隧道窑及其工作系统操作说明书.docx

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隧道窑及其工作系统操作说明书

前言------------------------------------------------------------------4

一、隧道窑系统的结构

1、窑体、窑门----------------------------------------------------------4

2、风机-------------------------------------------------------------------6

3、管路系统-------------------------------------------------------------7

4、中控系统-------------------------------------------------------------8

5、窑车-------------------------------------------------------------------9

6、顶车机等设备-------------------------------------------------------10

二、隧道窑系统的操作

1、干燥的影响----------------------------------------------------------11

2、正常操作及思路

发热量-------------------------------------------------------------12

进车速度----------------------------------------------------------12

码坯方式----------------------------------------------------------13

风机调整----------------------------------------------------------14

3、几种特殊情况下的操作

、停电-------------------------------------------------------------15

、焙烧段温度偏低、偏高的纠正----------------------------15

、焙烧段前移、后移的纠正----------------------------------16

、焙烧段过长、过短的纠正----------------------------------16

、车底温度高的纠正-------------------------------------------17

、非正常情况处理----------------------------------------------18

三、应建立的几种概念

1、整体性、宏观性----------------------------------------------------18

2、预见性、滞后性----------------------------------------------------19

3、统一性----------------------------------------------------------------19

四、常见缺陷应对

1、裂纹-------------------------------------------------------------------19

2、石灰爆裂-------------------------------------------------------------20

3、黑心砖----------------------------------------------------------------20

前言

烧成车间隧道窑系统是砖厂最大的设备。

只有熟知其结构及相互影响关系，才能正确的操作使用。

这里结合自己在项目建设及前期生产期间对隧道窑系统的操作与体会，写出来与大家交流。

写的不太深奥，没有理论上的探讨，更多是实际生产情况的总结，肯定会有错误之处，也写的很零乱，请指出纠正，希望下一稿能完善。

隧道窑系统操作影响因素很多且互相关联，也试想制定一个较固定生产工艺稳定生产，但困于许多参数不稳定（发热量、卸车、设备故障等）总难以执行。

现在把操作中应掌握的内容一起列出，希望起到的是“授之以渔”的作用。

一、隧道窑系统的结构

1.窑体、窑门

系统有干燥窑（宽4.6m×长66m，15个车位）、隧道窑（宽4.6m×长157m，36个车位）组成，平吊顶结构，是一种连续式的烧成设备。

其主体为一条类似铁路隧道的长通道，通道两侧用建筑材料、耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为耐火材料吊装而成，下部为沿窑内轨道移动的窑车构成窑底。

窑顶16~23车位有10排投煤孔，每排间距2900mm，正好2/3窑车长度，且位置正好位于窑车两垛中间，便于投煤。

两边侧墙10~30车位均有看火孔，也位于窑车两垛中间，用于看火操作判断。

打开孔盖，也可方便判断该处压力情况。

正常操作零压点应控制在焙烧带后（27车位左右），前面负压，后面正压。

焙烧段微负压操作，保护窑体。

注意顶压、侧压在大断面隧道窑中同一车位有很大区别，往往会有窑顶投煤孔冒烟呈正压而同一车位侧墙观察孔仍呈负压状态。

零压点的控制从保护窑体来说应指的是顶压。

干燥窑应保持大风、低温、微正压操作，才能保证干燥效果，出口窑门处应热风外溢。

隧道窑侧面有四个入口可下到窑车底，前后各两个。

最前面一个接入抽车底风管、风机，接口处应密封严密，防止漏风影响抽车底风效率；第二个为出人孔，第三个为进人孔，设计意为巡检人员由进人孔进入窑底巡视窑车及窑内轨道后由出人孔上来；第四个为车底风机进风入口，上不得盖板，应盖网格，保证窑外冷风进入车底。

进人孔应防止车底冷风外溢，平常加盖板，人进去时打开。

出人孔也应加盖板，因此处离抽车底风机很近，不加盖板会“短路”使冷风进去而影响车底热风抽出；但实际情况要根据此处压力判断盖何类型盖板：

若热风外溢，应盖网格；若冷风往里抽，则加盖板。

此处影响与送热风机频率有关，送热频率38Hz以上时抽力较大，应加盖板（请注意观察）。

注：

巡检时查窑尾端应冷风进入车底，前窑应把车底热风尽量排出。

窑体侧墙和干燥窑顶有加砂管，始终应保持2~5mm粒径的石英砂充满，且每天有正常补充量，因为砂封槽内的石英砂会有窑车行进时砂封板带出。

加砂量太多或太少应及时查找是否砂封槽断开或加砂管堵塞。

窑门：

进口端第二道门是截止门，其应恰好地落在窑车上，其密封良好对干燥、焙烧压力气氛的稳定至关重要。

压力参数有异常时，此方面因素往往被忽略。

第一、第二道窑门之间的车位是储备车位，不参与窑内干燥或焙烧的气氛。

一般进车时间较长（20分钟/车），为保证进车时压力影响较小，不允许两道门同时开启。

2.风机

排烟、送热风机：

风量很大，约7万立方米/小时，可变频（使用时送热风机应避开20~25Hz的共振区间），有轴承座循环水冷却系统（水箱在干燥窑顶，水温超55℃要更换冷却水）；风机进口连接处有百叶窗式“闸阀”，必须注意开关状态且应处于打开位置，有时烟气排不出去却忽略该处的原因。

要注意开启脱硫风机对排烟风机效率的影响，现在脱硫与排烟风机串联在一起，开启脱硫风机时应适当降低排烟风机频率或调小排烟风管闸门保持窑内压力稳定。

排烟、送热风机一般不允许停开，当变频器故障时，可转换为工频启动，此时也应调小排烟、送热风管闸门保持窑内压力稳定。

抽车底风机串在送热管路上，车底热风一定要经过送热风机才能排到干燥窑。

若送热风机故障或送热频率很小，则自然会影响车底热风抽出，车底温度自然会逐渐升高。

若送热频率太大，则车底负压高，也易把车上高温气体抽下来，车底温度也会逐渐升高。

所以调风机时要综合考虑各个相关因素（干燥、焙烧，车上、车下等）。

车底冷却风机在33车位车底，外面观察不到。

车底巡检时要观察运转是否正常，风筒布是否脱落。

窑尾冷却风机在窑门上，其作用是提供砖坯燃烧所需氧气及冷却已经烧好的砖。

其与排烟风机联合作用决定窑内车上零压点位置。

排烟风机频率小、窑尾冷却风机开的多，则零压点前移；反之相反。

排潮风机位于干燥窑进口顶部，作用是把干燥室潮气排走。

注：

每班必须巡检各风机状态，只在控制室就能把隧道窑系统操作好是不现实的。

排潮风机转向接反、抽车底风机皮带断等事故几天无人发现均是我厂操作人员责任心与业务水平的真实体现。

3.管路系统

排烟系统管路：

隧道窑前5对从侧墙上引出的风管汇总到排烟风机将预热带低温废气、砖坯在预热带排出的干燥残余水分、化学结合水等所产生的水蒸气经吸尘脱硫处理后排放至大气。

此段废气中会带有烘窑点火时的柴禾、木炭、煤末、小碳块等杂物，再加上蝶阀设置半开时极易堵塞管路，应检查并定期清理。

高温烟热管路：

排烟管路后的3对管，将预热带中较高温度、较低湿度的烟气抽出，经过管道、送热风机把烟气送到干燥窑进行湿坯的干燥。

注意此管路闸门打开后将加大窑内负压，使火更易往前走。

也会影响抽车底热风的排出。

冷却带余热管路（送热管路）：

隧道窑侧墙上后6对管，把冷却带干净的余热送至干燥窑进行湿坯的干燥，同时也加快烧成后砖坯的冷却，提高产量。

一般冷却带余热可满足砖坯干燥的热量要求，不需要抽取预热带高温烟热。

干燥窑顶管路的四道闸门应呈阶梯开放设置（后大前小），防干燥窑前部温度过高造成湿坯进窑后温差过大干燥过剧产生干燥裂纹。

车底风管路：

冷风经车底冷却风机送入后逐渐被加热，通过抽车底风机、送热风机把干净的车底热风送至干燥窑。

车底热风排不出往往比冷风进不去更危险隧道窑安全。

注：

在送热管路上，加有一个直通大气的闸门，当送热温度过高（250℃以上）危险到送热风机安全时，可打开此闸门进冷风降温。

4.中控系统

中控系统用于监测、辅助操作、记录隧道窑系统。

有各风机开启、调频，各探头温度、压力监测的功能。

风机前已叙述，这里明确探头作用。

测温探头要明确类型、量程、位置、长度等，见表一。

我们几次进货不能用、换错型号造成显示不正确均是不愿去多了解一点知识，不愿上到窑顶去看看真实工况。

安装时保证每个探头伸出窑顶2~3cm，避免窑内压力变化时受火苗熏烤探头变化导致显示温度变化很大。

（如未伸出，则探头受压力影响更大；如果伸出过长，则可能拌到砖垛。

）

如果生产中遇到火前移现象，注意第8、10车位探头热电偶最高测量温度为600℃（编号104、105、204、205），此处温度如果长期处于600℃以上，会烧坏热电偶。

如不能短时纠正窑内温度，此时应把该编号热电偶抽出窑外。

表一、凤飞砖厂隧道窑测温探头型号

探头编号

型号

量程

长度（mm）

接线

类型

备注

（位置）

101、102、103、115

201、202、203、215

热电阻WZP-230

0~400℃

500

屏蔽线

低温段（窑头尾）

116、301、302、303、303、305

216、401、402、403、404、405

热电阻WZP-230

0~200℃

500、1300（两种）

屏蔽线

干燥窑顶、抽车底

104、105、114、117、306

204、205、214、217、406

热电偶WRE-230

0~600℃

1300

补偿导线

中温区（排烟、送热）

106、107、108、109、110、111、112、113

206、207、208、209、210、211、212、213

热电偶WRN-230

0~1200℃

1300

补偿导线

高温段

TEADD

、TEADD

热电偶WRE-230

0~600℃

1300

补偿导线

车底

压力探头每条隧道窑两个用来测焙烧段车上、车下压力（19~21车位）。

车上测压管通过看火孔伸入窑体；车下测压管通过预埋钢管进入窑底轨道梁间。

必须确保管路各接头焊接严密，不漏气；看火孔处塞的耐火泥无松动。

一般情况车上、下压力平衡（车上负压大，会抽上车下冷风导致烧成温度降低；车下负压大，会把车上热气抽下，导致车下温度升高），从隧道窑安全考虑，车上负压应略大于车下负压，避免车底温度过高。

压力与风机频率、风管闸门大小、开启状态、烟囱闸门、截止门状态均有关系，应巡检各相关因素，发现异常，逐个排除解决。

中控操作人员应明确各设备状态，应熟知当班时各闸门情况，只在控制室决不会把隧道窑操作好。

此外：

平时应加强看火操作，对应热电偶显示数据观察相应窑内砖坯颜色（亮红色>1000℃；暗红色<900℃），基本掌握各种温度下的砖坯颜色。

防止中控显示系统故障时的不知所措。

5.窑车

窑车是隧道窑重要的组成部分，承受高温周期性作用，车上下温差很大。

车上下侧面靠曲封砖与砂封板隔离，车前后靠C型钢内塞棉与圆钢凹凸密封来隔离车上下环境。

所以窑车角砖、边砖的破损，砂封板的翘曲，C型钢内塞棉不到位，圆钢顶不到C型钢中，砖渣进入耐火棉中等均是对密封的破坏，均会造成车底温度升高。

每一辆窑车进入窑中就不会再退出来，所以在窑外就要做好一切检查、保养工作。

对每一个窑车轮进行氮化硼1#高温润滑脂的注油；发现异常声响应打开车轮检查轴承；对两个人推不动的空窑车也应逐个检查车轮。

爱护窑车，确保交到码坯工段的每辆车尺寸合适，高温油脂饱满，进窑后无隐患。

卸车后窑车面打扫干净，垫砖整理平整，为码坯打好基础，也可避免因窑车面不平造成产品下面两层裂纹较多。

6.顶车机等设备

窑炉运转设备顶车机、摆渡车、出口牵引机、窑门等也是隧道窑不可分割的重要部分。

设备应保持良好性能，有润滑、检修计划。

长时间设备故障会使窑车不能运转，从而造成隧道窑气氛波动，导致焙烧段火前移甚至窑温下降出生砖的事故。

二、隧道窑系统的操作

隧道窑属逆流操作的热工设备，沿窑长度方向分为预热、烧成、冷却三带，制品与气流依相反方向运动，在三带中依次完成其预热、烧成、冷却过程。

隧道窑两端设有窑门，每隔一定的时间，将装有砖坯的窑车推入一辆，同时，装有已经烧成砖瓦成品的窑车被顶出一辆。

装有坯体的窑车进入预热带后，车上坯体首先与来自烧成带的燃烧废气接触而且被加热，而后随着窑车移动进入烧成带，借助燃料燃烧放出的大量热量，达到最高烧成最高温度，并经过一定的保温时间，使砖坯被烧成制品。

当烧成的制品进入冷却带时，与进入窑内的大量冷空气相遇，制品被逐渐冷却，然后出窑。

结合凤飞砖厂隧道窑系统特点，如何操作，总结如下：

1.干燥的影响

烧成操作往往只注重焙烧窑的变化，忽略干燥制度的影响。

干燥质量的好坏直接影响预热带气氛，间接影响到焙烧带气氛。

有时隧道窑恶性循环与干燥温度有很大关系，例：

干燥窑温度低→坯体到预热带干燥，耗掉一定热量→到焙烧带烧不起来→到冷却带余热不够→干燥窑温度低。

产品质量与干燥关系更大：

干燥温度不高，到预热带强制干燥，会导致闷砖（哑音砖）的出现；裂纹产品增多；甚至预热带坯车回潮塌垛。

干燥过激又会导致干燥窑出来的坯车就有大量干燥裂纹，冬天窑内外温差大，更应注意避免干燥过激导致裂纹。

裂纹还与原料干燥敏感系数有关，我厂现原料因煤矸石发热量高，掺用了较多的有较大塑性指数的页岩原料，此方面操作更应注意。

干燥气氛强调的是低温（<200℃的低温）、大风、微正压的操作。

这里微正压指的是送热应大于排潮能力，避免热风送进去就被抽走造成坯垛上下分层很严重，正常热风应能送到窑车面上。

2.正常操作及思路

基本稳定发热量、进车速度、码坯形式→调整风机使焙烧段位于20~25车位（且1000℃以上有4~6车位）→调整风机使窑内零压点在27车位左右（排烟、送热频率开大，负压大，零压点后移；窑尾冷却风机多开，正压大，零压点前移）。

发热量

原料是基础。

原料的三指标中（粒度、水分、发热量），粒度、水分对成型很重要；发热量稳定才能确保烧成稳定。

不要指望发热量不足可通过调节风机仍维持正常焙烧，几次窑炉掉温出生砖，均是又重新提高发热量后才解决；外投煤作用有限，先天不足时，投再多煤，环境温度也起不来，一号窑点火过程更是实例。

满车码坯（4032块/车）合适的发热量应使烧成温度在1040℃左右，此温度既不会出生砖，也不致温度过高产品粘结严重；此烧成温度下原料粒度合适时产品抗压强度在20Mp左右。

进车速度

隧道窑可看为一个火炉，内燃烧结砖坯的进车可看为往炉里填燃料。

进车慢，燃料跟不上，火会前移或掉温；进车快，会压火并使焙烧段后移。

进车速度的选择，绝不能以某车位探头温度涨到多少再进车（当然发热量稳定时此办法也可参考），应当以整体焙烧段位置的保持稳定为宜（参考专家理论曲线）。

进车前后各探头温度变化较大，应取同一进车区间的某一点来比较确定风机调的是否合适。

（如同比进车前30分钟的即时数据来比较：

若预热带温度升高了，则可能是进车慢了、负压大了或前面坯体发热量高等，反之亦然；若冷却带温度升高了，则可能是进车快了；若焙烧带温度升高了，肯定是该段坯车发热量高。

）

我们现在操作往往是观察预热带与焙烧带间车位的温度来决定进车，如17车位900℃或20车位1000℃时才进车，温度不到就等，延长进车时间。

这样操作前窑是正常发热量无可厚非，假如前窑发热量低，操作时进车又慢，造成低发热量的坯体在前窑就消耗了过多热量，此批窑车进入焙烧带后烧成温度肯定降低，此时外投煤助燃可起一定作用；但若仍进车慢，继续前窑耗热，则再过几车，焙烧段环境温度下降后，外投煤也帮不上了，出生砖不可避免。

只好准备高发热量坯车来提高环境温度，如此一折腾，没有3~5天调不过来，我厂几次窑炉掉温纠正均是这样的过程。

可悲的是我们未从这昂贵的代价中接受教训，仍是错误的操作，岗位工人变动频繁，管理人员不愿多学一点。

急！

另外一种操作是假如焙烧段现在温度低，但预热带坯车发热量较高，则可放慢进车，先把高温预热段温度培养起来，然后进快车，把培养起的高温坯车逐步顶到正常焙烧段，再开始正常进出车。

温度低又慢进车的这种操作前提条件是前窑坯车发热量必须够高，否则仍是低发热量坯车过来后会造成焙烧段更深的掉温。

一般进出车正确的思路应是：

维持焙烧段在正常位置，正常进出车，若焙烧段温度不够，短时可外投煤，并马上适当安排提高发热量；若焙烧段温度过高，可安排适当降低发热量或稀码烧结。

码坯方式

人们常有“三分码、七分烧”的说法，指出码坯的重要。

因为码坯一旦完成，对于隧道窑只是例行公事的进出车和风机的微调，而其主导因素已经确定。

从试生产至今，已前前后后在码法上调整近十种，基本找到适合我厂的方式，即36小垛（4032块）码法。

对于我们现在只是在发热量不稳定时对稀码、密码程度的控制。

原料发热量合适时（400~450卡/克），满车码；发热量高时，应适当稀码，总的应满足焙烧段温度的要求；发热量低时，不得连续码车。

同时因我厂人工码坯，还得注意砖坯缝隙控制，特别是侧隙，如果侧隙过大将会造成窑车上砖坯在窑内两边风量大，风速快而导致两边出生砖。

窑车上砖垛侧面的正确位置应是与窑车边砖缝齐平。

还有每小垛及砖坯前后缝隙对应不好，均会对隧道窑烧成产生影响。

如果码坯倾斜在窑内发生塌垛现象，更可能造成砖坯挤住窑车、窑墙发生严重事故。

具体码放形式见表二

表二、隧道窑操作工艺表

4032

（6排）

3360

（5排）

2688

（4排）

＜350

不得连续码车,须与高发热量泥料掺用

400±30

90~110

*

*

450±30

110~140

90~110

*

500±30

140~180

110~130

90~110

＞550

不得码车,视情况另定,

或与高发热量泥料掺用

风机调整

根据各探头显示数据及看火孔观察温度、压力情况，进行风机开关、频率增减的调整，使窑内压力、温度、气氛尽量保持稳定。

应避免大幅度的参数变动（如排烟频率由20Hz一下调为30Hz；进车时间由两小时一下改为三小时等），除非严重失调并判断准确，否则应交接班统一思路，小幅度逐渐更正，以减少因风速不稳造成产品颜色的不一致。

一般风机频率不常动，保持风机稳定运行，而去调整相应风管阀门的开启程度。

3.几种特殊情况下的操作

停电

经历过几次停电过程，我们已由一开始的手忙脚乱到现在的有条不紊。

这里再明确一下：

A.无准备的故障停电：

停电时若窑门未提起，则需要打开焙烧段窑顶3~5排投煤孔，使其自己燃烧、排烟，同时撤出烧成车间人员，打开联合车间厂房窗户，隔一段时间进去看一下有无异常情况。

来电后，首先开启排烟风机，再盖上投煤孔，逐步恢复正常状态。

并判断停电对隧道窑内各参数有无影响，若造成掉温，照前述方法执行。

B.通知停电：

停电前必须把前后窑门都提起，使空气流动，自行燃烧。

同时，根据停电时间长短提前多进1~2个坯车，使火略向后移，停电过程中可自行燃烧逐步恢复焙烧段正常位置，减少停电造成的损失。

其他注意事项同上。

焙烧段温度偏低、偏高的纠正

温度偏低系有发热量不足造成。

可从投煤孔加煤提升环境温度；判断、查找前窑及干燥窑坯车发热量仍与现焙烧段坯体发热量相近不足以提升焙烧段环境温度时，应马上下取料通知单通知成型车间改取陈化库发热量较高的原料。

如陈化库无高发热量原料，则通知原料车间生产，应书面写清发热量及料量（一般有5车可提升环境温度）。

此时可放松对陈化时间的要求。

温度偏高系有发热量过高造成。

可稀码或降原料发热量来解决，临时处理可打开几排投煤孔“放火”也可使冷气进入达到降温目的。

焙烧段前移、后移，过长、过短的纠正

焙烧段前移是由进车慢前窑坯车未跟上，逐步把焙烧段的火引到前面造成的。

可适当加快进车（每车少量调整，不要指望一下更正）纠正。

同时观察窑内各点温度变化情况，适当调小前窑负压，减小向前“拽火”的力度。

焙烧段后移则相反是由进车快盲目追求产量造成的，坯体在焙烧段未耗完热量就继续往后顶车致使焙烧段逐步后移，慢进车可纠正。

焙烧段过长、过短的纠正

焙烧段过长指高温段车位很多，出现“满堂红”的现象，车上下温度均很高，此种状况对隧道窑相当不利。

原因盖由发热量高且前窑负压大、进车快造成。

发热量高在焙烧段未耗完热量，但前窑预热段温度也高了该进车了，致使逐步焙烧段后移，只好往前拽火慢进车，造成预热段温度也升高，结果出现“满堂红”进车火更后移、不进车火更前移的两难局面。

纠正办法：

降低发热量或可临时安排间隔进空车。

其实也好理解：

隧道窑这个火炉就这么大容量，燃料坯车进去必须耗完热量才能出窑（过早出现液相未烧透的黑心砖除外），从热平衡考虑高发热量坯车在窑内自然要少一点，对应操作就是进车慢一点；若进快车，窑内热量多，对应则是温度高、高温段长。

焙烧段过短是指焙烧高温段车位少，其纠正与高温段过长的纠正相反。

车低温度高的纠正

经过“10.5”事故后，我们现在是谈车底温高而色变。

其实，弄清与车底温度升高有关的原因，逐个做到就不会高了。

A.温度关系：

车上下温度有着同样的升高、下降趋势。

车上温度上涨，车下温度也要上涨。

所以应避免车上烧成温度过高，遇到高发热量的原料，可稀码烧结。

B.压力关系：

调整各相关风机，使同车位车下压力略大于车上压力。

避免车上高温气氛下串，对窑车、轨道造成损害。

C.密封关系：

车上下温差很大，对车上下环境隔开的密封措施（塞棉、加砂、砂封板、曲封砖等）必须做好。

（前已叙述）

D.设备关系：

确保设备良好运转（窑门、风机）。

很难想象送热风机因变频器故障几天未开而车底温度不会升高（前已叙述车底热风须经送热风机到干燥窑才能排出）。

E.进车关系：

窑外车辆均是“冷车”，进车快，相当于把冷车推了进去，减少了窑车底对车底空气的加热；慢进车则窑车底温度也会逐渐被热传导升温，从而更加高了车底的热风环境。

F：

其