耐火砖烧成窑炉的特征和适应情况:连续窑
现在使用的烧成窑炉,有连续窑与间歇窑。耐火材料的烧成大多使用连续窑,仅硅砖或特殊砖的烧成使用不连续窑。
(1)连续窑:隧道窑。
(2)间歇窑:方窑、圆窑、梭式窑、车底式钟罩窑。
一、连续窑
耐火材料烧成用隧道窑大部分为直焰式,由预热带、烧成带及冷却带构成,在窑外向窑车上码装砖坯,从预热带入口入窑,顺次经过各带由冷却带出口出窑。隧道窑分类如下:
(1)按燃烧方式分类:
(2)按烧成温度分类:
普通烧成1500℃以下;
高温烧成1500-1700℃;
超高温烧成1700℃以上。
(3)按窑车入窑方式分类:
连续送入式;
断续送入式。
按燃烧方式分类时,顶烧式窑系在燃烧带窑顶设置烧嘴,主要用于1500℃以下的烧成。
下图表示了用码装砖坯的间隔作燃烧室,在这之间进行向下间歇燃烧。因而,窑车入窑为断续送入方式,干燥带多用直接干燥。
顶烧式的特征有:
1)可以设计成宽度大而长度小的短窑。
2)由于采用间歇燃烧温度的调节方式,故可在制品之间燃烧,可大幅度的节能。
3)干燥带为直接式。
另外,顶烧式窑用于1700℃以上的超高温烧成时,在窑轴线方向直角倾斜窑顶上设置烧嘴,烧嘴火焰温度可有效地传给砖坯,并且具有降低窑车用耐火材料或窑具用耐火材料的热负荷的特点。采用此种型式的窑,是为了获得超高温,而使烧嘴连续燃烧及窑车连续送入。
侧烧式窑,系在侧面设置烧嘴,如下图左侧所示,有预燃烧室,广泛用于普通烧成。
该方式是把砖坯在窑车上连续码装和连续送入方式,大容量烧成用窑的长度较长,具有提高成本的缺点,在耐火材料烧成方面其使用有减少的趋势。
与此相反,如上图的右侧所示,不留预燃烧室,为使在砖坯之间燃烧,在窑车上码装砖坯时留出一定的间隔。
这种类型的窑用于1700℃以上的超高温烧成,窑车断续送入。
其次,按烧成温度分类:
普通烧成主要用于粘土质、叶蜡石质等通用耐火砖的烧成,可以采用顶部间断燃烧式和侧烧式窑。
高温烧成主要用于硅酸盐结合的碱性砖、高铝质砖、硅质砖等的烧成,可采用侧烧式窑。
超高温烧成主要用于直接结合的碱性砖、高铝质砖、镁质砖、白云石质砖等的烧成,可以采用侧面连续燃烧式窑。
二、间歇式窑(单独窑)
近年来,连续窑的开工率降低,相反,间歇式窑反而使用增加。
(1)倒焰式方窑。在长方形的长边侧设数个燃烧口,在燃烧口前有挡火墙(挡板),燃烧气体上升至窑顶,在砖坯间下降,由窑底的吸火孔经下部烟道从烟囱排出如下图所示。
(2)倒焰式圆窑。除了窑顶为圆形窑顶之外,圆窑大致与方窑相同。但是,燃烧口沿圆周布置为放射状,由于窑顶为圆形,所以需要很多异形砖。
但是,从其结构看,适于更高的烧成温度,由于其加热比方窑更均匀,因此适用于形状复杂及烧成温度条件更严格的砖的烧成。
(3)梭式窑。该窑与方窑相同,在长方形的长边侧(两侧)设有燃烧室,但是方窑为固定窑底,而梭式窑为窑车式的移动窑底,向窑车码装砖坯和卸烧成品的作业可全在窑外进行。
(4)车底式钟罩窑。该窑为圆形或长方形,包括窑墙窑顶与燃烧装置的上部窑体可上下升降,而窑底为移动窑车式。图8-3-6的左边示出上部窑体处于上升状态,窑车处在固定位置,右边示出上下两部分都处在运转的状态。
一般采用高速燃烧烧嘴,使窑内气流强制循环的方式,在上部窑体外周1段或数段内设置数个烧嘴。
窑内加热循环气体由烧成品的间隙,在窑车内聚集,然后通过设在正下面的固定烟道由排气烟筒排出。
被烧成品向窑车上的装或卸,需将上部窑体上升,把窑车移动到窑外进行。
车底式钟罩窑与方窑、圆窑不同,该窑的特点是:没有固定窑底,装卸作业简便,不必担心窑车下和窑门的漏气,而且窑内温度分布偏差较小。
相反,从结构上讲,采用大容量窑不会受到限制,但其缺点是设备费比较高。