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隧道窑窑壁结构设计
文献:《砖 家》 2019年2月 总第40期 返回索引
添加日期:2019/4/18 10:22:57   浏览次数:441   文章来源:   作者:

摘要:国外一窑业公司推出一种隧道窑窑壁设计。采用该设计,窑壳保持低温,改善周围作业环境,还防止结露,不使窑壳受结露侵蚀。

关键词:隧道窑;窑壁;耐火壁;窑壳;结露;水蒸气;侵蚀;热辐射
    对于由耐火材料筑成的窑壁主体和外部钢质壳体构成隧道窑窑壁。窑壁隔热层具有使窑壳体保持在较低温度,改善窑周围作业环境。但在窑内预热和烧成带,坯体和燃烧气体产生大量水蒸气,不可避免会通过窑隔热壁微小孔隙进入窑壳体内面,这时壳体温度低于lOO,其内面可能产生结露,壳体因结露水而被侵蚀。也就是说,窑壳体要保持低温,改善作业环境,则壳体内面就易受结露的侵蚀,反之,为防止结露,就需提高壳体温度,则作业环境又会变差。因此,针对此相互抵触的问题,国外一窑业制品生产企业提供了一种隧道窑的窑壁设计方案。
    该设计方案是在窑壁与壳体间形成空气流通空间,其上下部形成分别与窑壁外部连通,并设有可开关的吸气口和排气口。在流通空间内也可设置形成连通孔的耐火材料夹杂体来连通吸气口和排气口.夹杂体亦可使用耐火片材,形成立方状。
设计例1
如图1和2所示,隧道窑由侧壁和横架在两侧壁上方的窑顶构成,装载窑车上的坯件随车在窑内空间移动而烧成。窑壁由耐火砖和陶瓷纤维组成的较厚耐火壁与覆盖在耐火窑壁外部的钢壳体构成。耐火窑壁与窑壳间设置空间间隔。耐火壁外部形成多个伸出部,其顶面固定在窑壳内面,使耐火壁处于支撑在壳体上的状态。除耐火壁与窑壳间伸出部分外的大部分范围形成流通空间,供空气流通。在其空间下端位置开口,使流通空间与窑外部连通,同时在侧壁上端及窑顶中央的位置开口,形成排气口,使流通空间与窑外部连通。各吸气口和排气口装有气闸,以控制各口开与关及调节阀开度。
 
 
 
采用这样的系统设计,窑壁内部空间处于高温,于耐火壁和流通空间内空气层的双重隔热效果,窑维持在较低温度,窑周围环境温度随之较低,带来好的作业环境。预热和烧成过程中坯体和燃烧气产生的大量水蒸气通过耐火壁内部微小间隙,由耐火壁内面向外面端移动,流入流通空间,随敞开吸气引入较低湿度的外气一起上升,由敞开排气口排出至外界。通过调节吸气口和排气口闸的开度可控制向外界的流入量,使流通空间内时常保持低温状,避免窑壳接触高湿度空气,壳体温度在100以下,不会出现结露现象。由此可见,这样既保持窑壳低温,改善窑周围操作环境,又防止结露,避免对窑壳浸蚀,可实现一举两得。此外,在窑壁使用耐火砖,排气口亦可连接风机,回收流通间的热空气,作为坯件干燥工序热源加以利用。
2 设计例2
    如图3所示,在耐火壁与窑壳间设置的流通空间设置的流通空间内填充耐火夹心材,紧贴在耐火壁面和窑壳内面。夹心材内部由其下端到上端面的下方向形成许多连通孔,与流通空间的吸气口和排气口相互连通。夹心材较厚,可确保高强度,使耐火壁撑在窑壳上,由于耐火壁及夹心材导热数低、夹心材阻止热由耐火壁向窑炉内面辐射的隔热效果可确保窑壳处于可保持在低温环境中。窑壁内部空间产生水蒸气通过耐火壁内和夹心材内部的间隙进入连通孔,不会接触窑壳内面,而随吸气口引入至排气口排到窑外这不仅可使窑壳保持在低温,而且可防止窑壳内面接触水蒸气而导致的结露。
3设计例3
窑壳内面固定在柱状螺栓基端,伸出横穿流通空间,与耐火壁外部连接。同样在流通空间填充夹心材。该夹心材用陶瓷纤维片材上下方向形成断面为方形的许多立体连通孔L(如图4所示)。由于夹心材各部位较薄,便于螺栓贯通。插人流通空间内的螺栓支撑耐火壁。就这种窑壁结构而言,夹心材填充在流通空间内,也阻止向窑壳的热辐射,不但使其保持在低温,还能避免窑壳接触水蒸气而引起结露。
    采用上述窑壁结构设计,耐火壁和流通空间内空气层具有双重隔热效果,窑壳保持低温,有效改善窑周围操作环境。窑壳内面不与高湿度空气接触,窑壳温度在lOO以下,其内面不产生结露,消除了结露对窑壳的侵蚀。