我国隧道窑热耗明显偏高，如何节能

与发达国家隧道窑相比，我国隧道窑热耗明显偏高。

1  焙烧制度应和原料性能相匹配

    有的砖厂原料制备、成型、干燥等工序过分“简化”，将大量“不健康”、带有隐伤的坯体送入窑内，或窑的焙烧制度和原料性能不匹配，致使优质原料制出的是劣质产品，造成资源和能源的浪费，十分可惜。

    随着人们生活水平的不断提高，对墙体材料的综合性能要求也越来越高。但国家严禁用农田好土制砖。提倡用煤矸石、粉煤灰、炉渣、淤泥、页岩等原料制砖，煤矸石、粉煤灰、炉渣等做原料不但消化了废渣，而且还可利用它所含的发热量，是一举两得的好事。但是对制砖来讲，这些不少属于难对付的劣质原料。用劣质原料制出好的产品，就必须根据其理化性能“门当户对”地选择工艺流程和生产设备，设计好最关键、最核心的设备——隧道窑，并要制定与原料性能相匹配的焙烧制度，才能使“粗粮细作”，做出高品质、低能耗的产品来。

2  控制窑内合适的过剩空气系数

    我国绝大多数隧道窑采用固体煤作燃料（当然也有不少采用煤矸石等固体废渣作燃料的），只有极少数隧道窑的燃料采用天然气（发生炉煤气）或重油。为了使燃料趋于完全燃烧，实际上应供给比理论值较多的空气量。多出的那部分叫过剩空气。实际空气用量与理论空气用量之比值称为过剩空气系数（a）。气体燃料和空气非常容易混合，所以气体燃料燃烧时，a可以小一些；液体燃料燃烧时虽然要雾化成微小的颗粒，但比气体分子还是大得多，故其燃烧时的a值应比气体燃料的大；固体燃料和空气的接触更差，故它的a值最大，理想隧道窑a的取值大致是：气体燃料为1.05～l.10；液体燃料为l.l～1.2；固体燃料为l.2～1.5。但因漏气和还垛各部位阻力不一致，而使空气在窑道横断面不易分布均匀，故一般固体燃料经过烧成带的a值控制为2～3。

    如果a值太小，由于窑道同一横断面各部位或多或少存在一定程度的“不均匀性”，致使有些部位燃料在窑内得不到足够的助燃空气而不能完全燃烧。所谓不完全燃烧是指：①炭末燃烧，未发出热量；②在缺氧情况下生成氧化碳（CO），未生成二氧化碳（CO2），只发出17％的热量，83％的热量未发生。不但浪费了燃料，而且牵制了窑温上升速度。例如：有的隧道窑的外投煤炉渣中还残存着2090kJ／kg－6270kJ／kg（500heal.／kg～1500kcal/kg）的发热量；有的隧道窑中制品内燃料未燃透，成品“黑心”、“压花”很重，往往每块普通实心砖中还残余627kJ（150kcal）或更高的发热量。均属此类情况。

    如果a值太大，多余的空气不但未起到助燃作用，而且“冷的进来、热的出去”，还带走不少热量。实践证明，在完全燃烧的情况下，经过烧成带的a值增加重，窑的热效率约下降6％。窑温同样上升缓慢。例如上海大中砖厂年产2000万块普通实心砖的隧道窑，原来经过烧成带的。值为3.5，后来将其降为2.5，每年节省标煤约60t。必须着重指出，有些砖厂隧道窑a值已很大，但由于空气未能和燃料合理地接触，燃料仍不能完全燃烧。这样，就得承担两部分损失：其一是多余空气带走的热量；其二是燃料未能完全燃烧而损失的热量。因此，往往要消耗更多的燃料。正确的做法是：千方百计缩小窑道同一横断面各位匀”程度，在此基础上，选择恰当的a值是节省热能和确保成品有较高的产量、质量的重要途径之一。

3  生产空心砖

    空心砖不但在使用过程中节省能耗，而且在焙烧过程中也降低能耗。随着其孔洞率的增加，燃料消耗也有所减少。原因是：①热能消耗量是与坯体质量成正比的；②空心坯体由于孔洞的存在，壁、肋薄，热气体与其接触面积大，传热、烧透快，有利于快速烧成和内燃的完全燃烧。例如：上海振苏砖厂从生产实心砖改为生产孔洞率为33％的空心砖后，产量增加了22％标块，热能消耗减少了20％。又例如：山东省邹平县红庙砖厂的一次码烧隧道窑，焙烧窑的规格为92.84m×2.5m×l.85m（从车面至窑内拱顶），干燥窑的长度为68m。生产普通实心砖时的产量：10.5万块／d，改产空心砖后每标块节省燃料为42％。

4  选择合理的窑型、码窑形成和操作方式

    选择合理的窑的规格尺寸和结构形式，是窑内热能是否可以合理利用的重要方面。窑的规格尺寸和结构形式应根据焙烧温度曲线和压力曲线确定。要因地制宜、因原料制宜、因具体情况制宜，切忌生搬硬套。

    一般隧道窑出窑砖的温度不应高于60℃。某砖厂由于隧道窑偏短，出窑砖温度达300℃左右，致使制品和窑车带出大量热量。还有一个砖厂，虽然隧道窑的长度较为合适，但是为了追求高产量，不切实际地缩短进车时间，迫使烧成带向冷却带偏移了24m，出窑砖能看熊熊火焰，高达500℃以上，热砖遇到外界大气急冷，哑音、裂纹占50％以上，造成资源和能源很大浪费。这些作法应予纠正。

    坯垛中的横坯或连续横坯形成的横带，对气体流动阻力大，应尽量少用横坯或横带，横坯可以密码。这是因为气流“喜欢”沿着顺坯之间的空隙前进，横坯密码和稀码所产生的阻力相差不大，其密码能较充分地利用窑道空间，既能增加产量，又能节省燃料。“三分烧窑、七分码窑”说明了码窑的重要性，码窑形式决定着窑内气体运动的好坏。在通风能力不变的情况下，它可决定：①能否由冷却带输送恰如其分的空气量（包括允许范围内的过剩空气量）到焙烧带；②能否使焙烧带各横断面的温度上下左右均匀一致（当然冷却带和预热带各横断面的温度上下左右均匀也很重要）。因此，在确定码窑形式时应考虑做到：在坯垛稳定的前提下减少阻力、火路畅通，确保火行速度既快又稳、窑内同一横断面温差小，外燃煤由火眼投下能均匀四散。

    凡需外投煤的，应做到勤投少量，看火投煤，以求的完全燃烧。如一次投煤量过大，投煤间隔时间很长，势必造成初加煤时氧气不足，燃烧不畅，而在长期间隔中又不能保持火度平稳上升。投入窑内的煤不应全部落在窑底，也不应落得太少，落到窑底的煤最适宜量为10％～15％。最好采用加煤器取代人工投煤，由于加煤器加煤很均匀，更避免频繁开启火眼盖而造成漏气，导致热量损失和牵制焙烧速度。和人工投煤相比，加煤器加煤可节省燃料20％左右。此外，对隧道窑维护不佳、漏气严重、隧道窑有地下水渗入风道、烟道，也是当前有些些砖厂额外消耗能量的原因，应设法避免。

5  充分发挥隧道窑的生产能力

    实践证明，只有充分发挥隧道窑的最大生产能力（但不是不切实际地提高产量），才能既产量高，又热能消耗低。例如：重庆市秦江县的甲砖厂和乙砖厂用同一座山的页岩做原料，采用相同的工艺流程和设备选型，焙烧用的隧道窑规格型号也相同：85.34m×2.5m×1.97m（从车面至窑内拱顶）生产相同规格的空心砖。甲砖厂产量：8.5万标块/天、条，热耗量为3469.4kJ／标块：乙砖厂产量：11.5万标块／天.条，热耗量为2633.4kJ／标块。乙砖厂隧道窑比甲砖厂隧道窑平均每标块砖热量消耗少836kJ。有些砖厂由于生产不平衡，原料制备、成型、干燥工序生产能力偏低，砖坯供不应求，隧道窑不能充分发挥其生产能力，长期蹲火烧，或烧火一个时期，停火一个时期，产量不高，热能消耗必然大。须知，隧道赛是砖厂的重要热工设备，只能坯等窑，绝不允许窑等坯，定时进车是稳定传热、贯彻既定温度曲线和压力曲线的起码要求，如果这一点做不到，该厂不可能有理想的效果。 

6  用好余热

    抽取隧道窑冷却带余热、窑皮换热和高温烟热送往干燥室作为砖坯干燥介质，是当前大多数砖厂采取的一项节能措施。砖瓦行业把这一做法称之为“余热干燥”。实际上要使干燥和焙烧一直平衡作业，余热只能满足干燥所需热能的30％左右，不足部分一般以窑内增加燃料消耗的办法进行补充。故抽余热的窑比不抽余热的窑热能消耗约多292.6kJ／kg。隧道窑顶上能否设置锅炉或水箱，要看制品能否在该区段经得起急冷考验而定。锅炉或水箱一般放在冷却带，如放在预热带会较显著地多耗燃料。超内燃的煤矸石砖，且原料含硫量不大于l％（含流量高，对锅炉或水箱钢材腐蚀快），锅炉或水箱可放在预热带。温度区域要求：锅炉或水箱宜放在700℃左右部位。因石英在573℃由于晶型转化而伴随着较大的体积变化，如在这一区域放置锅炉或水箱，吸热急冷，极易影响砖的质量。锅炉或水箱长度不宜超过6m，以免由于温降过大而给砖的质量带来不利。由于吸热，一台5m长的锅炉或水箱两端温差约100℃。有的厂利用余热烧出的蒸汽或水未能合理使用，白白排放至外界。十分可惜，但有的厂却使用得较好，如某厂将热水（如是蒸汽亦可）用作混料搅拌水，泥料经热处理后，不但降低了成型水分，而且提高了坯体强度。

7  把好窑车质量关

    窑车在隧道窑焙烧过程中扮演着重要角色，搞得不好它会造成大量热能浪费，甚至导致隧道窑无法正常生产。要求窑车在结构合理的前提下，外形规整、轻便、牢固；窑车与窑车接缝处及窑车与砂封槽接缝处密封性能好。有的砖厂贪图便宜，购置的窑车材质差、精度差，在窑内周转几次就明显变形。漏气、擦墙、卡砂封槽、脱轨......随着时间的推移不断变本加厉，弄得砖厂焦头烂额，不可收拾。这种现象绝不是个别，应引以为戒。

    车面要采用隔热保温性能良好的砌筑材料。某厂92.84m×2.5m的隧道窑年产4000万标块空心砖，原采用隔热保温性能不太好的普通实心砖铺设窑车的车面，经测定，窑车带走热量占总热耗的13.65％，且车下检查坑道很热；为了降低热耗，该厂对窑车进行了改造：将车面改用空心砖，空心砖下方为20mm厚的硅酸铝纤维毡，硅酸铝纤维毡下面以水泥膨胀珍珠岩铺平。经改造后的窑车质量从原来的2430kg／辆减少至1890kg／辆，降低了22％。结果是：车下检查坑道温度约降低20％，起散热损失也随之大幅度降低；窑车蓄热损失约减少了50%，年节省标煤约83t。

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