隧道窑常见八大问题及处理方法

  隧道窑在生产过程中经常容易出现过火、欠火、裂纹、塌坯等问题，根据多年的生产实践和技术服务经验，现将隧道窑常见问题及处理方法汇总如下：

一、大火 

      窑内大火即是窑内高温点温度超高、高温带明显延长。

      主要原因是热值过高、码坯方式不当造成的。

      当高温点温度超过正常温度30ºC以上时，成品就容易过火，超出正常温度越高，产品过火越严重。

      正确的操作方法可以减少或者避免过火造成的损失。

      当发现窑内高温点温度超过正常温度30ºC以上或高温点温度虽无较大变化但高温段长度比正常情况明显延长时，必须立即采取措施减少过火损失。

      1、快进车       

      快进车可以缩短砖的烧结时间，可有效避免过火。这种方法叫做 “高温快烧”。

      2、加大通风量  

      砖坯热值高，其燃烧所需要的氧气量就要大，窑内的通风量就要相应增加，否则，成品砖除过火外还有可能产生黑心；另外，大风量可以带走更多的热量，可以相对减少过火程度。

      3、负压烧成

      调整窑内压力，确保高温带处于负压状态。当高温点温度超过正常温度50ºC甚至更高时，不仅会使成品砖严重过火，操作不当还会造成烧塌窑顶、烧坏窑车的恶性事故，因此窑内高温带必须处于负压状态。因为正压时大火直烧窑顶，而负压可以减少高温对窑顶的威胁，同时窑内负压可以使窑外冷风通过投煤孔间隙和窑体密封薄弱的部位进入窑内，起到保护窑体的作用。

      4、打开投煤孔盖，让冷风进入窑内

      在确保投煤孔处于负压状态时，可以打开投煤孔盖，这样冷风顺着投煤孔进入窑内，不但可以减少高温对窑顶的威胁，对减少成品砖过火也有很大的好处。

当投煤孔处于正压状态下，打开孔盖放出部分热空气，对降低窑内温度、减少成品砖过火也是有益的。轮窑大火时经常采取这个办法。但这个办法不如使投煤孔处于负压状态下效果明显，而且如果窑炉处于密闭窑棚内时会造成热污染和空气污染。

冷却带若设有急冷风机，可以开启风机向窑内送入冷风，这样效果较好。

      5、改变用闸方式，及时放走部分热量

      预热带排烟闸一般设计7-9对，也有设计11对的，排烟闸越多、闸的位置距离高温带越近，对调整窑内大火越有好处。

正常生产一般采用桥梯式闸或桥式闸，当窑内出现大火时，可以采取改变用闸方式的办法放走部分热量，用闸方式可调整为：倒桥梯式闸，倒梯式闸。如下图：

进车方向

倒桥梯式闸

 

倒梯式闸

      倒梯式闸的放热量大于倒桥梯式闸。放热时必须实时监控排烟风机进风口的温度，防止烧坏风机叶轮（一般叶轮的耐热温度为250ºC）

      6、减少码坯量（稀码）

      因砖坯热值过高造成窑内大火时，可以采取减码的办法。这种方法最适合于二次码烧，发现窑内大火时，可以立即改变干燥窑门口的码坯方式，减少码坯量，这样能很快解决问题。

      对于一次码烧隧道窑难度较大一点，但可以采取减排的办法来达到减码的目的（窑车上下方向砖坯称“层”，顺窑车长度方向砖坯称“排”）。如6.9米一次码烧隧道窑（码高90砖14层），当码坯量为6552块时（12排*14层*39块），可以抽掉一排（546块）或两排（1092块），将多余的砖坯码放在干燥窑门口的空地上（如果干燥窑门口的摆渡线能与回空车线相通时，可以直接将减下的砖坯码放到空窑车上），以后正常生产时可以间隔进空车码放，或采取每车多码几十块的办法将这些砖坯逐步消化掉。

二、窑内低温

      窑内低温是指窑内高温带高温点低于正常烧成温度，造成低温的原因主要是由于砖坯热值低、码坯方式不当或操作不当。

      低温会使隧道窑产量降低、产品欠火，严重时会出现灭火停窑的恶性事故。

      处理方法：

      1、加煤（或木柴）提温

      当窑内出现高温点温度低于正常烧成温度时，应及时采取加煤提温的办法，这样既能保证产品质量又能减少产量损失。投煤时应注意少投、勤投、分散投的原则。

      2、减缓进车速度

      减缓进车速度的目的是延长烧成时间。这种方法叫做“低温长烧”，即稍低一点的烧成温度、较长的烧成时间，也能达到烧结的效果。但延缓进车时间会降低隧道窑的产量。

      3、停止窑尾鼓风，排烟风机降频

      排烟风机的目的是排出砖坯燃烧时产生的烟气，但同时也会带走大量热量。根据窑炉热平衡计算，烟气带走的热量一般占窑内总热量的25%左右。当窑内出现低温时，必须减少窑内的通风量，以减少烟气带走的热量损失；同时窑尾尽量不要鼓冷风，延长冷却带的降温时间；窑内压力尽量调整使高温带处于正压状态，这样不仅窑外冷风不容易侵入窑内，而且对减少窑车边部和两侧欠火都是有好处的。

      4、调整用闸方式，减少热量损失

      从减少窑内热量损失的角度来看，正梯式闸无疑是最有效的用闸方式（排烟温度最低），其次是桥梯式闸，见下图：

进车方向

正桥梯式闸图 

进车方向

正桥梯式闸图 

      但当砖坯干燥效果不好时，慎用正梯式闸。

      5、 尽量减少焙烧窑内抽热量。

      在保证干燥窑干燥效果或至少确保干燥窑不塌坯的情况下，可适当减少焙烧窑冷却带的抽热量。根据窑炉热平衡计算，人工干燥所需的热量占窑炉总热量的30%左右，若能采取措施将这个比例降到20%左右，则能节省大量热量，可以相应减少成品砖的欠火程度。可以采取的措施：

    A、 充分利用存坯线，让码好的砖坯在存坯线上利用环境温度充分脱水。进入干燥窑的砖坯含水率每下降1%，则可以相应减少干燥窑耗热6-8%；

    B、 可以利用低温大风量的干燥原则，在送风温度稍低的情况下，采取加大风量的措施，也能达到较好的干燥效果。在换热风机进风口处多兑冷风可以达到这个目的；

    C、 将排烟风机的部分高温烟气送入干燥窑也是个很好的节能措施；

    D、 从窑底抽取的低温热风（一般60-80ºC）利用送热风机送入干燥窑，也可以节省部分焙烧窑的热量；

    E、 当采取以上措施（实际上述CD两种措施是窑炉设计时采取的节能措施，若设计时未采取该措施，现场操作时很难实施）出现干燥残余含水率超标时（我们一般要求干燥窑平均残余含水率<</span>2%，越小越好），可以配合预热带用闸来保证烧成质量，这虽然和措施4有点矛盾，但采用桥式闸是个比较折中的办法，既能保证残余含水率较高的砖坯的烧成质量，又不至于将大量热量浪费掉。见下图：

  进车方向

 桥 式 闸

三、烧成裂纹    

        烧成裂纹一般产生在预热带和冷却带。

        1、 炸纹和发纹

        焙烧窑预热带的作用是使砖坯缓慢预热升温，确保残余水分缓慢排出，如果升温过快，会使砖坯内的大量水分急剧升温而变为水蒸汽，当砖坯原料颗粒之间的通道不能及时排出这些水蒸汽时，水蒸汽就会产生压力，较大的压力就有可能把砖坯撑裂（炸纹或爆裂）。

        砖坯原料中的石英（SiO2）在573ºC和870ºC时要发生晶型转变，转变的同时伴随着体积的膨胀，573ºC时由β-石英转变为α-石英，体积膨胀4.64%，870ºC时由α-石英转变为α-磷石英，体积膨胀13.68%，若升温过急，石英膨胀速度太快，会把砖坯“撑裂”，尤其是573-870ºC时的晶型转变，因其体积膨胀率大，最容易产生裂纹。因此，石英含量较高的砖坯一定要注意预热带后半部分缓慢升温（升温速度最好控制在60-80ºC/h）。

        砖坯进入冷却带，上述晶型转变的过程会逆向发生，伴随着晶型的转变会产生体积收缩。若冷却过快，仍然会产生裂纹。这时候会产生一种很细很直的裂纹，俗称“发纹”，用肉眼难以辨别，但敲击时声音沉闷、不清脆，俗称“哑音”。

        采取措施：适当延长预热带长度，减缓升温速度，冷却带缓慢降温。

        2、 网状裂纹   

        预热带产生的湿空气如果流程过长，温度过低，会使湿空气产生局部饱和，饱和的水蒸汽会析出“露水”，这些“露水”被砖坯表面吸收，会使表面膨胀，从而形成网状裂纹。

        裂纹成因的辨别：发纹产生在冷却带；网状裂纹产生在预热带；预热带产生的裂纹断面比较粗糙，而冷却带产生的裂纹断面比较平滑，原因是预热带还没有产生液相；发纹带来的后果是哑音，但哑音不一定完全是发纹造成的，砖坯在预热带吸潮也可能产生哑音。

        采取措施：采用桥式闸或桥梯式闸，使水蒸汽及时排出窑外。

        3、 窑车底层砖不规则裂纹

        窑车出窑后虽然经过一段时间的降温，但钢构之上厚厚的耐火层却储存了大量的热量，短时间内很难降至常温，尤其在炎热的夏季，耐火层降温更困难。码放到窑车台面上的砖坯，由于急干产生不规则裂纹，严重时甚至第二层砖坯也产生裂纹。

        防治措施：A、窑车耐火层施工时尽量选用隔热效果好的耐火材料，降低其厚度，减少蓄热量；B、在保证烧成质量的情况下，尽量降低原料热值，降低窑车出窑温度；C、延长卸车线和回空车线，尽量延长窑车的自然冷却时间；D、采取其他有效措施（第一层码干坯、人工强制降温等）。

四、预热带塌坯

      预热带湿空气流程过长，温度降至一定程度（预热带烟气温度逐步降低），有可能产生局部饱和，饱和湿空气很容易析出“露水”，砖坯吸水软化，局部可能被压垮，被压垮的砖坯堵塞了通风孔道，饱和湿空气降温幅度更大，会析出更多的水分，吸水软化的砖坯会越来越多，这种恶性循环会造成大面积塌坯（投产初期用湿坯点火或干燥窑残余含水率过高都会发生这种情况）。

      采取措施：点火试生产时采用倒梯闸或倒桥梯式闸，正常生产时采用桥式闸或桥梯式闸，使湿空气及时排出）。

五、高温点漂移

      隧道窑与轮窑最大的区别在于：隧道窑是“砖动火不动”，而轮窑是“火动砖不动”。因此，隧道窑操作中必须控制好各带的长度，使之相对稳定，高温点的漂移使各带长度发生变化，影响产品质量和窑炉产量。

        造成高温点漂移的主要原因：砖坯原料热值不稳定，码坯方式不当，或操作不当。

        1、 砖坯原料热值过高会使高温带向前后延长，预热带、冷却带相对缩短，这种情况容易产生严重过火或产生炸纹，哑音等现象。

        防治措施：热值控制适中，一旦发现热值超高则采取减码或调闸放热等措施。

        2、 码坯方式不当，造成高温点后移。

        这种情况主要是由于码坯太密，坯垛通风不良造成的。

        由于码坯密度大，坯垛中间通风不良，致使预热带后半部分没有形成强氧化气氛，预热带升温缓慢，高温带温度不高，而进入冷却带后却高温不退（因为冷却带供氧充足，砖坯二次燃烧），甚至窑尾出现火砖，这种情况下不仅产量难以提高，还容易形成制品哑音，甚至烧坏窑门或出车端窑顶。

        防治措施：码坯密度要适中，稀码的标准为220-230标块/立方。

        3、 进车速度不稳定，导致高温带前后移动。

        砖坯燃烧必须有足够时间，若进车太快，会打乱窑内各带的分布，高温带会后移；反之，进车间隔太长或长时间不进车都会导致高温点前移（俗称“火烧窑门”）。

        采取措施：控制进车速度，提速时要逐步加快，采取低热值、稀码快烧的办法提高产量，不要盲目提速，降速时要同时采取降低排烟风机频率，减少窑尾鼓风等措施，减少供氧量来延缓其烧成时间。

        4、 原料原因造成高温点不稳定

        由于燃料性质的不同，同样的操作方式会使高温点位置不同，主要原因是由于燃料的性质（产热度、着火温度等）不同造成的。

        采取措施：燃料质量必须保持稳定。

六、窑车两侧欠火

        隧道窑的支排烟管道都是布置在窑的两侧，为了保证窑墙的安全，码坯时又人为的在窑墙和坯垛之间留设了安全缝隙（80~100mm），这样大量的风会从两侧间隙通过，砖坯产生的热量被风带走，同时又由于热空气上浮的原因，使砖垛两侧的温度永远低于坯垛中部的温度，这样窑车坯垛的两侧就容易欠火，迎风面要比背风面严重些，另外，如果窑车密封不严（密封盒和密封杠接触不严或根本未采取有效的密封措施）或砂封槽缺砂，都会造成窑底的冷风窜入窑内，导致窑车两侧欠火。

    防治措施：在保证窑车安全的情况下，尽量缩小坯垛与窑墙之间的侧间隙；保证窑车接头处密封良好；确保砂封槽不缺砂。

七、窑内正压大，预热带升温慢

        这种情况大多是由于排烟风机排烟量小造成的。由于排烟风机排烟量小致使窑内正压过大，预热带温度偏低，无法快出车，否则就会造成高温带靠后，甚至出“火砖”。主要原因：A、由于预热带塌坯或其他原因倒垛造成支烟道堵塞；B、由于主管道或机壳漏风短路；C、风机叶轮腐蚀严重，风机效率低；D、操作原因造成抽风阻力大（排烟支管设计数量少、断面又较小、操作时开启量又小）。E、窑炉设计太长，配用排烟风机风量又小。

防治措施：针对以上原因采取相应措施。

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