碼坯機隧道窯碼窯須知

碼窯是為燒窯服務(wù)的，其每一個細節(jié)都必須滿足燒窯的需要，服從燒窯的規(guī)律。碼得好的磚坯，固然不一定都能燒出最好的燒結(jié)磚，但碼得不好的磚垛，不僅是造成潮塌、倒窯的罪魁禍首，還是造成前火不跑，后火不保和頂火快、底火慢及中火快、邊火慢等異?；鹎榈闹饕?。

焙燒是由窯爐、火（煤）和風(fēng)共同完成的，只有后者的最佳配合，才能取得最佳效果。而它們之間的配合在多方面是依靠碼窯來實現(xiàn)的。為此，首先應(yīng)該充分了解隧道窯內(nèi)火和風(fēng)的特性和它們之間的相互關(guān)系，因勢利導(dǎo)，揚長避短。

1.隧道窯的焙燒機理

隧道窯有窯體不動，磚坯在窯車上和窯車一同移動，也有將磚坯碼放在固定窯底上而窯身移動——移動式隧道窯（全自動碼坯機）。按窯頂形式分有拱頂?shù)?、平頂?shù)乃淼栏G（全自動碼坯機）。窯體寬度也不一致，窄的才1.5m ,寬的有10m~20m，甚至更寬。窯室高度矮的只有1m，高的有2m以上，窯體有砌筑的，也有裝配式的和砌筑加裝配式的。隧道窯（全自動碼坯機）。工作時都是窯體和磚坯進行相對運動，風(fēng)從出車端沿窯縱向進入，經(jīng)冷卻帶、保溫帶、焙燒帶到預(yù)熱帶轉(zhuǎn)90°，從窯室兩側(cè)的哈風(fēng)口進入煙道排出。在有余熱利用系統(tǒng)的隧道窯（全自動碼坯機）中，吸收了冷卻帶、保溫帶、焙燒帶磚體余熱的一部分熱風(fēng)也要從窯室兩側(cè)的余熱哈風(fēng)口進入預(yù)熱帶。用于干燥坯垛，促其升溫、脫水后從哈風(fēng)口排出。這就需要碼窯時，不僅在坯垛與窯墻、窯頂之間留有間隙，防止擦掛，還必須在坯垛中留有縱橫風(fēng)道，以利于氣流暢通。窯內(nèi)的火是靠燃燒煤炭產(chǎn)生的，因此，首先應(yīng)了解煤炭燃燒的特性。

1.1煤炭燃燒特點

實驗表明：一個分子量的碳，在足氧狀態(tài)下燃燒時生成一個分子量的二氧化碳，同事發(fā)出8050J的熱量；但如在缺氧狀態(tài)下燃燒只能生成一個分子量的一氧化碳和1380J的熱量，兩者相差5.8倍。

通常所說1kg標準煤有7000kcal的發(fā)熱量，是指在足氧狀態(tài)下燃燒生成的全都是二氧化碳，能發(fā)出7000kcal的熱量。如果是在缺氧狀態(tài)下燃燒，生成的全都是一氧化碳，則只能發(fā)出約1200kcal的熱量。

實際生產(chǎn)中，完全足氧狀態(tài)下燃燒和完全缺氧狀態(tài)下的情況都不存在，隧道窯的目標是盡可能讓煤炭充分接觸空氣，足氧燃燒釋放更多的熱量。

蜂窩煤有十幾個空洞，以及火力發(fā)電廠要把煤炭達成煤粉和空氣易通噴入爐膛（燃燒室），都是為了讓煤炭盡可能多的接觸空氣，足氧燃燒發(fā)出更多的熱量。

再說火的熱性：一是由于熱風(fēng)體輕上浮，所以火焰總是向上燒的，容易造成窯內(nèi)面火快，底火慢，情況嚴重時，火勢相差5m~6m，造成底部磚欠火，頂部磚過燒；二是火有一個向中間集中的特性，窯車上燃燒的坯垛往往是中間溫度高，兩側(cè)溫度低，形成中火快、邊火慢，相差好幾米，結(jié)果是中部磚燒好了，邊部磚就欠火甚至是出生磚；邊部磚燒好了，中部磚就過燒，甚至燒焦。這是因為：在高溫焙燒帶磚坯的溫度高達900℃左右，甚至超過1000℃，兩側(cè)窯墻的溫度也少不了多少，磚坯內(nèi)有內(nèi)燃煤加熱，而窯墻只能靠“搶奪”磚垛兩側(cè)磚坯燃燒時發(fā)出的熱量，加上（從磚垛兩側(cè)與窯墻不得不留出較寬的間隙中通過的）大量的風(fēng)帶走的熱量，兩邊的磚坯就升溫困難了。

這就需要我們碼窯時采取相關(guān)的預(yù)防措施，例如，給坯垛頂部增加點風(fēng)的阻力，盡力使底部坯垛風(fēng)道暢通；坯垛中部也留出和兩側(cè)一樣的拉縫，讓坯垛中部也通過同樣多的風(fēng)，帶走同樣的熱量和適當減少坯垛中部磚坯數(shù)量，這樣既減少了坯垛中部的內(nèi)燃煤數(shù)量，又讓風(fēng)帶走一定的熱量，減緩中部溫度。

1.2風(fēng)在燃燒中的特性

在磚的焙燒過程中，風(fēng)起著至關(guān)重要的作用，風(fēng)不僅要為燃煤提供足夠的氧氣，以充分氧化保證煤炭發(fā)出**的熱量，更重要的還是窯爐焙燒時熱量交換的主要媒介和傳遞水分的工具。

隧道窯運行時，冷風(fēng)從出車端進入，經(jīng)過冷卻帶、保溫帶時吸收磚體散發(fā)的余熱，在使磚體降溫的同事，風(fēng)開始升溫并進入焙燒帶，以熱風(fēng)促進焙燒帶坯體中煤炭更好的與氧氣充分氧化燃燒發(fā)熱并繼續(xù)升溫。當這些灼熱的風(fēng)繼續(xù)前進到達預(yù)熱帶時，又把熱量傳遞給溫度較低的磚坯，使其均勻升溫，逐漸燃燒，并使磚坯中的殘余水分蒸發(fā)，然后攜帶著水蒸氣從預(yù)熱帶兩側(cè)窯墻的哈風(fēng)口經(jīng)煙道排出。

在一次碼燒隧道窯中，這些含有少量水蒸氣的熱風(fēng)還要流經(jīng)干燥帶，使該處磚坯均勻升溫脫水并搭載更多的水蒸氣從窯室兩側(cè)或頂部的排潮孔（哈風(fēng)洞）排入大氣。

在有余熱利用系統(tǒng)的隧道窯中，還有一部分熱風(fēng)從保溫冷卻帶兩側(cè)的余熱哈風(fēng)口經(jīng)余熱道（管）直接進入預(yù)熱帶和干燥帶，以更好的預(yù)熱、干燥磚坯。

可見 ，風(fēng)在燒磚隧道窯的工作過程中有著決定性的作用。因此有必要充分理解風(fēng)的特性，以便用其所長，避其所短。風(fēng)的特性有：1、什么地方風(fēng)道開的大，風(fēng)就往什么地方跑；2、風(fēng)喜歡走直道。

風(fēng)攜帶水分的能力是有限的，風(fēng)的溫度越高，能帶走的水汽就越多，實驗表明：1m3的空氣在100℃時能攜帶800.99g水，而在0℃時只能攜帶4.84g水，二者相差100多倍，空氣在不同溫度時的飽和含水量見表1.

空氣溫度

（℃） 飽和含水量 空氣溫度

（℃） 飽和含水量 空氣溫度

（℃） 飽和含水量

0 4.84 35 44.67 70 248.70

5 6.92 40 58.62 75 308.04

10 9.74 45 76.20 80 378.85

15 13.52 50 98.13 85 463.21

20 18.56 55 125.23 90 569.19

25 25.14 60 158.68 95 679.53

30 33.70 65 199.4 100 800.99

隧道窯干燥帶排出氣體的溫度常低于40℃，為減少熱量浪費，排出氣體的相對濕度少于80%，這樣也可以避免窯內(nèi)坯垛凝露潮塌，實際生產(chǎn)中，30m3~40m3空氣帶走1kg水較為安全。

風(fēng)一定要與磚坯表面緊密接觸才能互相交換熱量，把水汽和氧氣送給內(nèi)燃的煤粒。

進入窯內(nèi)的風(fēng)只有一小部分能和磚坯表面直接接觸，能與內(nèi)燃煤直接接觸的更少，更多的風(fēng)只起了一個傳遞熱量、運輸水汽的作用，所以供給隧道窯的風(fēng)量及其排出煙氣的數(shù)量遠遠大于其煤炭燃燒時的理論需用量。我們把空氣實際用量與理論需要量的倍數(shù)叫空氣過剩系數(shù)，對隧道窯來說，由于坯垛與窯墻、窯頂?shù)妮^大間隙要流過較多的風(fēng)，空氣過剩系數(shù)常取5~6.

不同發(fā)熱量的煤充分燃燒時需要的空氣和產(chǎn)生的煙氣量是不一樣的。實驗表明，充分燃燒1kg，發(fā)熱量為500kcal的煤所需要的空氣1m3，產(chǎn)生煙氣2.08m3；而充分燃燒1kg發(fā)熱量為7500kcal的煤則需空氣8.02m3，產(chǎn)生煙氣8.23m3。

當隧道窯選用空氣過剩系數(shù)為5時，每燃燒1Kg發(fā)熱量為500Kcal的煤（泥料）時，需空氣量5m3，產(chǎn)生煙氣6.08m3。制磚內(nèi)摻發(fā)熱量少于500Kg時，可選用這一數(shù)值。

必須說明的是，隧道窯焙燒所用風(fēng)機其抽取的是煙氣，應(yīng)選用合適的煙氣量。風(fēng)量小了，煤炭缺氧燃燒不能充分發(fā)揮其熱量，要多耗煤；風(fēng)量太大了，要把冷風(fēng)燃燒成熱風(fēng)也同樣要多耗煤。

2.碼窯原則

為了保證每一塊磚坯的外表面盡可能多的接觸空氣，每一塊磚坯都能均勻的與風(fēng)交換熱量，使內(nèi)燃料盡可能多的吸收氧氣充分燃燒，就必須做到如下幾點：

a.坯體不能碼得太密了，以免風(fēng)走不動，既缺氧燃燒，又降低產(chǎn)量；也不能碼得太稀了，通過的風(fēng)太多，把熱量都吹跑了，同樣增加煤耗，降低產(chǎn)量。以普通實心磚（外形尺寸240mm*115mm*53mm）為例，一般認為每1m3窯室空間平均碼230塊~240塊為宜，并稱之為碼窯密度。當生產(chǎn)多孔磚、空心磚時，應(yīng)首先按其外形體積為普通實心磚的倍數(shù)（稱折普通磚系數(shù)）換算為折合多少塊普通實心磚，再按一臺窯車所占有的窯室空間體積，計算出碼窯密度。由于多孔磚和空心磚本身有孔洞，也可以通風(fēng)，其折標計算的碼窯密度可增加到280塊/m3~300塊/m3，這就是合理的碼窯密度。

b.風(fēng)從隧道窯出車端進來后是沿著縱向前進，為了給風(fēng)留出足夠的風(fēng)道，坯垛橫斷面上所有磚坯間留出的縫隙（風(fēng)道）和坯垛兩邊與窯室間隙的總面積之和應(yīng)不小于窯室橫斷面積的50%。確保足夠的通風(fēng)面積。實踐證明：風(fēng)很難通過寬度小于15mm的窄縫，因此，相鄰兩塊磚坯，特別是磚坯的大面之間的留縫（風(fēng)道）寬度不得小于40mm。

c.由于坯垛與窯墻之間不得不留出較寬的側(cè)隙（應(yīng)為50mm~80mm），這就形成了較寬的風(fēng)道，流過的風(fēng)太多，助長了火向中間集中的傾向，對于寬度在3.3m以下的隧道窯，坯垛中部應(yīng)留出一條寬度約等于兩邊側(cè)隙之和的中間風(fēng)道，使中部葉流過同樣的風(fēng)量，一是中間少碼坯，內(nèi)燃煤燒了；二是大風(fēng)吹走的熱量多，火旺不起來，以免中部出焦磚。對于更寬的窯則宜留出較多的中部風(fēng)道，其最中間的一條最寬，（以不超過180mm），往兩邊依次減窄，風(fēng)道寬度總和應(yīng)大于坯垛兩邊與窯墻的側(cè)隙之和。由于順坯通風(fēng)，橫坯擋火，坯垛下最下一層只能碼順坯，以增加底部風(fēng)量，防止底火走不動，這就是適當?shù)娘L(fēng)量分配。

d.風(fēng)只有在和磚坯表面緊密接觸時才能傳遞熱量，因此，碼窯時一定要使磚坯的外表面盡量裸露在外，特別是磚坯的大面，其不僅必須裸露在外，且相鄰連個大面之間的縫隙不得小于40mm，以利于通風(fēng)，這就是**的傳熱面積。

以上四條可以稱之為碼窯的四項基本原則。

為了落實碼窯的四項基本原則，裝碼時除必須計算碼窯密度之外，還應(yīng)注意以下六項操作要領(lǐng)和兩條注意事項：

3.隧道窯碼窯操作要領(lǐng)

a.坯垛中稀邊密。為了平衡坯垛與兩邊窯墻的側(cè)隙放跑較多的風(fēng)量及火向中間集中的傾向，應(yīng)在坯垛中（順窯的縱向）也留出一條或幾條通風(fēng)道，其總寬度應(yīng)該小于坯垛兩邊側(cè)隙之和，當窯室較寬時則應(yīng)有多條縱向通風(fēng)道，通道寬度為中間的較寬，越往兩邊越窄，但**寬度也不得超過一塊坯長減去60mm，以便碼拉條坯。

b.縱橫風(fēng)道。窯內(nèi)求總的來說沿著窯室縱向流動，但其最后必須作90°轉(zhuǎn)彎從兩側(cè)窯墻的哈風(fēng)口排出，在有頂送熱的干燥及預(yù)熱帶，這些送熱口多與窯室的橫斷面平行。為此，在坯垛的橫向也必須留有通風(fēng)道，其寬度不得小于200mm，以利于通風(fēng)，提高火速，增加產(chǎn)量。

這些縱橫風(fēng)道把窯車上的磚坯分成若干坯垛，氣流四通八達。為增加坯垛的穩(wěn)定性，在坯垛高度三分之二以上相鄰坯垛之間可用拉條坯相互鎖住，以增強其整體的穩(wěn)定性，但坯垛高度三分之二以下部分，不許用拉條坯，以免阻擋底火前進，且一般情況下，坯垛下半截很少被搖倒。

c.坯垛與兩邊窯墻的側(cè)隙必須預(yù)留，以免擦掛窯墻，其寬度50mm~80mm足夠，不可太寬，以免大量冷風(fēng)通過，帶走過多的熱量，出欠火磚。

d.窯車兩頭都應(yīng)留有不少于100mm寬的留空不碼磚，以免推進時兩車坯打架，且兩車接頭處有2*100=200mm的通風(fēng)道，更有利于氣流轉(zhuǎn)彎順利進入哈風(fēng)，提高火速。

e.平穩(wěn)直正。窯車上的坯垛在窯車運動中難免晃動，故坯垛必須平穩(wěn)、直正，不可前傾后歪，以免倒坯。

f.火路暢通。碼坯時每塊磚坯都應(yīng)前后對正，左右看齊，以確保相鄰兩坯間所留風(fēng)道暢通無阻，才能提高火速、增產(chǎn)。

以上e.f兩條十分重要，但收工碼坯很難做到，機械碼坯則不是問題。

4.多孔磚和空心磚碼坯時應(yīng)注意的事項

4.1高強面承壓

我們有這樣的經(jīng)驗：剛切出來的多孔磚或空心磚孔洞朝天站一個人問題不大，但如孔洞水平放置的一個人上去就壓壞了，這說明多孔磚和空心磚坯在孔洞朝天時能承受較大的壓力，有孔洞的切面是高強面。坯垛底部的磚坯要承受較大的壓力，孔洞朝天碼放，才不會被壓裂。

4.2磚坯留隙

相鄰兩塊磚坯（特別是大面）必須留有寬度為30mm~50mm的間隔，以利通風(fēng)，防止接觸面缺氧燃燒（加大煤耗），或磚面出現(xiàn)因缺氧燃燒而產(chǎn)生的大黑臉。

5.總結(jié)

為了便于記憶，現(xiàn)將上述四項基本原則、六項操作要領(lǐng)和兩條注意事項編為如下的順口溜：

七分裝碼三分燒，燒碼師傅要記牢，

只有坯垛裝碼號，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)才能保。

碼窯密度應(yīng)合理，不能太密或太稀，

折合普通實心磚，260塊較適宜。

通風(fēng)面積要足夠，風(fēng)助火勢磚燒透，

磚坯留空和側(cè)隙，百分（之）五十才算夠。

風(fēng)量分配適當好，該多的垛該少（的）少，

平衡側(cè)隙通風(fēng)大，中間拉縫不能少。

空氣接觸磚表面，熱量交換能實現(xiàn)，

磚坯裸露面積大，火快高產(chǎn)真不差。

中稀邊密很重要，縱橫風(fēng)道不能少，

兩邊側(cè)隙莫太大，謹防熱量被吹跑。

窯車兩頭留空好，兩車接頭有風(fēng)道，

平穩(wěn)直正坯不倒，火路暢通產(chǎn)量高。

強面承壓很重要，孔洞朝天比較好，

相鄰兩塊莫靠緊，必須留出通風(fēng)道。

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