隧道窯在發展過程中,出現了各種各樣的窯型,不僅斷面尺寸各種各樣,而且其結構形式也呈現出多樣化的趨勢,下面簡單的談一下隧道窯的分類。
一、 按照磚坯和窯體的相對運動方式可分為:固定式,移動式。
我們常見的隧道窯就是固定式,窯體施工在固定的地基上,整個窯都是固定不動的,窯車在向前運動過程中把成品磚推出窯外。近年來有人發明了移動式隧道窯,窯體是運動的,磚坯碼放在固定地基上,窯體向前移動的同時帶動火隨之向前移動,這樣磚坯經過預熱、高溫、冷卻的全過程被隧道窯從窯尾“吐出來”。實際上就是一個移動的輪窯。其長度一般在100-130米,干燥窯和焙燒窯聯成一體,在圓形軌道上不停的移動。這種窯目前在國內建成了幾十條,但行業內爭議很大,所以今后我們所介紹的都是指固定式隧道窯。
二、 按照窯頂結構可分為拱頂、微拱頂和吊平頂
我國最早建成的隧道窯都是拱頂的,參照輪窯的模式,按半圓拱建造,如果窯體寬度是2米,那么半圓的直徑一定是2米,這樣窯頂的重量對兩側窯墻的壓力最小,結構最穩定,也最容易施工。后來隨著隧道窯的發展,為了減小磚坯的高差(高差大溫差就大,溫差越大產品質量差別也就越大),人們又發明了微拱頂隧道窯,就是從起拱線到最高點的距離小于窯體寬度的二分之一,這個數據越小,窯內的溫差越小,產品質量也就越穩定。但微拱頂隧道窯窯頂重量對兩側窯墻的壓力太大,容易造成塌頂事故。
吊平頂是在微拱頂的基礎上發展起來的,吊平頂應該是最安全的隧道窯形式。其結構:將一塊一塊的吊頂板通過鋼鉤或耐火磚吊掛在窯頂的鋼梁上,再在吊板上面鋪設保溫層。
現在又出現了一種吊平頂新技術,就是將保溫棉(硅酸鋁纖維毯)事先做成一定尺寸的模塊,然后通過鋼鉤懸吊在窯頂的鋼板上,施工速度快,投資少。但這種技術在行業內爭議也很大,一是沒有解決鋼鉤耐腐蝕的問題,二是按照要求這種吊頂必須1-2年噴涂一次保護層,三是耐久性的問題,因為纖維棉經過高溫之后,纖維會逐漸失去彈性,一旦保護層失效,被壓縮的纖維很可能被窯內大風吹散,從而影響保溫性能,四是這種技術目前只用在小斷面隧道窯上,大斷面隧道窯隨著斷面跨度的增大,其窯頂金屬件強度也要求大幅度提高,其經濟性就沒有優勢了。
三、按照碼坯方式可分為一次碼燒和二次碼燒隧道窯
一次碼燒隧道窯就是從干燥到焙燒只碼坯一次,這種隧道窯工序簡單,設備少,用工省,目前行業內絕大多數都是這種窯爐;二次碼燒就是磚坯經過干燥或半干燥后再進行碼坯,增加碼坯高度。一次碼燒碼坯高度最高可達到1.8米,而二次碼燒最高可達到2.5米,所以產量要比一次碼燒高的多。有一些塑性差的原料如高摻量粉煤灰磚、煤矸石磚、黃河淤泥磚等因磚坯塑性差,一次不能碼的太高,在工藝上一般也選擇二次碼燒。對一些孔洞率高、壁薄的空心磚二次碼燒能提高合格率、減少廢品,因為經過第二次碼坯可以把不合格的磚坯挑出來,而一次碼燒就沒有這個優勢。
四、按照干燥窯和焙燒窯的位置關系又可分為直烘式和并列式
傳統的干燥窯和焙燒窯都是分開并列布置的,但有人為了節省場地和投資,把干燥窯和焙燒窯搞成直線式,這樣中間節省了頂車設備,而且窯的總長度縮短了,例如傳統并列式干燥窯長度一般為60—80米,焙燒窯長度一般為100-130米,二者總長度為160-200米,而直烘式隧道窯有的只有110米,比較多見的長度在120-150米之間,現在也有人做到180米的。
比較客觀的說,直烘式隧道窯節省了設備和場地,有的也能實現較高的產量,但存在的問題也比較多,最突出的是冬季磚坯干燥問題,往往由于坯垛中下部干燥不好,造成裂紋甚至塌坯。
五、按照窯體斷面寬度可分為小斷面、中斷面、大斷面
目前磚瓦行業常見隧道窯斷面有2.5米、3米、3.3米、3.6米、4.6米、6.9米、9.2米等,但因為隧道窯沒有實現工廠化生產,也沒有出現經常性的搬遷,所以有的窯爐公司又獨創了不少其他類別的斷面,如:3.45(6.9米的二分之一)、3.7、3.76、3.9、4.0、4.2、4.8、6.8米等,目前使用比較多的斷面類別有:3.7、3.76、3.9、4.2等。這種隨意改變窯爐斷面寬度實際上是很不嚴謹的,第一造成行業管理困難,第二使配套設備廠家配套困難,不方便設備的批量生產,實際上也是一種技術和科研經費的浪費。
按照目前行業的共識,小于4.6米斷面為小斷面隧道窯,4.6-6.9米為中斷面隧道窯,大于6.9米的稱為大斷面隧道窯。
就目前磚瓦行業技術水平而言,4.6米以下的中小斷面隧道窯產量還是很高的,按照斷面寬度衡量其設計年產量,中小斷面的隧道窯大部分能達到每米斷面設計年產量1000萬塊(折標)以上,有的甚至高達1500萬塊,而大斷面隧道窯每米斷面設計年產量一般都在600-900萬塊,所以近年來中小斷面的隧道窯發展迅猛,而大斷面的隧道窯卻有點停滯不前的樣子。誠然,大斷面隧道窯在產品質量方面比小斷面隧道窯確實有所提高,但對于投資者最關心的產量和節能方面一直沒有大的突破,這需要設計單位和行業仁人志士共同努力。
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