新型隧道窑的开发以及与传统隧道窑对比的技术创新
发布日期： 2019-10-18 09:52:54 阅读量（999） 作者：张红作者：吕明，靳凯，杨耕桃
第一作者单位：中冶焦耐(大连)工程技术有限公司
1 前言
随着焦炉大型化以及焦炉硅砖出口比例的提高，人们对优质硅砖质量的要求不断提高，对优质硅砖生产工艺及装备的生产能力、节能降耗、环境保护和自动控制等方面也提出了越来越高的要求。隧道窑作为硅砖制品的重要烧成设备，具有机械化和自动化程度高、劳动强度低、生产能力大、节能并适用于大规模生产的特点，被世界各国的耐火材料厂家广泛使用。我公司有着几十年的硅砖生产线设计经验，不断吸收国际上的先进设计思想，针对国内现阶段实际硅砖生产存在的问题，克服现有硅砖隧道窑的技术难点，自主研发了优质硅砖生产工艺及装备技术。开发了适合于我国硅砖生产企业现状的新型硅砖隧道窑，已经生产出满足大型焦炉及出口需求的优质硅砖，对提高产品质量、节能降耗有着非常重要的意义。
2 主要技术创新点
通过建立隧道窑的燃烧模型，应用理论分析结合模型实验的研究方法，确定了先进合理的窑体结构，解决了宽断面隧道窑不易实现温度均匀的难题，同时提高了隧道窑的热工效率，实现了隧道窑的高效、节能和长寿。
1) 采用合理隔热层：过去硅砖隧道窑外墙一般采用红砖和黏土砖，本工程硅砖隧道窑除了使用常规窑衬外，在窑墙外部又增加了隔热层，在隔热层外设置钢板，并采取微差压操作，降低了窑墙外表面温度，既延长了窑体寿命，又减少了窑体散热损失。
2) 窑体结构：取消了传统的车下检查通廊，取而代之的是设置事故处理孔，车下压力平衡系统。从而避免了窑内与窑下发生串气所引起的窑内压力波动，既有利于窑内压力制度稳定，又减少了热损失。
3) 烧嘴配置形式：烧嘴安装在烧成带的车位连接处的窑墙上，沿纵断面的长度方向并按上下两排近距离交错的方式设置和均匀分布。在横断面，采用两侧上下交错的方式设置，实现在同一断面上气流上下搅拌，使窑内同一断面的温度分布均匀，实现了制品均匀烧成，有利于提高成品率。
4) 采用新型窑车结构：强化了窑车之间、窑车与窑墙之间的曲封设施，窑车衬砖采用了轻质保温材料，既避免上下串气，又减少了窑车散热和蓄热损失。
5) 天然气采取自动稳压、流量设定和低压自动切断的控制方式，保证了窑内所需的供热量和正常工作。
6) 分区控制：烧成带分成5个区控制温度，针对每个区的天然气设一个自动调节阀，阀开度可根据各区设定温度自动调节。这样操作很容易满足制品烧成曲线要求，使窑内烧成制度稳定，可提高烧成成品率，降低燃料消耗，节省能源。
7) 对助燃空气、冷却空气及排烟机分别采用一开一备，并采用变频控制，可以实现窑内压力曲线恒定，有利于生产操作和降低能耗。
3 硅砖隧道窑(181m×2.6m)的技术参数
中冶焦耐自主研发的硅砖隧道窑(181m×2.6m)其主要技术参数如表1所列，现场情况如图1-图3所示。
4 新型隧道窑与传统隧道窑的比较
中冶焦耐自主研发的181m×2.6m新型硅砖隧道窑与国内类似硅砖隧道窑相比具有以下特点。
1)窑型结构简单，生产操作、设备装备及控制水平先进可靠;新型窑衬及窑车结构降低了高温窑炉对环境的热辐射，减少了热污染。
2)产品质量稳定，成品率高。
3)单位产品热耗比国内类似隧道窑低，约为150-300×4.184kJ·kg-1，节能效果显著;新型窑衬及窑车结构，减少了散热损失，烧嘴的交错布置提高了热利用率，可以为企业节省能源近20%以上。
4)窑系统的基建投资与国内类似隧道窑相接近。
5)由于硅砖成品率的提高，将大幅减少废砖破碎生产过程中产生的粉尘，降低污染物的排放，也减少了废砖破碎所用的电能。
5 结束语
本技术在2009年研发成功后，于2010年成功应用到山东鲁桥耐火材料有限公司硅砖工程的设计中，经过1年多的建设，于2011年3条181m×2.6m硅砖隧道窑生产线顺利竣工投产，到目前为止生产顺利，运行稳定可靠，生产的优质硅砖产品已达到大型焦炉及出口产品标准。其烧成硅砖的成品率，单位成品的热耗，已经处于国内硅砖隧道窑的领先地位。
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