陶瓷干燥与烧成技术：隧道窑启动、烘烤与调试

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：隧道窑从冷态进入正常运行和辊道窑一样必须经过冷调试、烘烤和热调试三个阶段。现代隧道窑的窑体大多采用轻质耐火保温材料砌筑，窑体厚度薄，质量小，新窑烘烤只要15天左右。表5-2-2是某厂新建隧道窑的烘烤升温曲线。（三）隧道窑的热调试烧成带达到最高烧成温度以后，符合制品烧成工艺要求的烧成制度一般还未建立，需要调整。烧成制度的调控手段很多，应按照下述隧道窑的操作调控方法进行调试。

隧道窑（尤其是新建或经维修的窑）从冷态进入正常运行和辊道窑一样必须经过冷调试、烘烤和热调试三个阶段。

（一）隧道窑的冷调试

对于新建的隧道窑来说，为确保投产后正常运行，首先必须按照设计要求和验收标准，对窑体和相关设备进行全面的质量检查和清洁。可分以下几个部分进行。

1.窑体检查

凡能检查的部位都应一一进行竣工质量验收。例如：窑顶、窑墙、砂封槽的砌筑安装质量；各预留孔洞和预留构件的位置和质量；膨胀缝的留设是否符合设计要求；立柱与窑墙的贴紧情况及拉杆的松紧程度；等等。与此同时，应把窑内外各部分的杂物（如砂浆、碎砖块、木屑、木块等）清扫干净，尤其是烟道内、膨胀缝内的杂物应清理掉。在砂封槽内装填粒径1mm～3mm的砂子，其装填深度应使窑车裙板插入砂内40mm～60mm。

2.窑车及其轨道运行检查

检查轨道的安装质量，用钢丝刷清洁轨面，清除轨道接头缝中的杂物；检查窑车的砌筑、安装质量及轴承的润滑情况；将窑车逐辆推入窑内，检查其运行情况及曲封、砂封、车封情况。

3.烧嘴

检查安装是否符合要求，例如与烧嘴砖的位置是否合适，是否水平与同心等；检查火焰监视器的安装是否可靠。

4.附属设备

（1）检查托车轨道与窑车轨道的衔接情况。

（2）推进、转运设备进行试运行，检查其安装质量及运行的平稳性。

（3）检查各风机的安装质量并试运转12小时以上。

（4）各测控仪表的安装是否符合设计要求，安装的稳固性、测控的灵敏性也应全面检查。

5.管道系统及附件

检查各阀门启闭的灵活性；根据要求对管道试压，进行强度和气密性实验；对烧重油的隧道窑，还要检查重油的加热器、过滤器和稳压器等的安装质量和管道保温的质量等。

（二）隧道窑的烘烤

1.准备工作

为保证烘窑工作的顺利进行，烘窑前必须组织好人力、物力、财力，做好周密准备。首先要参考同类窑炉的烘烤经验，结合本厂实际情况，拟定烘烤曲线，制定合理的烘烤方案，确定具体烘烤方法、进度计划等，以便烘烤时有章可循；其次应根据烘烤方案将所需的燃料、材料、工具及必要的测量仪表等准备充分。

2.烘烤的基本方法

烘烤参照烘烤曲线进行。烘烤曲线的内容包括烘烤的升温速率、保温时间、总烘烤时间等。窑体所用材料不同，烘烤曲线的差别很大。砌体全用耐火纤维组装的现代隧道窑，由于窑体薄，耐火纤维的热性能比较好，甚至1～2天就可以烘烤至最高烧成温度。旧式隧道窑用重质材料砌成，窑体很厚，一条新建的隧道窑，要烘烤35～40天。制定烘烤曲线还应考虑窑炉是新建、新修还是旧窑重新点火。对于旧式隧道窑而言，窑体厚度大，结构致密，烘烤过程若升温过快，不但容易造成砌体内部温差过大以致热应力过大，使窑体错位或开裂，而且可能因砌体中水分大量蒸发而破坏窑体。现代隧道窑的窑体大多采用轻质耐火保温材料砌筑，窑体厚度薄，质量小，新窑烘烤只要15天左右。隧道窑砌体中的水分主要在200℃以下蒸发，在这个范围内，升温速率宜小，120℃～180℃应有较长的保温期，使砌体中的水分均匀排出。为使窑砌体所受热应力不过大，各升温阶段最好都要有一定的保温时间。表5-2-2是某厂新建隧道窑的烘烤升温曲线。

表5-2-2　某厂新建隧道窑的烘烤升温曲线

具体烘烤方法：

（1）点火前的准备

点火烘烤以前，先向窑内推入码好空匣钵（开始阶段不装制品）的窑车，关闭冷却带所有冷却孔洞。若烧气体燃料，点火前应进行燃气管道的气体置换。其置换方法和辊道窑类似。(www.chuimin.cn)

（2）点火

具体步骤如下：

①开启排烟风机，控制烧嘴处窑内负压-100Pa左右；

②开启助燃风机，进口闸板控制在1/3开度；

③点火时应从烧成带下排最后一对烧嘴开始，将该对烧嘴所在分组调节器置于“手动”状态，开度约30%；

④将火焰靠近烧嘴点火孔，轻开烧嘴前燃气阀点火，由烧嘴观察孔观察火焰燃烧情况，待燃烧稳定一会儿后，再轻启助燃风阀（以免吹熄火焰）。根据需要不断调节燃气和助燃风阀，使烧嘴火焰大小合适且稳定燃烧；

⑤根据烘烤需要，点燃烧嘴时，应自后向前逐对进行。全窑温度相应升高，助燃风、燃气总阀相应地开大。点火后，窑车推车速率由慢逐渐加快，直达到正常。窑内接近达到最高烧成温度时，匣钵内装入制品。

（3）当烧成带窑内升至700℃～800℃时，启动抽热风机，窑尾送风机、窑头封闭气幕风机和车下冷却风机。热风抽出孔的支闸一般是从高温至低温逐步打开。

（4）当窑温升至1000℃左右时，启动急冷风机，在烧成达到最高温度之前，应使冷却带抽出的热风量大于鼓入的冷风量，造成适量烟气倒流，以提高冷却带温度。

当窑温接近最高温度时，开始进入热调试阶段。

（5）烘烤过程中的注意事项

①经常检查窑体各部分情况，发现异常，及时研究处理；

②排烟、抽热风机轴承温度不宜过高，必要时加大冷却循环水；

③经常观察窑内料垛有无倾倒现象。一旦发生，要及时处理，以保证烘烤的顺利进行。

④推车机压力如果突然升过正常数值范围且不下降时，说明窑内产生妨碍窑车前进的障碍，应立即停车检查，予以排除。不能强行推车，以免事故扩大。

⑤定期检查各机电设备运转和测控仪表是否正常。

⑥定期测温、测压，并做好烘窑过程中的详细记录。

（三）隧道窑的热调试

烧成带达到最高烧成温度以后，符合制品烧成工艺要求的烧成制度一般还未建立，需要调整。进行调试时，首先应将推车速度和窑内各项热工指标调节到预先设定的值，然后在这个基础上，根据出窑制品的质量，针对烧成缺陷找原因，有的放矢地进行调整。

烧成制度的调控手段很多，应按照下述隧道窑的操作调控方法进行调试。在调试中必须全面考虑，找出关键因素，每次调试中尽可能固定大多数参数，调节变动单个或少数因素，每次调节后，要等待一定时间，看到实际效果后才能做下一次调整。同时，每次调节幅度不要太大，以免被调参数波动剧烈，找不到最佳调节效果。例如，若生烧产品多，一般从调整900℃～1300℃的烧成温度曲线或减慢推车速度入手；若产品开裂严重，则要分析是预热带入窑温度过高，还是冷却带冷却温度过急所造成。如系窑头温度过高所致，现代隧道窑可以减少前部下方烧嘴的开启数量，加大降温喷嘴的风量。如果因为冷却过急所造成的，则应调整冷却曲线来实现；若产品颜色暗淡，色泽不亮，则应从解决烟气倒流着手进行调节。在调试过程中，经常遇到的有下列情况：

1.窑内尚未达到最高烧成温度。此时一般情况应增加烧嘴特别是烧成带末端烧嘴的燃料量和一次风量，如果二者配比不当，则应改变它们的配比。燃油还要检查雾化是否良好，煤窑则应多从燃料室操作上找原因。

2.烧嘴火焰温度很高，而烧成带末端的热电偶温度偏低（甚至很低）。可能是冷却带冷风进入烧成带过多，也可能是烧成带热烟气过多进入冷却带。若是前者，应减少急冷风的鼓入量，若是后者，应减少靠近烧成带的热风抽出量。

3.整个预热带温度普遍偏低，尤其是靠近烧成带偏低幅度更大。可能是烟囱或排烟机抽力不足。造成抽力不足的因素较多，如漏风严重、压力制度不合理、装车过密、排烟闸板开度太小、烟囱高度过低或出口口径偏小、风机运转不正常或转向不对等。应找出具体原因并进行调节。

4.预热带上下温差大。应根据窑炉的结构类型和温差大小，进行综合分析，加以解决。

陶瓷干燥与烧成技术：隧道窑启动、烘烤与调试

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