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轮窑改造成隧道窑，首先要考虑用什么方式，其次要对原轮窑进行最大限度的利用，同时要做到操作简单、性能稳定、劳动强度减低、生产效率提高适应多种产品等。轮窑改造成隧道窑有多种方案，到底采用哪一种方法，是必须慎重考虑的问题。将一般轮窑与隧道窑做比较，根据它们的烧成原理、窑型、结构形式、操作方法，就可以看出一般轮窑能不能改造成合格的隧道窑，实现轮窑改造成隧道窑的工作。 1 从烧成原理看轮窑改造成隧道窑的可行性 从烧成原理来看，无论是隧道窑还是轮窑，两者都是通过燃料燃烧生产的热量，将窑内的温度升高到坯体烧成所需要的温度。在烧成温度时，坯体内的各种组分发生物理变化、化学变化、物理化学变化和矿物化学变化。经过这一系列的变化，坯体由进窑时温度较低、耐久性较差、不耐雨、耐水的生坯变成了具有较高强度、不拍风吹、日晒、雨淋，耐久性、抗冻性都很好，符合建筑要求的成品砖。在烧成过程中，两者都具有明显的“三带”出现，这“三带”分别是预热带、焙烧带、冷却带。 预热带主要是物理变化，坯体在预热带预热时：首先排出了其中的干燥残余水分；其次排出了矿物内部的化学结合水。同时，矿物中的低燃点有机可燃物在预热带也被依次燃烧掉，部分具有挥发性质的物质，也会随着干体被加热而从坯体中挥发出去。经过这一系列的变化后，就是预热带的升温过程，为达到烧成温度做前期准备。 焙烧带的主要作用是使坯体中的各种变化得以完成，燃料燃烧产生的热量不但将焙烧带的坯体加热到烧成所需要的温度，同时也将焙烧带的反应产物和空气加热到烧成温度。焙烧带温度维持在原料烧成所要求的温度，坯体不间断地吸收高温气体传递给自己的热量，使本身的温度保持在各种反应进行时的温度点，把生坯烧成熟砖。 在冷却带，窑内主要进行的也是物理变化，但它的作用与预热带有很大区别，它是一个具有一定速度的降温过程，当坯体进入冷却带后，它与冷空气相遇，将自身的热量传递给空气，温度下降，在温度达到熔融物的熔化状态时，其中的液态熔融物开始固化，逐渐变成固体。随着冷却时间的进一步延长，液态的数量进一步降低，固体数量增加，温度下降到熔融物的熔点以下时，坯体中的液态熔融物就全部变成固体，就将已经烧好的带有固熔体的砖冷却到接近室温，变成坚硬如石、满足建筑要求、符合国家标准的成品砖。 从隧道窑和轮窑的焙烧原理来看，两者并无大的区别，轮窑是完全有条件改造成隧道窑的 2 从轮窑的结构看轮窑改造成隧道窑的可行性 从轮窑的结构看，一般都是采用拱顶结构，无论拱顶时半圆拱、双心拱、三心拱还是弧形拱，内部大的结构形式还是没有根本区别。在内部拱顶结构上，一般轮窑可以采用半圆拱，隧道窑顶也可以采用半圆拱，一般轮窑可以采用双心拱、三心拱甚至是弧形拱，隧道窑也可以采用双心拱、三心拱、弧形拱。 在通风系统的设置上，两者则完全一样，都是为了窑内能够充分地通风。使窑内预热带坯体的排水干燥过程、加热过程能够顺利进行。保证窑焙烧带具有足够的空气量，使窑内坯体中的内燃料和外加燃料能够充分地燃烧，使焙烧带的温度维持在坯体烧成所需要的温度上，满足烧成要求的温度条件和气氛条件。 在加煤孔德分布设置上，轮窑和隧道窑使用的目的也完全相同，都是为了投入窑内的煤炭能够均匀地分布在坯垛的上、中、下各个部位，使窑内焙烧带断面温度均匀，预热带断面上、下温差降低到最低程度。不同之处在于轮窑是在整个窑面都布置了加煤孔，而隧道窑只在烧成带布置了加煤孔。改造过程中可以将原轮窑中的部分加煤孔堵塞，留下有用的部分。 在窑门的布置和使用上，两种窑有一定的区别。轮窑的窑门具有进出窑和通风的双重作用，窑门既是干坯进窑的通道，也是成品砖出窑的通道，同时还是窑内所需风量的进风口，而隧道窑的窑门有明显的分工，进车端、出车端窑门的作用是不一样的，进车端的窑门仅为进车准备。而出车端窑门不但为出车做准备，是出车的一个端口，同时是通风系统的一部分，是专门为了向窑内供给空气而开设的进气口，干砖坯进窑和成品砖出窑要经过窑门。窑门可让窑车通过，完成调节窑内温度曲线的作用。 所以，从轮窑的结构可以看出，轮窑是完全可以改造成隧道窑的。 3 从操作方法看轮窑改造隧道窑的可行性 轮窑和隧道窑的操作方法有相同的地方，也有区别较大的地方，区别较大的地方就是在装出窑作业上级烧成过程的控制上。 轮窑装出窑时，由人工将干坯通过窑门运行窑内，再由码垛工人按要求将坯体一个一个地码到焙烧道中，并形成烧成所需要的坯垛，运输全部靠人力。出窑时，再由人力运送至成品堆场。而隧道窑装出窑时，则是由码垛工人在窑外将坯体按规定码到窑车上并形成坯垛，码垛工人的操作环境变好、劳动强度降低。如用机械设备码坯，则整个码垛环节不用人工，机器就会按指定位置放置坯体。进、出窑依靠窑车的运动来实现的，不用人工作业。 在烧成操作方面，轮窑和隧道窑基本相同，都是按照烧成规律和窑炉烧成的基本要求、基本原理、产品规格进行操作。 在风闸使用方面，轮窑就是要控制好提闸进度、提闸高度和数量。控制提闸进度就能控制烧成曲线向前移动的进度，当提闸进度快时，预热带向前移动快，带动烧成带和冷却带也快速地向前移动。当提闸进度慢时，预热带向前移动缓慢，致使烧成带和冷却带向前移动的速度也缓慢，从而影响烧成曲线向前移动。控制风闸高度和数量，就是控制窑内通风量大，当提闸高度高、提闸数量多时，窑内通风量就大，当提闸高度低，提闸数量少时，窑内通风量就小。提闸高度和数量多少，要根据原料烧成性能确定。 而隧道窑的风闸使用方法与轮窑不同，隧道窑上余热闸、烟闸的提升高度基本是不变的，也不用多次往返提升或降低，在调试阶段将该打开的闸门打开，开到合适的开度，平时不用调整，窑内的三带在窑长方向基本固定不动。坯体的预热、烧成、冷却是通过窑车的运动来实现的。窑内通风量比较稳定，不会受到人为因素的干扰。 用轮窑烧成的情况下，在冷却操作时打开冷却带窑门的速度的快慢决定了窑烧成速度的快慢以及烧成曲线向前移动的快慢。窑门多打或打开度增大时，窑冷却带进风量增大，冷却速度快，反之，则冷却速度慢，烧成速度也慢。 隧道窑烧成时，由于各带相对稳定，冷却风量基本不变，窑内温度曲线基本保持定值，只在进车时有微小变化。 添加燃料方法上，隧道窑和轮窑遵循的原则基本一样，除了要遵守“少量多次，勤添快添”的原则外，还要按照单位时间烧成砖的数量，依据热量平衡的准则，向窑内加燃料。其次，注意用闸方法，因为烧成过程就是窑内坯体和热气体的热交换过程，是坯体中各组分原料之间进行化学反应的过程，是燃料在窑内的燃烧过程，而这些过程都依赖于窑内气体的运动，取决于气体量的大小，取决于气体温度的高低。窑上的通风设备和风闸，就是控制窑内气体量和气体运动速度的主要装置。如果闸的开度较大，那么向窑内输送的放量也较大，窑内向外排出的废气也较多，窑内的通风量大，风速高，换热速度快，利于烧成进行。但在窑内风速太高，风量过大，则可将大量的热量带出窑外，使其对烧成产生副作用。如果送风装置的送风量过小，或者是闸的开度较小，那么不管是送入窑内的风量，还是窑内的通风量都比较小，那么不管是送入窑内的风量，还是窑内的通风量都比较小，窑内气体流速较低，综合换热系数较小，烧成速度会降低，若窑内风量太小，风速过低时，则氧气量不够，部分燃料可能没有办法燃烧，不但会降低窑内温度，还会浪费大量的能源。 4 轮窑改造成隧道窑后的性能 从产量方面看，轮窑改造成隧道窑后，产量都有不同程度的提高，只不过由于窑的新旧状况不同、使用保养方法的区别、窑型大小的差异而表现出不同的结果。就是在最差的状况次下，也能够保持窑炉原来的生产水平。一般来说，24门轮窑，一把火烧成的轮窑，改造成隧道窑后可以改成与原轮窑断面相同的两条隧道窑，产量可以在原轮窑产量的基础上翻一番。32门以上两把火烧成的轮窑，改造成隧道窑后可以改成与原轮窑相同断面的隧道窑两条，产量可比原轮窑的产量提高20%~40%。 从窑的使用性能看，由于将原来的小窑门封堵后全部砌筑成与窑外墙等厚度的砌体，不但提高了窑的保温性能，而且提高了窑炉的封闭性能，使窑炉的烧成性能得到极大的提高。其次，改进了窑炉的通风系统，降低了窑内系统阻力，使窑炉的传质、传热系数得以提升，传质、传热条件得到改善，烧成质量有了力的保证。再之，轮窑改造成隧道窑后，码垛方法发生了巨大变化，坯垛在窑内的分布更合理，全窑都有拉缝存在。拉缝有几个好处，一是可以使窑内的低温气体很及时地从拉缝处的通道进入支烟道、总烟道内，减少了窑内气体流动的阻力；二是将窑内断面上的风量进行了重新分配，前一坯垛风量“偏析”的现象，可以在拉缝处得到调整，使风量在断面上的流量分布更趋合理，利于窑断面温度的均匀性；三是有利于消除窑内坯垛中气流“死”通道的存在，因为“死”通道的存在，可能影响较大部位的温度制度，影响部分砖的烧成质量；四是排风口处的拉缝能够调整窑断面上下的排风量，不至于使一部分的风量过大，而另一部分的风量偏小，排风口处拉缝的宽度可与排风口宽度一样，也可以比排风口略小，拉缝过小时，效果不明显。 从工人的劳动环境和劳动条件看，隧道窑码垛工人在固定位置码坯，不用进入窑内，免受高温和粉尘的袭击。进、出窑不用人进出窑内，工人不受高温的影响。极大地减轻了工人的劳动强度，改善了劳动条件。 5 轮窑改造成隧道窑的方法 通过上面的讨论可以看出，轮窑通过技术改造后都可以变成隧道窑。在改造过程中，不是像有的工厂那样将原有的轮窑拆除，推倒重来，新建隧道窑和干燥室。而是利用原来的轮窑，将轮窑作为隧道窑的一部分或者全部。 在改造过程中要做好三方面的工作：首先，对窑炉的工作系统进行改造。其次，根据窑炉结构特点，在窑炉的一定位置设置专用的进出车窑门。三是按照窑炉的实际使用情况，将轮窑改造成拱顶隧道窑或者平顶隧道窑。 对窑炉工作系统进行改造时，要根据原窑炉的基本情况、原窑炉内通风条件的好坏，分析清楚影响烧成的主要原因，并根据需要对相应的系统和管道进行处理，使其达到新系统的要求。 在窑炉两端设置进、出车窑门时，窑根据窑炉的产量、窑型大小合理安排窑车进出窑工艺流程，使得窑炉进行的工艺流程比较顺畅。 轮窑到底是改造拱顶隧道窑还是平顶隧道窑，取决于轮窑的实际使用状态。如果轮窑的窑顶没有变形，或者变形较小，无掉砖、破损现象，则可以使用轮窑的拱顶结构，仅对表面进行修补就可以了。改造后的隧道窑也为拱顶结构的隧道窑，断面宽度、高度与原轮窑相同，一座轮窑可以改造成两条拱顶隧道窑。如果轮窑的窑顶变形比较严重，并且有大量的掉砖、破损现象，则不能使用轮窑的拱顶结构，要将拱顶拆除掉，运用新型材料制作平顶，改造后的隧道窑就为平顶隧道窑。隧道窑的断面宽度与原轮窑的内宽相同、高度可以根据所烧原料成型的湿坯强度的情况确定。轮窑改造成平顶隧道窑时，一座轮窑可以改造成两条平顶隧道窑。 总之，轮窑这种烧砖效率较高但是劳动强度较大、劳动条件较差的工业窑炉，通过一定的技术改造后，可以利用它的窑体、窑顶、甚至部分工作系统，将其改造成劳动条件好、劳动强度较低、工作效率高的隧道窑。不但使生产设备得到了升级换代，而且降低了生产技术改造投资。这种改造方式应是目前仍用轮窑生产但想改成隧道窑生产的厂家的首要选择。 |
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