河北隧道窯

隧道窯簡介：
隧道窯是連續(xù)式工業(yè)窯爐，主要用于耐火材料、衛(wèi)生陶瓷、日用瓷、電瓷等產(chǎn)品生產(chǎn)。特點是產(chǎn)量大、能耗低、維護簡單、操控簡便、運行自動化。
隧道窯主要參數(shù)：

序號	項目	參數(shù)
1	長度	30-148m
2	有效寬度	0.5-3.0m
3	有效高度	0.75m
4	常用熱源	天然氣、煤氣、液化氣、電
5	燒成溫度	≤1300℃
6	燒成方式	明焰裸燒
7	控制方式	工控機、PLC，全自動/半自動
8	應用領域	耐火材料 、衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、電瓷等

隧道窯是由耐火材料、保溫材料和建筑材料砌筑而成的在內(nèi)裝有窯車等運載工具的與隧道相似的窯爐，是現(xiàn)代化的連續(xù)式燒成的熱工設備。
隧道窯廣泛用于陶瓷產(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隧道窯，較為先進。
分類：
隧道窯有各種不同的分類方法，大致歸納為：
1．按照燒成溫度的高低可分為：
（1）低溫隧道窯(1000~1350℃)；
（2）中溫隧道窯(1350~1550℃)；
（3）高溫隧道窯(1550~1750℃)；
（4）高溫隧道窯(1750~1950℃)。
2．按照燒成品種可分為：
（1）耐火材料隧道窯；
（2）陶瓷隧道窯；
（3）紅磚隧道窯。
3．按熱源可分為：
（1）火焰隧道窯；
（2）電熱隧道窯。
4．按火焰是否進入隧道可分為：
（1）明焰隧道窯；
（2）隔焰隧道窯；
（3）半隔焰隧道窯。
5．按窯內(nèi)運輸設備可分為：
（1）車式隧道窯；
（2）推板隧道窯；
（3）輥底隧道窯；
（4）輸送帶隧道窯；
（5）步進式隧道窯；
（6）氣墊式隧道窯。
6．按通道多少可分為：
（1）單通道隧道窯；
（2）多通道隧道窯。
結(jié)構(gòu):
隧道窯主要包括以下幾種：窯體、窯內(nèi)輸送設備、燃料燃燒系統(tǒng)、通風設備。
窯體：隧道窯系統(tǒng)的主要部分，窯體上設有各種氣流進出口。
窯內(nèi)輸送設備：窯車與窯具。
燃料燃燒系統(tǒng)：包括燃料輸送管道、燃料預熱、燃燒器等。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。
通風設備：包括排煙系統(tǒng)、氣幕攪動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。其作用是使得窯內(nèi)氣流按一定方向流動。
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。較早的隧道窯，是福基倫式，到了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(cè)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(cè)，構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(jié)。
工作過程:
粘土質(zhì)陶瓷的燒成過程發(fā)生的物理化學變化：共有以下九個階段。
1）20～200℃，排除殘余水。
入窯水分要求：<1%，快燒<0.5%；升溫速度：20～35℃/h
2）200～500℃，排除結(jié)構(gòu)水。
指粘土礦物中的結(jié)晶水和層間水，安 全階段，可快燒，40～50℃/hr。
3）500～700℃，石英晶型轉(zhuǎn)化。
573 ℃時由β－SiO2轉(zhuǎn)變成α－SiO2，體積膨脹，易變形開裂，升溫 應慢，升溫速度：20～30℃/hr 。
4）700～1050℃，氧化階段。
進行氧化反應和分解反應。硫化鐵、有機物氧化，碳酸鹽、硫酸鹽、氫氧化鐵分解，放出SO2和CO2及水蒸氣等氣體，應在釉面封閉以前氧清氧透，保證良好的氧化氣氛和充分的氧化時間，減少窯內(nèi)溫差，適當進行中火保溫，否則易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，如黑點、青邊，發(fā)黃、起泡等。氣氛要求：O2=4～5%，CO<1%
5）1050～1200℃，還原階段。
使氧化鐵還原為氧化亞鐵，褐黃變?yōu)榍嗌纳浦破飞珴桑_到白里泛青，即“白如玉”的效果。
要求：升溫慢，使氣體充分排除，減少坯泡；保證氣氛，避免重新氧化，CO=2～4%；保證時間，以利于還原反應進行。
6）1200℃～燒成溫度，燒結(jié)階段。
坯體中出現(xiàn)玻璃相，氣、固、液相擴散而達致密化，該傳質(zhì)過程與坯體的厚度平方成反比，故燒成時間與坯體厚度平方成正比。應據(jù)此確定高火保溫時間（1～2小時），進行高火保溫。
要求：升溫速度10～30℃/hr，CO=1%
7）燒成溫度～700℃，急冷階段。
產(chǎn)品處于熱塑性階段，可直接吹冷風急冷，冷卻速度達120℃/hr
8）700～400℃，緩冷階段。
石英晶型轉(zhuǎn)化，體積收縮，而液相剛凝結(jié)，較脆弱，易驚釉、開裂，降溫速度：<80～90℃/hr。
9）400～80℃，快冷階段。
此時制品強度大，可直接鼓冷風快速冷卻。