)結圈現(xiàn)象，大多用停工人工清理的辦法，但是影響生產(chǎn)，提高生產(chǎn)成本，剛剛研制出來的回轉窯清圈機避免了這個現(xiàn)象。能很好的處理結圈現(xiàn)象。
作用
1.它的技術性能和運轉情況，在很大程度上決定著企業(yè)產(chǎn)品的質量、產(chǎn)量和成本�！爸灰蟾G轉，就有千千萬”這句民謠就是對生產(chǎn)中回轉窯重要程度的生動描述。
2.建材行業(yè)中，回轉窯除鍛燒水泥熟料外，還用來鍛燒粘土、石灰石和進行礦渣烘干等;耐火材料生產(chǎn)中，采用回轉窯鍛燒原料，使其尺寸穩(wěn)定、強度增加，再加工成型。
3.選礦過程中，用回轉窯對貧鐵礦進行磁化焙燒，使礦石原來的弱磁性改變?yōu)閺姶判裕岳诖胚x。
4.化學工業(yè)中，用回轉窯生產(chǎn)蘇打，鍛燒磷肥、硫化鋇等。上世紀60年代，美國LapPle等發(fā)明了用回轉窯生產(chǎn)磷酸的新工藝。該法具有能耗低、用電少、不用硫酸和可利用中低品位磷礦的優(yōu)點。
5.水泥的整個生產(chǎn)工藝概括為“兩磨一燒”，其中“一燒”就是把經(jīng)過粉磨配制好的生料，在回轉窯的高溫作用下燒成為熟料的工藝過程。因此，回轉窯是水泥生產(chǎn)中的主機，俗稱水泥工廠的“心臟”。
6.在環(huán)保方面，世界上發(fā)達國家利用水泥窯焚燒危險廢物、垃圾已有20余年的歷史，這不僅使廢物減量化、無害化，而且將廢物作為燃料利用，節(jié)省煤粉，做到廢物的資源化。
分類
回轉窯的分類：按照外型分分為變徑回轉窯和通徑回轉窯，按照用途分可以分為水泥回轉窯、陶粒砂回轉窯、高嶺土回轉窯、石灰回轉窯等，按照供能效果不同又分為燃氣回轉窯，燃煤回轉窯，混合燃料回轉窯。
1、變徑回轉窯
前后直徑有變化的回轉窯。一般前后直徑變化約30cm。比較傳統(tǒng)的通徑回轉窯有節(jié)能，高產(chǎn)的優(yōu)點，只是變徑回轉窯加工難度大，比傳統(tǒng)通徑回轉窯更難加工。對設備要求更嚴格。
2、通徑回轉窯
就是前后直徑一樣的回轉窯，我們常見的回轉窯類型，1883年由德國狄茨世發(fā)明。經(jīng)過一百多年的演變回轉窯已經(jīng)成為通用設備。比傳統(tǒng)立窯有更好的效果和更高的產(chǎn)量。加工簡單，只是比變徑回轉窯更加耗能。
濕法工藝
我們僅以濕法回轉窯工藝做以介紹和分析。濕法回轉窯窯體通常比較長(長徑比為30～40)，為增加窯的傳熱面積，常在窯尾分掛有鏈條，加速水分蒸發(fā)。濕法回轉窯生產(chǎn)時在生料磨中加入水，將生料制成含水為30%～40%的料漿，經(jīng)均化達到要求的料漿由窯頭喂料機送入窯內(nèi)煅燒成熟料，出窯熟料經(jīng)冷卻機冷卻，送入熟料庫，原煤經(jīng)烘干兼粉磨成煤粉后再燃燒供給給熟料煅燒所需熱量。
濕法回轉窯煅燒的特點是：由于生料制成泥漿，所以對非均質原料適應性強，生料成分均勻，工藝穩(wěn)定，燒成的熟料質量高，熟料強度等級高，粉磨過程中粉塵少，窯尾飛灰少。但濕法生產(chǎn)時蒸發(fā)30%～40%的料漿水分，需要消耗較大熱量，能耗占水泥成本的1/2～1/3，較立窯和干法回轉窯均高。濕法生產(chǎn)由于熱耗高，能源消耗大，且生產(chǎn)時用水量大，消耗水資源，我國已把濕法水泥生產(chǎn)列為限制淘汰窯型。
工藝流程
1、陶�；剞D窯設備由回轉筒體、支承裝置、帶擋輪支承裝置和窯頭、窯尾密封裝置、噴煤管裝置等部分組成。
2、窯體與水平呈一定的斜度，整個窯體由托輪裝置支承，并有控制窯體上下竄動的擋輪裝置。
3、傳動部分除設置主傳動外，還設置了為保證在主傳動電源中斷時仍能使窯體慢速轉動、防止窯體變形的輔助傳動裝置。恒昌窯頭采用殼罩式密封，窯尾裝有軸向接觸式密封裝置，保證了密封的可靠性。
4、工作溫度達到(950℃～1050℃)之間煅燒超細高嶺土，對陶粒砂進行運轉的過程，然后根據(jù)物料的多少調(diào)節(jié)溫度的高低，最終達到自己想要的目標，這種煅燒技術經(jīng)實踐證明：能耗低、產(chǎn)品經(jīng)脫水、脫碳增白，性能穩(wěn)定性好。
水泥立窯的類型及特點
我國使用的立窯有兩種類型：普通立窯和機械立窯。
普通立窯是人工加料和人工卸料或機械加料，人工卸料；機械立窯是機械加料和機械卸料。機械立窯是連續(xù)操作的，它的產(chǎn)、質量及勞動生產(chǎn)率都比普通立窯高。根據(jù)建材技術政策要求，小型水泥廠應用機械化立窯，逐步取代普通立窯。
傳熱方式
導流
導流是指由于物體各部分的直接接觸、彈性波的作用，原子或分子的擴散以及自由電子的擴散等所引起的能量轉移。
對流
對流只能在液體和氣體中出現(xiàn)，這種現(xiàn)象是指在回轉窯內(nèi)各部分發(fā)生相對位移而引起的能量轉移，必須指出，在回轉窯內(nèi)部對流的同時流體各部分之間還存在著導熱。
熱輻射
熱輻射是一種電磁波來傳播能量的現(xiàn)象，他不僅要產(chǎn)生能量的轉移，而且還伴隨著能量形式的轉化，即從熱能轉化為輻射能或者相反的從輻射能轉化成熱能。因此回轉窯內(nèi)部的傳熱方式是根據(jù)物料的形式來決定的。
主要結構
窯頭部分
窯頭是回轉窯出料部分，直徑大于回轉窯直徑，通過不銹鋼魚鱗片和窯體實現(xiàn)密封，主要組成部分有檢修口、噴煤嘴、小車、觀察孔等部分構成。
窯體部分
它是回轉窯（旋窯）的主體，通常有30~150米長，圓筒形，中間有3~5個滾圈。筒體多由工廠加工成3~10段，由大型卡車運輸?shù)侥康牡睾蠛附佣�。其中滾圈部分也俗稱（胎環(huán)）由鋼水澆鑄而成，滾圈部分窯體由于承重所以比其他部分窯體鋼板稍厚。支撐拖輪，也是窯體的一部分和滾圈對應與地基相連，是整個回轉窯的承重支柱。通常一組托輥，由兩個托輥和兩個擋輪組成�；剞D窯在正常運轉時里面要鋪上耐火磚。
窯尾部分
窯尾部分也是回轉窯的重要組成部分，在進料端形狀類似一個回轉窯的蓋子，主要承擔進料和密封作用。
回轉窯支撐架
1.回轉窯的支撐架可以使我們的回轉窯設備更加的堅固，使其工作的時候不會搖動，穩(wěn)定生產(chǎn);
2.回轉窯的支撐架主要是固定我們的回轉窯設備，在其使用的時候能夠防止我們的回轉窯設備變形，大家都知道回轉窯設備如果操作不當會走形的，所以其具備這樣的作用;
3.回轉窯支架可以方便我們回轉窯設備的吊裝等，方便運輸。
預熱塔
也叫預熱器是物料在進入回轉窯之前由回轉窯排出的尾氣余熱來將物料進行初步加熱的設備，多為立式結構。其原理就是將回轉窯窯尾排出的余熱經(jīng)過裝滿原料的預熱塔實現(xiàn)原料加熱過程。加上預熱塔能有效降低能耗，并且提高成品質量等級。
冷卻機
冷卻機和預熱器相反是回轉窯物料燒成之后迅速降溫的裝置，看起來像一個小型的回轉窯，只是直徑更小更短，不需要鋪設耐火磚，里面由揚料板取代。主要作用是將成品迅速降溫。
輸送帶
輸送帶是回轉窯的物料輸送裝置，在使用過程中，常會出現(xiàn)多種形式的損壞，例如：邊緣分層、潰爛、缺損與開裂；長距離縱向撕裂、深度劃傷、孔洞、大面積磨損、覆蓋膠鼓包或起皮、接頭內(nèi)在缺陷等。其中縱向撕裂最迫切，邊緣破損最普遍，接頭內(nèi)在缺陷難避免，修復后使用壽命最關心。
傳統(tǒng)的高溫熱硫化工藝對于長距離的縱向撕裂、長距離邊緣潰爛、邊緣缺損，修復的效果差，而且回轉窯笨重，勞動強度也大。國外多采用新材料解決輸送帶的破損問題，凱斯特90T高固化橡膠修復膏劑或福索恩橡膠修復材料修補。90T有極好的粘著力，粘著與所有橡膠；卓越的彈性，拉伸度可達300% ；出色的抗磨性能，耐磨性能超過熱固化的人造橡膠；抗散落性能好，可以在垂直或頭頂上的表面涂抹到1英寸厚，而不會散落；100%固體意味著不會收縮，極好的抗化學腐蝕性能，可以抗很多種化學腐蝕。福索恩是一種新型合成橡膠產(chǎn)品，可以簡單、快速和長久的修復傳送帶，有極好的耐磨性，抗沖擊性及長久耐用性相當于延長傳送帶的使用壽命。
龍窯
我國窯爐的一種形式。多建筑在江南地區(qū)坡地上。最早發(fā)現(xiàn)于浙江上虞，為商代窯址。窯長條形，依山坡所建，由下自上，如龍似蛇，故名。亦稱蛇窯、蜈蚣窯。
窯室分窯頭、窯床、窯尾三部分。多依山
坡或土堆傾斜建造成一長隧道形窯爐，約與地平線構成10～20°角。窯頭角度較大，約20°，中部約15°，后部約11°。窯頭有預熱室，窯尾通常不設煙囪或設置很矮小的煙囪，因龍窯本身就起著煙囪的作用。窯長約20～80米，陶窯可達100米，寬約1.5～2.5米，高約1.6～2米。橫斷面積以窯頭最小，便于燒窯開始時熱量集中，利于燃燒，中部最大，窯尾大于窯頭而小于中部。拱頂成弧形，兩側上部或窯頂有多排直徑約0.15米的投柴孔，窯身兩側有兩個窯門。全窯結構簡單，建筑費用較低，不需尺寸嚴格的拱磚。龍窯作業(yè)時，在窯室內(nèi)碼裝坯體后，將所有窯門封閉。先燒窯頭，由前向后依次投柴，逐排燒成。燒成溫度最高達1300℃，并可控制還原焰。
主要特點
龍窯采用自然通風方式，以雜柴、松枝等植物為燃料，窯內(nèi)火焰多平行窯底流動。加上此種窯建在山坡上，火焰抽力大，升溫快，升溫快，降溫也快；可以快燒，也可以維持燒造青瓷的還原焰。故有說龍窯是青瓷搖籃。影青、黑釉瓷等大都是在龍窯里燒成的。同時裝燒面積大，產(chǎn)量高。
�、俑G體傾斜設置，本身就起著煙囪的作用，所造成的幾何壓
頭能克服料垛阻力，使窯在接近零壓狀態(tài)下操作，減少了漏氣、吸氣現(xiàn)象。
�、谟捎谌紵沃饾u后移，有效地利用了煙氣熱量和產(chǎn)品熱量，使熱損失顯著降低，并可提高燃燒溫度，縮短生產(chǎn)周期。
�、塾捎跓煽�,窯體散熱與蓄熱不大，單位產(chǎn)品的熱量消耗較少，其熱效率接近于隧道窯。
④窯的結構簡陋，使裝窯和出窯的勞動強度大，難以實現(xiàn)機械化和半自動化。
�、莞G內(nèi)溫度和氣氛波動較大，燒制大件產(chǎn)品和比較致密的工業(yè)陶瓷容易發(fā)生冷裂。有時由于燒成溫度下的保溫不足，影響燒成質量。
隧道窯
隧道窯是現(xiàn)代化的連續(xù)式燒成的熱工設備，廣泛用于陶瓷產(chǎn)品的焙燒生產(chǎn)，在磨料等冶金行業(yè)中也有應用。其中俄羅斯列寧格勒地方設計的最新式隧道窯，較為先進。
工作原理
隧道窯始于1765年，當時只能燒陶瓷的釉上彩，到了1810年，有可以用來燒磚或陶器的，從1906年起，才用來燒瓷胎。最初著名的隧道窯，是�；鶄愂剑搅�1910年以后，就漸漸有了許多改進的方式。
隧道窯一般是一條長的直線形隧道，其兩側及頂部有固定的墻壁及拱頂，底部鋪設的軌道上運行著窯車。燃燒設備設在隧道窯的中部兩側，構成了固定的高溫帶--燒成帶，燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣在隧道窯前端煙囪或引風機的作用下，沿著隧道向窯頭方向流動，同時逐步地預熱進入窯內(nèi)的制品，這一段構成了隧道窯的預熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風，冷卻隧道窯內(nèi)后一段的制品，鼓入的冷風流經(jīng)制品而被加熱后，再抽出送入干燥器作為干燥生坯的熱源，這一段便構成了隧道窯的冷卻帶。
在臺車上放置裝入陶瓷制品的匣缽，連續(xù)地由預熱帶的入口慢慢地推入（常用機械推入），而載有燒成品的臺車，就由冷卻帶的出口漸次被推出來（約1小時左右，推出一車）。
應用于鋼坯連續(xù)加熱，或陶瓷連續(xù)燒結。
優(yōu)點
隧道窯與間歇式的舊式倒焰窯相比較，具有一系列的優(yōu)點。
1、生產(chǎn)連續(xù)化，周期短，產(chǎn)量大，質量高。
2、利用逆流原理工作，因此熱利用率高，燃料經(jīng)濟，因為熱量的保持和余熱的利用都很良好，所以燃料很節(jié)省，較倒焰窯可以節(jié)省燃料50-60%左右。
3、燒成時間減短，比較普通大窯由裝窯到出空需要3-5天，而隧道窯約有20小時左右就可以完成。
4、節(jié)省勞力。不但燒成時操作簡便，而且裝窯和出窯的操作都在窯外進行，也很便利，改善了操作人員的勞動條件，減輕了勞動強度。
5、提高質量。預熱帶、燒成帶、冷卻帶三部分的溫度，常常保持一定的范圍，容易掌握其燒成規(guī)律，因此質量也較好，破損率也少。
6、窯和窯具都耐久。因為窯內(nèi)不受急冷急熱的影響，所以窯體使用壽命長，一般5-7年才修理一次。
但是，隧道窯建造所需材料和設備較多，因此一次投資較大。因是連續(xù)燒成窯，所以燒成制度不宜隨意變動，一般只適用大批量的生產(chǎn)和對燒成制度要求基本相同的制品，靈活性較差。
缺點
1、其隧道窯建造所需材料和設備較多，因此一次投資較大；
2、對于不同制品必須全面改變焙燒工藝制度；生產(chǎn)技術要求嚴格；窯車易損壞，維修工作量大等。
節(jié)能方式
由于隧道窯是連續(xù)性窯爐，熱利用較好，且多數(shù)隧道窯使用的助燃空氣采取的是自然風或在冷卻帶吹入冷風，從而使空氣變熱。雖然余熱利用，但因為抽出的熱空氣中，混入有非常多高溫帶燃燒過的廢氣，所以導致助燃空氣中氧氣不足，燃燒效果不佳。使用換熱器換出來的熱空氣是新鮮的熱空氣，可達到最佳的助燃效果。如果使用金屬換熱器，可以進行一部分的余熱回收，但如果冷卻帶溫度達到800度以上，金屬換熱器非常容易被高溫損壞。
使用陶瓷換熱器，可解決這一難題，陶瓷換熱器具有以下特點：1、把陶瓷換熱器放在隧道窯冷卻帶，使用制品上的余熱來預熱空氣，可以將新鮮空氣預熱到300-600度左右，將熱空氣送到高溫帶燒嘴，做助燃風，可達到節(jié)能目的。2、使用壽命長，安裝一次可使用5年以上，3、使用方法直接簡單，溫度平衡，一次性投資少，節(jié)約能源多。
操作方法
第一、改變坯垛的碼放形式，在中、下部加頭，減少孔道，降低炕腿高度。這一措施尤其是適用于沒有隨著季節(jié)變化而改動碼窯方法的情況，對于冬季仍使用夏季高炕腿的廠家，特別適用。
第二、降低近閘的使用高度，讓保溫帶底部降溫速度慢一些。
第三、適當延長保溫帶，延長供風的距離和時間。
第四、如因冷風進入量過大，使保溫帶冷卻降溫過快時，可減少冷風進入量，降低保溫帶的冷卻降溫速度。
第五、少量勤添，重燒后火。或者通過火眼在保溫帶第一排前添人爐灰“堵后風”。
耐火材料
耐火材料用隧道窯按使用溫度可分為三類：
1）低溫隧道窯－燒成溫度約1000℃，主要用于焙燒滑板磚和其它一些有特殊工藝要求的制品。
2）中溫隧道窯：燒成溫度1300℃～1650℃，主要用于燒成普通堿性磚、粘土磚、高鋁磚、滑板磚、水口磚、硅磚等制品。
3）高溫隧道窯：燒成溫度大于1700℃，一般介于1800℃～1900℃，主要用于燒成中檔鎂磚、高純鎂磚、直接結合鎂鉻磚、鎂鋁質及剛玉質等制品。
也有人按照燒成制品名稱進行分類，這是因為不同的制品，燒成工藝不一樣，窯的長短、高矮也不一樣。比如，硅磚隧道窯一般長150m～180m，車臺面至窯頂?shù)母叨葹?.6m～1.9m；堿性磚隧道窯一般長80m～100m，車臺面至窯頂?shù)母叨取?m等。
燃燒設備
隧道窯的加熱燃燒主要是重油，輕柴油，和天然氣煤氣，原有的直燃煤方式已不多用。油類燃燒配備有儲油罐和燃燒噴嘴。因油類成本較高使用較多的仍是天然氣和煤氣，天然氣是通過天然氣管道將天然氣輸送至窯爐有專門的天然氣燒嘴進行噴射燃燒。煤氣燃燒除了有專一的煤氣管道輸送至爐窯外，隧道窯用戶大都自備有煤氣發(fā)生爐進行煤氣的生產(chǎn)，由煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)的煤氣經(jīng)過管道輸送至隧道窯燃燒室，通過煤氣燒嘴進行噴射燃燒。
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