1   現(xian)狀(zhuang)

  幾乎所有燒結磚廠(chang)都是以隧道窯所回收(shou)(shou)(shou)的(de)熱(re)量作為干燥(zao)室(shi)的(de)熱(re)源(yuan)，作為能源(yuan)的(de)再生利用，這一手(shou)段是可取的(de)。但是，由于(yu)目前隧道窯回收(shou)(shou)(shou)熱(re)量的(de)工藝方(fang)法有很(hen)多弊(bi)端，給產品(pin)質量控制及外部(bu)環境造成許多問題(ti)，因此，深入(ru)研究隧道窯熱(re)量回收(shou)(shou)(shou)的(de)合(he)理(li)方(fang)式(shi)，有效(xiao)地回收(shou)(shou)(shou)隧道窯余熱(re)就很(hen)有必要。

尤(you)其是(shi)制(zhi)磚工業節能環保要(yao)求(qiu)的(de)提升(sheng)，燒結磚廠應用二次碼燒工藝生產空(kong)心砌(qi)塊與(yu)保溫砌(qi)塊的(de)生產那技術(shu)正在(zai)全(quan)力推廣，更(geng)顯示出(chu)解決這一(yi)問題(ti)的(de)緊(jin)迫性(xing)。

最(zui)為流行的(de)隧道(dao)窯熱(re)量回收(shou)方(fang)法是抽取隧道(dao)窯尾部(bu)(bu)的(de)中(zhong)低溫(wen)余(yu)熱(re)作為干燥熱(re)源，不足(zu)部(bu)(bu)分(fen)抽取高溫(wen)炎熱(re)進行補(bu)充，這種余(yu)熱(re)回收(shou)的(de)方(fang)式會(hui)產生以下弊端：

⑴隧道窯(yao)焙(bei)燒帶(dai)收錢(qian)后兩段抽離(li)的(de)雙(shuang)重影(ying)響，焙(bei)燒帶(dai)火度(du)向前(qian)或向后漂移，隧道窯(yao)的(de)運行控制幾條(tiao)街極為(wei)困(kun)難(nan)。

⑵煙(yan)氣(qi)中含有水(shui)蒸氣(qi)，進入干(gan)(gan)燥(zao)室的干(gan)(gan)燥(zao)介(jie)質并非干(gan)(gan)熱(re)空氣(qi)，干(gan)(gan)燥(zao)至某一(yi)程度時，制(zhi)品(pin)表面的水(shui)蒸氣(qi)分壓與干(gan)(gan)燥(zao)介(jie)質中的水(shui)蒸氣(qi)分壓達(da)到平衡，導致干(gan)(gan)燥(zao)殘余水(shui)分較高，達(da)不到2%左右(you)的(de)理想指標，并且，坯(pi)體(ti)中的(de)水分會在(zai)隧道窯預熱帶進入煙氣，濕熱煙氣有(you)知識坯(pi)體(ti)在(zai)干(gan)燥(zao)時不能徹底干(gan)燥(zao)，這樣(yang)的(de)惡性循環(huan)對生產過(guo)程十分有(you)害。隧道窯

⑶理論上(shang)焙燒帶過后，制(zhi)(zhi)品從(cong)最高燒成溫(wen)(wen)度(du)至出窯溫(wen)(wen)度(du)時的(de)熱量(liang)(liang)差值(zhi)，除(chu)去窯體散熱、窯車及制(zhi)(zhi)品出窯時帶走(zou)的(de)熱量(liang)(liang)，其余均(jun)可回(hui)收。但上(shang)述(shu)隧道窯熱量(liang)(liang)回(hui)收的(de)方法未能做(zuo)到最大限度(du)的(de)回(hui)收熱量(liang)(liang)，尤其未能回(hui)收高溫(wen)(wen)熱量(liang)(liang)，只是制(zhi)(zhi)品處(chu)要溫(wen)(wen)度(du)偏高，垛坯內(nei)外的(de)平均(jun)溫(wen)(wen)度(du)大150℃左右，而出窯(yao)溫度接近室溫才(cai)更為合理。這樣，一方(fang)面未(wei)能給(gei)干燥(zao)室提供足夠的熱量，需要補充約30%的高溫煙熱，而(er)另一方面窯(yao)車與制品出(chu)窯(yao)時(shi)又損失(shi)了不少的熱量。

⑷這一(yi)抽取(qu)余熱的方法使冷(leng)卻帶溫度(du)曲(qu)線未能達到工藝要求的合(he)理狀態，制(zhi)品極(ji)有可(ke)能在中溫段出現炸裂。

⑸大量(liang)煙(yan)氣進(jin)入(ru)送熱管道系統及(ji)干燥(zao)(zao)時。煙(yan)氣中的酸性氣體對(dui)干燥(zao)(zao)車、干燥(zao)(zao)托盤疾風(feng)擊腐蝕嚴重，干燥(zao)(zao)室外(wai)溢的含有(you)煙(yan)塵及(ji)酸霧(wu)的氣體對(dui)鋼(gang)結構(gou)廠房及(ji)周圍環(huan)境構(gou)成(cheng)嚴重威脅。

依據隧道窯的工(gong)作(zuo)原理，隧道窯的工(gong)作(zuo)系統分(fen)(fen)為(wei)預(yu)熱焙燒帶(dai)(dai)(dai)(dai)（包括保溫帶(dai)(dai)(dai)(dai)）及冷(leng)(leng)卻帶(dai)(dai)(dai)(dai)兩(liang)部分(fen)(fen)，這(zhe)兩(liang)帶(dai)(dai)(dai)(dai)應分(fen)(fen)開(kai)工(gong)作(zuo)，互不干(gan)擾，分(fen)(fen)開(kai)焙燒帶(dai)(dai)(dai)(dai)及冷(leng)(leng)卻帶(dai)(dai)(dai)(dai)最有效的方法(fa)是急冷(leng)(leng)阻隔氣幕(mu)。冷(leng)(leng)卻帶(dai)(dai)(dai)(dai)按(an)照冷(leng)(leng)卻速度分(fen)(fen)為(wei)三段。

2.1 急冷段

為了將被燒帶(dai)魚冷(leng)(leng)卻(que)帶(dai)分(fen)開，必須在冷(leng)(leng)卻(que)帶(dai)開始段設置急(ji)(ji)(ji)冷(leng)(leng)氣幕(mu)，首(shou)先，急(ji)(ji)(ji)冷(leng)(leng)氣幕(mu)有效阻隔了保溫(wen)(wen)區域氣流向(xiang)冷(leng)(leng)卻(que)區域的逆(ni)向(xiang)流動，使得排煙系統的調節更為流暢；同時，急(ji)(ji)(ji)冷(leng)(leng)使得制品(pin)力學性能及制品(pin)表(biao)觀質感得到大幅改善。第三(san)，急(ji)(ji)(ji)冷(leng)(leng)氣體與熱(re)之品(pin)熱(re)交換后產生的高溫(wen)(wen)氣體便于高溫(wen)(wen)余熱(re)的回收(shou)。

必須注意的(de)是(shi)，急冷段的(de)位(wei)置必須是(shi)最高(gao)收成溫度至800℃ 左右(you)（某些(xie)原料可降(jiang)低至700℃），這(zhe)時制(zhi)品具有很好(hao)的(de)彈性，制(zhi)品的(de)收縮(suo)變(bian)(bian)形(xing)(xing)為彈性變(bian)(bian)形(xing)(xing)而非塑(su)性變(bian)(bian)形(xing)(xing)，制(zhi)品沒(mei)有炸裂的(de)危險。

因此，急冷(leng)氣幕(mu)(mu)依據限定的窯(yao)內溫度值進行(xing)自動控制非常重要，對(dui)于大斷(duan)面隧道窯(yao)，急冷(leng)氣幕(mu)(mu)分若干組布置在窯(yao)頂。

2.2 緩慢冷卻帶(dai)

制(zhi)品(pin)中的SiO?在573℃有(you)α石(shi)英(ying)變為(wei)β石(shi)英(ying)，進行轉變的體積變化率為(wei)0.82%。這一(yi)低(di)溫型(xing)的(de)轉變體(ti)(ti)積雖(sui)然不大，但轉化速度快，又(you)是在(zai)無液(ye)相緩沖的(de)條件下進行(xing)轉化，因(yin)而破壞性極強，若有不慎，就會導致制(zhi)品(pin)炸裂。因(yin)此，在(zai)500~800℃范圍(wei)內，不允許采取任何冷卻措施，制品冷卻必(bi)須(xu)非(fei)常(chang)緩(huan)慢(man)。換(huan)句(ju)話說，就(jiu)是在隧道(dao)窯(yao)這一段，必(bi)須(xu)有(you)足夠的窯(yao)車數量。

2.3 加速冷卻帶

從500℃至產品出窯溫度（50℃左右），可以加(jia)速冷(leng)卻制品(pin)，一(yi)般采(cai)取窯(yao)(yao)尾背壓風機向窯(yao)(yao)內(nei)鼓入冷(leng)空(kong)氣(qi)的(de)方(fang)法。這(zhe)(zhe)(zhe)冷(leng)卻過程較長(chang)，所(suo)以隧(sui)道(dao)窯(yao)(yao)這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)段必須有足夠的(de)長(chang)度，加(jia)大冷(leng)卻風量也是一(yi)種很(hen)好的(de)方(fang)法，這(zhe)(zhe)(zhe)樣可以給干燥(zao)室提供更(geng)多的(de)熱空(kong)氣(qi)量。

綜上所(suo)述，隧道窯冷(leng)卻帶有兩(liang)部分熱(re)量可以回收，一是急(ji)冷(leng)氣幕產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)溫(wen)熱(re)量，二是加速冷(leng)卻產(chan)生(sheng)的(de)低(di)溫(wen)熱(re)量。這兩(liang)部分熱(re)量介質是絕對(dui)的(de)潔凈干熱(re)空氣，可以提供給干燥室放心使用。

急冷氣幕(mu)鼓(gu)入窯內后，窯內制(zhi)品(pin)內外會產(chan)生較大的(de)溫(wen)差，為了保證(zheng)窯內溫(wen)度(du)(du)及制(zhi)品(pin)溫(wen)度(du)(du)的(de)均(jun)勻(yun)性，抽出急冷氣幕(mu)產(chan)生的(de)高溫(wen)氣體應逆流抽出，即(ji)高溫(wen)氣體抽出口(kou)比(bi)急冷氣體鼓(gu)入口(kou)更接近隧道窯的(de)出車(che)端。

隧道窯(yao)由于(yu)窯(yao)內抽出的高(gao)溫(wen)氣體溫(wen)度很(hen)高(gao)，因此，抽風(feng)(feng)支(zhi)管(guan)(guan)必須(xu)用耐熱(re)鋼材(cai)制安；同(tong)時，抽風(feng)(feng)支(zhi)管(guan)(guan)必須(xu)設有(you)配(pei)送冷風(feng)(feng)的特殊閥(fa)門(men)，熱(re)風(feng)(feng)總(zong)(zong)管(guan)(guan)道也許配(pei)有(you)冷風(feng)(feng)進(jin)(jin)口(kou)閥(fa)門(men)，熱(re)風(feng)(feng)總(zong)(zong)管(guan)(guan)道也須(xu)配(pei)有(you)冷風(feng)(feng)進(jin)(jin)口(kou)閥(fa)門(men)，最終進(jin)(jin)入高(gao)溫(wen)熱(re)量回(hui)收風(feng)(feng)機的熱(re)空氣溫(wen)度不超過300℃。

加速冷卻的大量空氣由窯(yao)尾鼓(gu)入(ru)窯(yao)內，與制品熱(re)交(jiao)換之后從窯(yao)頂(ding)逐(zhu)步(bu)抽(chou)出。進(jin)入(ru)低溫熱(re)量回收(shou)風機的熱(re)空氣溫度(du)大約為150℃。

干燥(zao)(zao)室(shi)要求干燥(zao)(zao)介質(zhi)的(de)溫度及風(feng)量完全不同。所以，要另設置一(yi)臺(tai)干燥(zao)(zao)時(shi)送(song)熱風(feng)機(ji)(ji)與(yu)(yu)(yu)隧道(dao)窯預熱風(feng)機(ji)(ji)串(chuan)取使用，在兩(liang)者之間須設立一(yi)集裝箱(xiang)，便于高溫熱空氣(qi)(qi)、低溫熱空氣(qi)(qi)與(yu)(yu)(yu)摻入的(de)冷空氣(qi)(qi)混合(he)(he)，使得送(song)熱風(feng)機(ji)(ji)能向干燥(zao)(zao)室(shi)提(ti)供合(he)(he)適的(de)溫度與(yu)(yu)(yu)風(feng)量的(de)干燥(zao)(zao)介質(zhi)。這一(yi)過程可以做成(cheng)全自動控制。同時(shi)，隧道(dao)窯工作(zuo)(zuo)系統與(yu)(yu)(yu)干燥(zao)(zao)室(shi)工作(zuo)(zuo)系統完全脫(tuo)開(kai)，有利于各自的(de)單(dan)獨控制與(yu)(yu)(yu)調節。

4.1 煙熱

在(zai)隧(sui)道(dao)窯焙燒帶被燒制品(pin)的(de)燃料燃燒產生的(de)大量煙氣在(zai)排煙風(feng)機的(de)作用下(xia)向預熱帶流動，預熱坯(pi)體(ti)，使坯(pi)體(ti)逐步升溫，如果(guo)在(zai)余熱帶350℃處抽出(chu)高溫(wen)煙(yan)熱，勢必(bi)影響預熱帶(dai)初期煙(yan)氣(qi)對坯體(ti)(ti)(ti)的(de)預熱效果。而利用(yong)高溫(wen)煙(yan)氣(qi)的(de)最大壞處是煙(yan)氣(qi)中的(de)酸性氣(qi)體(ti)(ti)(ti)會對干(gan)燥設(she)備帶(dai)來嚴重腐蝕(shi)而干(gan)燥室逸出(chu)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)會危害環境(jing)。因(yin)此，采用(yong)煙(yan)熱作為干(gan)燥介質是不可取的(de)，應使煙(yan)氣(qi)在隧道窯(yao)內與坯體(ti)(ti)(ti)充分交換，使其(qi)溫(wen)度降至100~150℃時，由窯內(nei)排出，再通過(guo)消除煙塵(chen)設備集中(zhong)處(chu)理，達到國家(jia)標準要求后排放。

4.2 窯體(ti)(ti)空(kong)腔換熱

過去把窯(yao)(yao)(yao)體(ti)空(kong)(kong)腔換熱(re)(re)作為一種(zhong)窯(yao)(yao)(yao)體(ti)保(bao)溫(wen)(wen)措施(shi)，隨著保(bao)溫(wen)(wen)材(cai)料檔次的(de)提(ti)升，這種(zhong)換熱(re)(re)方式已逐(zhu)步淘汰，尤其是窯(yao)(yao)(yao)墻(qiang)空(kong)(kong)腔換熱(re)(re)。現(xian)在有(you)些隧道窯(yao)(yao)(yao)為了降低窯(yao)(yao)(yao)頂(ding)吊(diao)掛結構溫(wen)(wen)度，保(bao)證窯(yao)(yao)(yao)頂(ding)安全，在窯(yao)(yao)(yao)頂(ding)保(bao)溫(wen)(wen)層上面與吊(diao)梁(liang)之間仍設有(you)窯(yao)(yao)(yao)頂(ding)空(kong)(kong)腔換熱(re)(re)，換熱(re)(re)后的(de)熱(re)(re)空(kong)(kong)氣溫(wen)(wen)度很(hen)低，大約50℃左右，可(ke)以作為干燥(zao)介(jie)質的(de)補充風量。

4.3 窯車冷卻后的熱風

現代隧道窯(yao)(yao)(yao)均設有(you)車(che)(che)(che)下(xia)(xia)壓(ya)力平衡系(xi)統。在窯(yao)(yao)(yao)車(che)(che)(che)蓄熱最大點位置設置車(che)(che)(che)下(xia)(xia)冷(leng)(leng)卻風(feng)(feng)機，向(xiang)窯(yao)(yao)(yao)車(che)(che)(che)鋼結構部(bu)分(fen)(fen)吹(chui)風(feng)(feng)以冷(leng)(leng)卻窯(yao)(yao)(yao)車(che)(che)(che)，熱交(jiao)換后的氣(qi)體(ti)向(xiang)窯(yao)(yao)(yao)頭及窯(yao)(yao)(yao)尾(wei)兩個方向(xiang)流動。流向(xiang)窯(yao)(yao)(yao)頭的氣(qi)體(ti)在相應(ying)排(pai)煙(yan)(yan)位置抽出以達到預熱帶車(che)(che)(che)上下(xia)(xia)壓(ya)力平衡。由于窯(yao)(yao)(yao)車(che)(che)(che)之間密封不是十分(fen)(fen)嚴密，所(suo)以抽出的氣(qi)體(ti)中會有(you)竄入窯(yao)(yao)(yao)車(che)(che)(che)下(xia)(xia)的煙(yan)(yan)氣(qi)成分(fen)(fen)，故其一般進入窯(yao)(yao)(yao)爐排(pai)煙(yan)(yan)系(xi)統與煙(yan)(yan)氣(qi)一并處理。而流向(xiang)窯(yao)(yao)(yao)尾(wei)的氣(qi)體(ti)通(tong)過管道進入低(di)溫熱量回(hui)收管道。

⑴通(tong)過(guo)急冷(leng)氣幕(mu)可以把隧(sui)道窯分為(wei)兩部分，只要(yao)隧(sui)道窯回(hui)收熱量(liang)與冷(leng)卻工藝要(yao)求相結(jie)合，就可以在隧(sui)道窯冷(leng)卻帶有效地(di)回(hui)收結(jie)晶的(de)干(gan)熱空氣作為(wei)干(gan)燥介(jie)質。

⑵經計算和(he)實踐經驗，由隧道窯(yao)冷卻帶(dai)回收的熱(re)量可占隧道窯(yao)總熱(re)耗(hao)的35%~45%，能基本滿(man)足干燥室的熱(re)量需求。例如熱(re)耗指標380kcal/kg的隧道窯，回收熱量(liang)可(ke)高達152kcal/kg，干燥室的熱耗指標約為1100kcal/kg水，當濕坯水分由20%干燥將孩子殘(can)余水分2%時，需要熱量為160kcal/kg，供需(xu)基本平衡。

⑶對于內燃(ran)隧道窯(yao)，只要(yao)不(bu)是超熱焙燒，這一熱量回收的方法(fa)同樣適用，最好內燃(ran)比例不(bu)要(yao)超過80%。

⑷對(dui)(dui)于(yu)(yu)二次碼燒隧道(dao)窯(yao)，千萬不能(neng)抽取煙氣(qi)作為干燥介質，即(ji)不利于(yu)(yu)隧道(dao)窯(yao)的焙燒，也不利于(yu)(yu)環境保護，同時也會對(dui)(dui)干燥設備(bei)及鋼結構廠房造成傷害(hai)。

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