陶瓷窑炉与设计：第一章 隧道窑

1、第一章 隧 道 窑（1）school of materials science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑1.1 概述1.定义：指连续式窑炉广义指直通道、连续式烧成的窑炉。狭义是指窑车式、直通道、连续式窑炉。 以窑车作为坯体运载工具的一种连续式窑炉，由窑墙、窑顶构成的窑车通道，内有轨道，装有坯体的窑车在轨道上运行完成烧成过程school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑2.分类：按燃料分：煤烧、油烧、气烧和电烧按制品运载方式分：窑车、辊道、推板按火焰与制品的接触情况：明

2、焰、隔焰按通道数：单通道、双通道、多通道按尺寸: 大型长100米以上，断面宽12米以上，高12米。小型数米长，断面：分米分米（特种瓷）school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑分类依据 窑 名 特 点按热源分 1.火焰隧道窑 2.电热隧道窑以煤、煤气或油为燃料利用电热元件加热按火焰是否进入隧道来分 1.明焰隧道窑 2.隔焰隧道窑 3.半隔焰隧道窑火焰直接进入隧道火焰和制品间有隔焰板(马弗

3、板)，火焰加热隔焰板，隔焰板再将热辐射给制品 隔焰板上有孔口，让部分燃烧产物与制品接触，或烧成带隔焰，预热带明焰按窑内运输设备分 1.窑车隧道窑 2.推板隧道窑 3.辊底隧道 4.输送带隧道窑 5.步梁隧道窑 6.气垫隧道窑按通道多少分 1.单通道隧道窑 2.多通道隧道窑注：电热窑炉也有隔焰式(马弗窑)，用隔焰板将电热元件和制品分开school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑3.隧道窑的特点 利用烟气来预热坯体，使废气排出温度只在200左右。 利用产品冷却放出的热加热空气使出窑产品温度80左右 连续性窑、窑墙、顶

4、温度不变，不积热，热耗很低school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑1.2窑炉用耐火材料1.耐火材料的主要性能耐火度荷重软化点高温体积稳定性热稳定性抗化学腐蚀性 school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑2 .砌窑用的耐火材料粘土质耐火砖 在1300使用高铝砖在13001400使用硅砖镁砖镁硅砖镁铝砖在15001600使用刚玉砖在1800以下使用碳化硅耐火制品school of material science and engi

5、neering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑 耐火制品 名称牌 号 指 标耐火度 () 荷重软化 温度()常温耐压强度(MPa)密 度(kg/m3) 重烘线收缩热稳定性 (次)温度()()粘土砖(A12O3 3048)N-6 1580 14.7 13000.5 14.7N-5 1670 14.72100 13500.5 14.7 N-2a 1730 1350 24 14000.7 24.5 高铝砖 (A12O3 4370)LZ-48 1750 1420 392 2190 14500.7LZ-55 1770 1470 44.1 2300 15000.7LZ-65 1790 1500

6、49.0 2750 15000.7耐火制品主要性能指标school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑耐火制品名称 指 标 牌 号耐火度 () 荷重软化 温度()常温耐压强度(MPa)密 度(kg/m3) 重烘线收缩热稳定性 (次)温度()() 粘土质隔热砖 NC-1.3a 1710 4.5 1300 1400 1.0 NG-1.3b 1670 1230 4.0 1300 1350 1.0 NC-1.0 1670 1180 3.0 1000 1350 1.0 NC-0.8 1670 1000 2.5 800 1250

7、 1.0 NG-0.4 1670 1.0 400 1150 1.0轻质高铝砖 LG-l.0 1750 1230 4.0 1000 1400 0.5 LC-0.8 1750 1180 3.0 800 1400 0.6 LG-0.6 1730 1100 2.6 600 1350 1.0 LG-0.4 1730 1050 0.8 400 1250 1.0耐火制品主要性能指标school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑耐火制品名称 指 标 牌 号耐火度 ()荷重软化温度()常温耐压强度 (MPa)密 度(g/cm3) 重

8、烘线收缩热稳定性 (次)温度()() 刚玉砖 1840 127.42.963.150硅 砖 GZ-94 1710 1640 24.5 2.38 GZ-93 1690 1620 19.6 2.39镁 砖 M2-87 2000 1520 39.2 2.60镁硅砖MGZ-82 1550 39.2 2.60镁铝砖 ML-80 1600 392 3.001725耐火制品主要性能指标school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑各种耐火制品的性能材料名称 使用温度 ()材料名称使用温度()粘土耐火砖12001300轻质高铝砖

9、1300高铝砖13001500硅藻土砖( 450) 700硅砖 1500硅藻土砖(650)镁砖 1400膨胀蛭石(400450)9001000刚玉砖 1700水玻璃蛭石(400450) 600700碳化硅耐火制品 1350硅藻土石棉粉(450) 300铬镁砖 1500石棉绳(800)粘土质隔热砖 NG-1.3 1250石棉板(1150) 600 NG-1.0 1150矿渣棉(150180) 600 NG-0.8 1000矿渣棉砖(350450) 700 NG-0.4 900珍珠岩制品( =220)8001000school of material science and engineering

10、 S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑3.砌窑用的耐火混凝土采用耐火混凝土，制成需要的窑炉内衬和窑顶。 矾土水泥耐火混凝土：高铝矾土熟料+掺部分高铝矾土熟料粉，矾土水泥作胶结剂，加适当的水，倒入模板中捣制，脱模后，以水、空气养护而成。使用温度13001400。 磷酸盐耐火混凝土：高铝矾土熟料或锆英石(ZrO2大于64，SiO2小于32)作骨料，掺部分粘土熟料粉，工业磷酸(浓度8085)和磷酸铝溶液(用浓度为40的工业磷酸和工业Al2O3质量比7：1制成磷酸铝溶液)为胶结剂， 倒入模板捣制而成，经过300500热处理硬化固结，使用温度14001600school of material sc

11、ience and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑4.砌窑用的隔热材料种类/性能堇青石保温砖氧化铝空心球 泡沫氧化铝 泡沫 高铝 空心 微球 轻质 硅砖漂珠砖耐火度()190018901790 1600 1670 1670抗压强度(MPa)5.07.510.02.09.92.19.9 4.02.511.04.08.0气孔率() 66 74 70 62密度(kg/m3) l.180.61.00.41.80.61.00.81.30.61.0重烧收缩率()(5003h) 50 50Fe2O3 2 03 1.78 2 2.24 2school of material

12、science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑 陶瓷纤维的分类及其使用温度方法类别 档次 纤维类型分类温度 () 最高使用温度() 氧化气氛 还原气氛 连续 短时熔 融 法玻 璃 态 低档普通硅酸铝纤维 12001000 1200 中档高纯硅酸铝纤维4550A12O3 1260 1100 12601100有条件的使用 中档高纯高铝纤维5560 A12O3 1400 1200 14001200 中档含铬硅酸铝纤维5 CrO 1400 1200 14001100胶体法结晶态 高档莫来石纤维 1500 1350 1450 高档氧化铝纤维 1600 1500

13、1600 高档氧化锆纤维 1600 1600混合态 高纯氧化铝混合纤维 1500 1400 1500 高铝氧化铝混合纤维 1600 1500 1600school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑5.常用金属材料隧道窑的立柱:用热轧普通工字钢，窑车轨道:用工字钢拱脚梁:用角钢或槽钢；辊道窑的钢架结构:由槽钢、角钢、方形钢管、圆钢和扁钢吊顶结构:耐热圆钢。school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑有关隧道窑采用的轨道及其构件规格 窑名

14、隧道窑窑内最高温度()窑车及装载制品质量 (kg) 轨道 规格(kg/m)轨道内间距A(mm)轨枕规格轨枕中心距L(mm)轨道拉杆直径d(mm)轨枕地脚螺栓规格 (mm)100.4m1280 3000 11 450I10 1000 14M1426087.3m1280800010000 18 860 I10 1000M20280 72m165020003000 11 450 I10 1000 14M1622067.08m1330 5000 15 520 I10 920M20250school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一

15、章隧道窑school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑1.3隧道窑的工作系统和结构1.工作系统和分带 定义：隧道窑工作系统(工作流程)： 窑内气体输送系统即气体流向及其有关设备。 随着工作系统的不同，窑的结构也有所不同。 a隧道窑分带隧道窑沿窑的长度方向分为3带： 预热带烧成带冷却带。隧道窑3带划分方法砌筑体温度燃烧室。school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑按温度分：入口到9001000为预热带；9001000到最高温度加上保温

16、为烧成带；以后为冷却带；按（燃烧室）结构分：有燃烧室的为烧成带，前后各有预热带和冷却带。school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑窑名各带长度比例预热带烧成带冷却带焙烧卫生陶瓷明焰隧道窑323418204648焙烧卫生陶瓷隔焰隧道窑343820224446焙烧釉面砖素烧明焰隧道窑364416223240焙烧釉面砖釉烧明焰隧道窑303215204650焙烧锦砖明焰隧道窑405017203240一般焙烧建筑陶瓷隧道窑各带长度比例school of material science and engineering S

17、 U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑隧道窑的工艺流程b 工作系统预热带35%45%烧成带20%35% 冷却带30%40%窑体、燃烧系统、排烟系统、冷却通风系统、输送系统school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑 隧道窑截面示意图1-烧嘴；2-热空气通道；3-烧嘴砖；4-闸板；5-燃烧室school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑 隧道窑截面示意图1-烧嘴；2-热空气通道；3-烧嘴砖；4-闸板；5-燃烧室school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑1-烟囱；2-排烟孔，3-烧煤燃烧室隧道窑最简单的工作系统school of material science and engineering S U S T陶瓷窑炉与设计第一章隧道窑1.封闭气幕送风 2.搅拌气幕 3.排烟机 4.搅拌气幕送风 5.重油或煤气6.烧嘴 7.雾化或助燃风机 8.急冷送风 9.热风送干燥 10.热风机11.冷风机一般隧道窑的工作系统school of material science and engineering S