隧道窑及干燥室十二项实用知识问答

隧道干燥室是连续工作干燥室。室内延长度都有一定的温度、湿度。我国砖瓦厂多采用干燥车做坯垛运载设备的逆流干燥室。其尤为适合同一种规格制品大量连续生产的场合，便于实现机械化。其干燥段能源源不断得到新热源的补充，以加速干燥过程。它比室式干燥室的机械化程度高、劳动强度低、热能利用率高。

送风方式有：分散底送风、集中底送风、分散侧送风、分散底送风和分散侧送风相结合、集中上送风、分散上送风等。

排潮方式：集中上排潮、集中下排潮、分散侧排潮、 分散上排潮（正压排潮）等。   

隧道干燥室送风和排潮方式实列如表所示。

隧道干燥室送风和排潮方式实例

一次码烧工艺的干燥窑，一般断面较大。送风方式有分散侧送风、分散上送风等；排潮方式有分散侧排潮、集中上排潮等。

一、什么是室式干燥室？  

室式干燥室是周期性进行间歇干燥设备。一般由若干条干燥室轮流作业，从而能连续生产出干坯。每条干燥室内设有多层各架：有钢架、木架或砖砌架。坯体码在托板（或条板）上由小车运入放置在格架上，装满一条干燥室后，即关闭室门，开始送热排潮，按预定干燥制度分阶段进行干燥作业。坯体干燥后，打开室门运走。干燥室完成一个干燥周期后，接着进行下一批制品的干燥。这种干燥室便于控制和改变干燥制度，比较适合多品种生产和薄壁、异型坯体的干燥，对单班制成型的工厂尤其适合。干燥周期一般为24~48h。

如某砖瓦厂干燥平瓦的三条室式干燥室，10m*3m*2.05m，底部和两侧分散送风，底部分散排潮，每条干燥室内有两条送风道和一条排潮口。

室式干燥室的优点是：适合于多种规格制品的生产；投资少，施工简便；成型和干燥班次可以不同。缺点是：装卸工作量大，劳动强度大，干燥周期长，坯体倒手次数多，损失大，热利用率低。

室式干燥室的热能消耗一般比隧道干燥室高20%~30%，这个差别是由于干燥方法不同而引起的。隧道干燥室是按逆流原理运行工作的，因此，从头到尾的整个干燥周期中都具有较好的热利用效果。室式干燥室的干燥过程是在各自独立的室内进行的，因而只有在最初的干燥状态下才能获得较高的热效率。但在整个干燥周期内，热利用率越来越低，在干燥的最后阶段，热利用率等于零。且出干燥室的坯体未能得到较充分的冷却。

隧道干燥室蒸发1kg水的热耗为3762~4598kj（900~1000kca），而室式干燥室在良好的工作状态下为5016~5825 kj（1200~1400kcal），差的热耗达8360Kj（2000kcal） ,甚至更高。

按逆流原理运行的隧道干燥室，其干燥过程实际上不是只有两个或三个阶段，而有无数个阶段。在整个干燥过程中，坯体湿度和空气湿度保持一个平行的微小差异，湿度也如此。

二、什么是链式干燥室？   

坯体在链传动的吊篮内进行连续快速干燥的设备。由于燥室和吊篮运输机组成。后者是在两根闭路链带上，每隔一定距离悬挂一个吊篮作水平方向和垂直方向的运动。热空气由风机送入干燥室，以逆流方式进行干燥作业。可用于空心砖坯和瓦坯等薄壁制品的单层干燥。机械化程度较高，干燥速度快，热利用率高。 

三、干燥室的热源来自何处？

绝大部分砖瓦厂干燥室的热源来自隧道窑和轮窑的余热。   

所谓余热由三部分组成：保温冷却带火眼热、窑券顶部换热及烟热。保温冷却带可抽出热量多少主要取决于坯体的内燃程度和外燃投入量。窑券换取的蓄热是空气流经窑皮将热量换走的，其换热量的多少取决于：

（1）气体在管道内的流速。流速越大，换得的热量越多。但流速不宜过大，过大换得的热风温度低。因此流速一般小于6m/s。  

某窑测得的气体流速和换取热量的关系如表所示。

                             气体流速和换取热量的关系

 （2）换热面积。换热管与窑券接触的面积越大，换热管与窑券贴得越紧，则换热效果越好。

（3）焙烧时的返火程度。返火越大，窑皮温度越高，换取的热量越多。

 烟热是经哈风流人烟道的热量。一种是仅抽高温低湿烟气，低温高湿烟气排至大气；另一种抽取全部烟气。

在使用烟气时，应注意其中的含硫量。流的氧化物的存在，不但易腐蚀干燥车和风机，而且会耳化工人的操作环境。

某窑抽取的三种余热的风量和热量比例如表所示

三种余热的风量和热量比例

从表8可见，保温冷却带抽得的热量最多；窑劵换热不但能补充一部分的热量，只要利用好着三种余热，完全可以满足湿坯体干燥所需要的热能。

四、焙烧窑供给干燥室余热不足的原因是什么？如何解决？

⑴内燃料掺量不足或不均匀。实践证明，全外燃烧砖很少有余热可以抽取，即使外投煤，也难以保证干燥所需足够的热量。一般来说，为了保证从窑尾余热、窑皮换热和高温烟抽取的热量能满足干燥需要，每块普通砖坯应含有内燃发热量3550~4180KJ（850~1000Kcal）.

(2)风机风量不足。如热风温度较高而干燥效果不佳时，应查风机能力，如风机能力不足时，可改进或更换风机。

（3）风道截面偏小，造成阻力较大。影响风机能力的发挥。一般要求：热风总道的风速应控制在10m/s以下，余热支道横截面当量直径不小于Φ200mm，支道风速应控制在6m/s左右。

（4）热工制度不合理，进车不均匀，余热利用率低。应改进操作方法，加强生产管理。

五、什么是坯体的静停？     

湿坯体采用人工干燥时。成型后（可直接码在干燥车或窑车上）先让其于厂房（室）内阴干或室外自然干燥一段时间（一般24h或48h）,使之缓慢地蒸发一些水分。这段时间被人们称为湿坏体的“静停”。静停后坯体中的水分向临界水分接近了一些，坯体强度也提高了一些。较平安地度过水分蒸发初期，也就是容易产生干燥缺陷的危险期。这样做不但可使人工干燥周期缩短，而且经赶在后的坯体质量会更好。   

凡经热制备的坯体，成型后可立即推入干燥室（窑），但如果仍先静停一段时间在进人工干燥，静停阶段会蒸发更多水分，坯体强度会有更大的提高。较高的环境温度可使静停效果更好些。环境温度低于0℃时，不能采用静停工艺，以免冻坏坯体。

六、窑炉热工基本知识主要包括哪些内容？   

窑炉热工基本知识的内容包括流体的性质及其流动规律，燃料及其燃烧规律、传热规律。掌握这些规律是指导窑炉烧成操作的必备条件。  

窑内气体流动状况，对燃烧和传热过程都有着重要影响。善于运用“风”与“火”是烧窑工的必备条件。

七、什么是流体力学？

力学中研究流体（包括液体和气体）运动宏观规律的学科。分为“流体动力学”和“流体静力学”两大部分，分别研究流体在运动和平衡时的状态和规律，并有各种分支如高速气体动力学等。在分析时，把流体看作连续分布的介质（不考虑其分子、原子的结构），故常作为连续介质力学一部分。主要研究对象包括流体速度、压强、密度等的变化规律，以及流体的粘滞性、导热性和其他热力学性质等。

八、什么是稳定流动？什么是不稳定流动？    

流体在流动过程中，若流经任意一个固定点时，所有与流动有关的物理量，如流速、压力、密度等都不随时间变化，这种流动称稳定流动；否则，是不稳定流动。

窑内气体的流动，一般都是不稳定流动，但若变化不大，或适当划分区域，使气体在该区域内各流动参数近似不变，就可视为稳定流动，使问题的分析处理大大简化。

九、什么是传热？传热与窑炉生产的关系如何？传热的基本条件是什么？

传热是由于两个物体间有温度差而发生的能量转移过程，传热的结果，传热的物体温度降低，使冷的物体温度升高，根据物体温度的这种变化，就可以计算出传出分界面热量的多少。热量是一个过程量，它是体能量变化的量度。

在焙烧砖瓦的窑炉里，用炽热的火焰加热砖瓦坯体，坯体温度逐渐升高，完成焙烧过程成为砖瓦产品。坯体温度升高是接受了火焰（高温气体）传给它的热量，在窑炉内不仅存在着火焰向被加热的坯体传热，而且还有坯体表面与内部之间、火焰向窑炉内壁和窑炉内壁向外壁等的传热。已经焙烧好还处于高温状态的制品，要用冷空气使其冷却，制品冷却放出的热量加热了空气，使空气温度升高。因此，传热是窑炉内发生的重要过程之一。有些传热过程是我们期望的，是有益于生产的，如产品的加热和冷却过程等；有些传热过程是我们不希望发生的，是有害的，如窑壁传向外界的热（散热），不但造成热能无谓的损失，而且恶化了环境。研究传热的目的主要是寻求强化及有效控制有益的传热过过程，以及减弱有害传热的办法，以达到提高产品质量、产量和热能利用率，降低燃料消耗。

客观规律告诉我们，热量总是自发地从高温物体传向低温物体，就像水总是从高处流向地处和电流总是由高电位流向低电位一样。温度差是传热的最基本条件，是传热的推动力，没有温差就不会发生传热过程。温差越大，单位时间传过单位面积的热量越多。

十、制定烧成制度应遵循的原则是什么？应考虑哪些因素？

制定烧成制度应遵循的原则是：以现代质量控制体系为核心，寻求材料的力学和热学条件的统一，在确保烧成质量的前提下，实现快速烧成，以达到高产、低耗的目的。

制定烧成制度应考虑的因素：

（1）根据坯体化学成分和矿物成分可确定所属相图，以及胀缩曲线及显气孔率曲线，可以初步判断烧成温度和烧结温度范围，以及在焙烧过程的不同温度阶段分解气体量的多少。

（2）根据差热曲线了解坯体吸、放物理性能的测定，再通过综合判断，可确定制品各阶段极限升温速率和最大供热速度。

（3）窑炉结构特点，码窑图，燃料种类，供热能力大小以及调节的灵活性。

（4）调查了解同类原料和产品生产和实验资料。

十一、热分析发包括哪些项目？有什么作用？      

热分析法主要包括差热分析、热失重分析和热胀缩分析。

热分析的作用：可以了解砖瓦制品或所用原料在烧成过程的不同温度范围时发生的热量变化、质量变化，从而可以了解其矿物组成，为制品合理的烧成曲线提供依据。

十二、对窑炉整体性能要求有哪些？

（1）窑炉必须按批准的设计图纸和相关技术文件施工。

（2）窑炉应满足使用要求，第一次大修期不低于运转5年。

（3）窑炉主题部分不允许出现影响热工性能的破坏性裂纹、位移、塌落、漏气、窜火现象。

（4）窑炉热耗指标应符合：隧道窑<49.7*106Kj/万块；轮窑（带抽取余热）<46.0*106Kj/万块。

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