近幾年來磚瓦成型和燒成設備的不斷更新,控制技術不但的在提高,新的科研成果的應用,以及新型節能保溫材料的不斷出現,中、大斷面和超大斷面隧道窯在燒結磚瓦企業的應用,改變了過去大型磚瓦廠一條生產線需要建設多條隧道窯的歷史。筆者在市場上做了深層次的調研,據投資者來講,他們在隧道窯的窯型選擇上過于茫然。不知選擇何種窯型來適應他們的投資與生產。筆者就此在隧道窯的選擇上作一剖析,供投資者產考。
隧道窯的種類與結構
1.1.隧道窯的類型,可按窯的生產量,窯體結構,運轉自動化程度等各項措施進行選擇窯型。
1.2隧道窯的斷面寬度分類,目前在市場上技術成熟的窯型可分為:3.0m;3.3m;3.6m;4.6m;4.8m;6.9m;7.3m;9.3m;10.3m等寬度的隧道窯。
1.3窯爐結構分類,其中一是頂部結構分類,可分成拱頂隧道窯,吊平頂隧道窯兩大結構。二是窯體結構分類有全磚砌體結構窯體,有磚混結構加鋼立柱,鋼拉桿的窯體,也有鋼筋砼框架結構的窯體。三是有組裝式,全纖維,楷裝結構窯體。
1.4按照窯型的單條產量分類:可分為年產標磚1.2億塊,8000萬塊,6000萬塊,5000萬塊,3000萬塊,2000萬塊等多種規格型號。
1.5根據生產工藝方式分類:可分為一次碼燒,一次半碼燒。二次碼燒。
1.6根據運轉自動化程度分類:可分為全自動測控的隧道窯,半自動運轉的隧道窯,手動控制的隧道窯等。
隧道窯的各種性能比較
不論何種隧道窯生產燒結磚,但是它的燒成原理是相同的,不同的是其結構的差異,系統設置的區別,造成窯型性能有所不同,燒成效果也會發生較大變化。不同的結構,不同的斷面尺寸,不同的控制,都會產生不同的結果。如中斷面的隧道窯3.0m-4.6m而言年生產合格產品可達3000萬塊標磚,能耗在每萬塊標磚標煤達1.2噸,如燒空心磚,每萬折標磚耗煤1.1噸。運轉方式半自動或手動。大斷面的隧道窯6.9m-10.3m而言,年生產合格產品可達6000萬-1.2億塊標磚,能耗在每萬磚標煤達1-1.1噸。如燒空心磚,每萬塊折標磚耗煤0.9-1.0噸?刂品绞綖樽詣踊虬胱詣。如全纖維楷裝式隧道窯而言,每萬標磚能耗在0.9噸標煤,控制方式為全自動控制,F根據市場多家生產企業來看,斷面小的窯型比斷面大的窯型,生產成本要高,而全纖維楷裝式的隧道窯比大斷面的隧道窯生產成本要低。之所以不同的結構,不同的造價,就有不同的區別。
2.1隧道窯各種性能的比較
隧道窯的各種性能,在窯建成的那一天就已經基本確定了,雖然隧道窯運行平穩,燒成制度固定不變,但遇到產品或原料發生變化時,窯的燒成制度應做到一定的調整。如窯的性能較好的話,其適應性就好,容易調整,甚至不用調整就能適應新的產品或原料的生產。
2.2斷面尺寸的比較
如中斷面的二次碼燒隧道窯的高度(凈高)比一次碼燒隧道窯高,一般達到1.6m--1.8m,有的甚至超過2.0m。從高度比來看,二次碼燒最小時達到0.35,大的達到0.64,甚至超過1,而一次碼燒隧道窯內高較低的原因,一是由于濕坯的強度較低,碼高后會影響底部坯體的質量,更重要的是坯體碼高后,會使窯的熱工性能較差,窯內氣體的分層嚴重,特別是預熱帶的上下溫差增加,最高時這種溫差可以達到200℃左右,這樣對坯體的均勻預熱和燒成帶來很大的障礙。所以針對隧道窯的斷面尺寸要根據窯內高的高度比的指標來衡量其是否合理。
2.3頂部結構的比較
在隧道窯中,有平頂、吊平頂、拱頂、吊拱頂這四種頂部結構方式。中、小斷面的隧道窯一般用拱頂和平頂結構,而大斷面隧道窯用吊平頂結構。平頂和吊頂的隧道窯,由于頂部重量產生的力都是垂直方向的力,沒有水平方向的力,即一般所說的水平推力,故不會對窯側墻的結構產生任
何影響。而拱頂隧道窯拱重量不但產生一個垂直力,而且會產生較大的水平分力。
2.4窯體結構的比較
在隧道窯的窯體結構中,有磚混結構、磚混加鋼柱結構、鋼筋混凝土結構、鋼筋砼框架結構、鋼架結構、壓型鋼板結構。在小斷面隧道窯中,一般用磚混結構或磚混鋼柱維護結構。中斷面隧道窯用鋼筋混泥土框架結構,大斷面隧道窯用鋼架結構或壓型鋼板結構,才是最經濟的建設方案。
2.5燒成性能的對比
產量、質量和能耗反應了隧道窯的燒成性能。相同斷面尺寸的窯,其產品質量、產量取決于系統組成合理與否、窯的斷面結構是否適合于熱氣體的運動、是否有利于氣體與被燒物料之間熱交換,取得最大的換熱系數。根據小斷面二次碼隧道燒窯的內高較高,窯內氣體及熱量分布的均勻性較差,而一次碼燒隧道窯的內高較低,窯頂預熱帶、燒成帶、冷卻帶的氣體及熱量分布較均勻,使被燒物料在窯內得到均勻預熱,均勻燒成,均勻冷卻,使制品外在和內在質量都具有較好的均勻性。從生產能耗來看,二次碼燒隧道窯的能耗要比一次碼燒隧道窯高10%左右,如果隧道窯進行燒結磚的生產,最好采用一次碼燒工藝進行生產。
建設投資
在建設投資方面,平頂隧道窯的建設投資高于拱頂隧道窯。頂部為拱頂或吊拱頂、側墻為磚混結構的隧道窯造價較低,頂部為吊頂或吊拱頂、側墻為磚混加鋼柱維護結構的隧道窯及小斷面平吊頂隧道窯的造價較高,鋼筋砼框架結構和鋼架結構及壓型鋼板結構的隧道窯造價最高。
隧道窯的適用范圍
作為連續式的、生產工藝較先進的隧道窯,適合于生產以煤矸石、粉煤灰、頁巖、劣質山土以及其它工業廢渣、廢料為原料的磚瓦產品的生產,也適合于其它建筑陶瓷制品的生產。使用該種窯,不但能夠極大地降低工人的強度和改善勞動條件,還可以提高生產效率,保證產品質量和產量。
對隧道窯的選擇
前面對各種隧道窯的性能作了剖析,在建設時應綜合考慮各種因素,根據原料的性能及投資規模大小,選擇合適的隧道窯。如果投資額較低,則可選擇頂部為拱頂、側墻為磚混結構的隧道窯,如果投資不是很低,則選擇平頂或平吊頂結構、側墻為鋼筋砼框架結構的隧道窯。對于產量較大、投資充裕的建設項目,其燒成設備可以選用頂部為吊平頂、鋼筋砼框架結構或鋼架結構或壓型鋼板結構的大斷面一次碼燒隧道窯。總而言之對隧道窯的窯型選擇,應著重考慮原料,投資總額,產品結構,市場銷售,自身綜合管理,技術發展等要素進行最后決斷。