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1、1,第二章,辊道窑 (1),2,辊道窑 1.定义 辊底式隧道窑，是一种不用窑车的隧道窑，它是用许多平行排列转动的辊棒组成的辊道来代替窑车，作为烧制坯体的运载工具 坯体直接放在辊道上，放在垫板上(如卫生洁具、日用陶瓷、广场砖和彩釉马赛克等) 由传动系统使辊棒转动，被烧制的坯体向前移动，经预热带、烧成带和冷却带冷却后出窑。 瓷质砖几乎全部用辊道窑烧成。,3,2.分类 （1）按工作温度分： 低温（烤花）辊道窑 中温（墙地砖、日用瓷、卫生瓷）辊道窑 高温（高铝瓷）辊道窑 （2）按燃料种类分： 煤烧辊道窑、油烧辊道窑、气烧辊道窑,4,（3）按产品加热方式分： 隔焰（辐射）辊道窑 半隔焰（辐射、对流）辊道
2、窑 （4）按通道数分： 单层辊道窑、双层辊道窑、多层辊道窑 （5）按窑顶结构分： 盖板辊道窑、拱顶辊道窑、吊顶辊道窑,5,双层辊道窑,6,7,8,9,3.辊道窑的特点 （1）窑内温度均匀，坯体上下和横向温差小。用天然气或净化煤气做燃料，可在辊底上下设置烧嘴，使产品上下同时加热，受热均匀； （2）微机监控、自动记录温度，窑内烧成带上下温度波动范围2，横向温度波动范围10，保证了产品的质量，缩短了产品的烧成周期； （3）实现了生产机械化和自动化并同其它生产设备组成完整的现代化生产线； （4）单位产品燃耗低、成本低。不用窑车、匣钵等耐火材料，降低了单位产品的燃料消耗和产品成本。,10,由于上述优点，
3、再配合低温快烧技术，更充分的发挥了辊道窑的技术优势，使其成为陶瓷墙地砖和其它扁平产品的理想烧成设备,11,12,13,4.结构,现代辊道窑结构: 窑体、 燃烧系统、 运载装置、 入出窑机组、 钢结构 自动控制系统,14,（1）窑体 窑体分节按模数设计，用2.2m左右作为一个模数段，模数段的长度应为棍子间距的整数倍。 分节模数化实现了辊道窑设计制造的标准化，选用不同的节数可以十分灵活地组成各种窑长、形成同一的型号，多种生产能力的辊道窑系列，扩大了实用范围。节与节间用陶瓷纤维毡子赌塞，起到膨胀缝的作用。 窑体采用金属框架承载结构，内衬耐火材料分段定制，现场组装。,15,窑顶采用悬挂式吊顶结构。 采
4、用该结构不仅可以减少窑墙的承重，使窑体轻型化，同时取代了老式窑顶采用大板或拱形砖顶结构，这样可以延长窑顶的寿命，同时吊顶横向推力很小，还可以减少窑内气体分层现象。,窑墙选用轻质隔热耐火材料和陶瓷纤维毡、金属外壳。 大量选用轻质隔热材料和陶瓷纤维毡减少了散热损失，明显降低了产品单耗。外层用的钢板具有保护和装饰作用。,16,采用急冷气幕。 在产品出烧成带后（比烧成温度低100左右），采用分段均匀地鼓风冷却。急冷气幕不仅起到了急冷产品作用，而且回收的余热可以干燥坯体。产品急冷可以增加产品的强度和白度，提高产品质量，减少了冷却带长度，缩短了烧成周期，防止烧成带烟气倒流至冷却带，避免产品烟熏。,在辊道窑
5、各控制段窑底采用不同的材质的轻质隔热砖挡火墙，同一部位的窑顶设置了可调节的不同材质的隔焰板。可使窑隔成不同温度段，便于调节和控制。,17,(2)燃烧系统,燃料 ：天然气、液化石油气、煤气；煤油、轻柴油、重油、重渣油；煤。,烧嘴：燃气烧嘴和燃油烧嘴。目前国内外的辊道窑多采用高速调温烧嘴和高速烧嘴。,高速调温烧嘴的特性 由于采用扩散式燃烧，又采用了旋流圈等措施，这样就大大改善了燃烧的可靠性（火焰不易熄灭，也不易爆炸）；,18,火焰燃烧稳定。由于采用二次旋流的结构，即助燃风分二次旋转供给，调节一次旋流风能保证火焰的稳定；调节二次风能保证火焰良好的燃烧状态，若助燃风仅一次供给，点火后，当助燃风过大时，
6、容易将火焰熄灭；旋流结构的作用，主要是使助燃空气旋转并在烧嘴的中心部位形成负压，能将混合好的燃烧气体吸入一部分到烧嘴前的中心部位，在烧嘴前形成一个高温燃气循环区，保证了火焰的稳定，即不会熄灭。,调节范围宽，点火容易。 由于烧嘴气体喷头开设了许多小孔，气体以一定角度从这些小孔中喷出，这样，多股煤气喷出时互补接触，从而增加了煤气与空气的混合效果。这些小孔的中心距和小孔的大小有一定关系，保证了火焰的跳动会使其它小孔都能点燃。,19,混合均匀。由于一次风和二次风都是经过旋流圈围绕着煤气成螺旋状喷入，避免了二种密度的气体混合不均匀。因为气流成线性喷入会造成密度大的气体下沉，密度小的气体上浮，采用旋流就能
7、获得均匀的火焰；,20,5.辊道窑的运载装置 包括辊子和辊子的传动装置，它的质量往往影响到窑炉的工作性能和产量的高低等。应很重视辊道窑的运载装置。,（1）辊子 （a）辊子的材质要求： 一致和平直；很好的抗热震性 ；强的高温抗氧化性能 ；高的荷重软化温度和小的蠕变性 ；好的耐久性；好的去污性能。,21,金属辊： 耐热合金辊子，工作温度为1140左右 优点:抗热震性好，去污性能好， 缺点：高温抗氧化性差、高温蠕变大。 陶瓷辊： 陶瓷质辊子：高温型和低温型 高温型辊子：莫来石刚玉质，工作温度1300左右。 低温型辊子：莫来石质，工作温度在1200以下使用。 重结晶碳化硅辊子：1300以上的高温且产品
8、重量大,22,23,24,25,26,27,28,29,30,（b）辊子的尺寸要求： 辊子的规格尺寸：根据被烧产品的尺寸、重量及窑炉的结构和辊子的材质而定，能满足被烧产品所需性能要求时，可选择直径较细、壁较薄的辊子。 保证辊子的平直度，辊子的直径和长度比例需有一定的限度 辊子的直径：2550mm， 辊子的长度：15003500mm。,31,辊子的间距应尽可能小，但要保证辊子之间有一定的空隙，以便热气流通过。 辊子的间距：至少有二根辊子撑着产品。 正常工作情况下，辊距：使产品受到三根辊子的支撑。 产品的长度与辊距之比一般要大于2.5， 辊距不能过大，否则产品易变形。,32,（c）瓷辊的使用注意事
9、项： 使用前将瓷辊的工作部位表面涂上氧化铝涂层 涂层的成分： 粘土、工业氧化铝、有机物结合剂、水 放置在窑旁或窑顶烘干。 排除瓷辊所吸附的水分，再装入窑内使用；,33,瓷辊上的涂层出现粘合物，应从窑里拉出来清洁(剥落粘合物)，并涂上新的保护层； 瓷辊在高温状态下取出换辊时，瓷辊放置在有保温材料支撑的垫架上，转动冷却到600以下方可停转堆放； 避免瓷辊与冷金属及水泥地面接触。,34,（2）辊子的传动装置 传动方式： 链传动 摩擦传动 螺旋传动 圆锥齿轮传动 直齿传动,35,链传动结构简单，造价低，链传动不够平稳，链条较长时易发生爬行现象。 摩擦传动比较平稳，可靠性差。 螺旋齿轮传动应用较多。螺旋
10、齿轮传动齿与齿之间为点接触，容易磨损，对安装和润滑要求较高。 圆锥齿轮传动不需要特别的润滑，圆锥齿的机械加工比较费时。 直齿轮，每个辊子上有两个直齿轮，一个为空套，动力从一端逐个交替传到另一端。,36,预热带排烟段,烧成带,冷却带急冷段,冷却带缓冷段,辊道窑各段结构实例,37,自撑式组合结构，具有坚固的金属框架，无需特殊的安装地基,38,(2)运行特点与控制,上下基本由砖层分隔，分别调节； 产品变形、结合尺寸来调节； 辊速,39,高速调温烧嘴的结构,1-煤气管2-小孔3-空气管4-风管5-旋流圈；6-空气管7-风管8-旋流圈9-混合室10-缩口；11-燃烧腔 12-喷口13-调温风管14-调温
11、风套15-小风道,40,链传动,摩擦传动,螺旋齿轮传动,园锥齿轮传动,直齿轮传动,41,42,43,44,45,46,47,48,6.辊道窑的结构 (1)辊道窑的分带 辊道窑属连续性生产的隧道式窑炉 分为三带：预热带、烧成带、冷却带。 辊道窑外宽尺寸全窑一般无变化，按制品温度划分： 窑头至850900作为预热带 850900到制品成瓷温度(包括保温)为烧成带 余下部分为冷却带。,49,辊道窑各窑段分布,A前窑带 B预热带C烧成带 D急冷带 E缓冷带(又称间冷带) F 终冷带(又称尾冷带),50,窑体结构划分: 隔焰辊道窑有燃烧系统的部位作为烧成带，烧成带之前至窑头部分为预热带，烧成带之后至窑尾
12、部分为冷却带； 明焰辊道窑辊上下均设有烧嘴部位作为烧成带，两头分别为预热带与冷却带。 明焰辊道窑辊上下布置烧嘴的部位很长，甚至布置到排烟口处，这样划分就未免不合理。,51,辊道窑的工作系统 窑内气体的运动路线: 送风系统 燃料供应系统 排烟系统等。 根据制品的烧成工艺合理地布置工作系统，是设计结构合理的辊道窑的前提。 辊道窑类型不同，工作系统也不相同,52,辊道窑总图,53,风机分布图 A排烟风机 B急冷风机 C助燃风机 D热交换风机 E抽热风机 F尾冷抽热风机,54,油烧隔焰辊道窑工作系统 1-窑尾进冷风 2-抽热风 3-急冷风 4-油管路 5-窑道排气 6-隔焰道排烟 7-烧嘴 8-烧嘴
13、9-助燃供风,55,气烧明焰辊道窑工作系统图 1-排烟风机 2-煤气站 3-助燃风机 4-急冷风机5-抽热风机 6-窑尾冷风扇,56,辊道窑的工作系统图 l排烟风机 2窑头封闭气幕 3交流传动电机 4电磁离合器 5窑体模块 6热电偶 7燃气管 8下游电磁阀 9上游电磁阀(最小量电阀) 10轴流风机 11传动轴 12直流电机 13抽热风口14抽热风机 15急冷风机 16热风循环风机,57,(2)窑体基本结构 明焰式辊道窑的窑体由窑墙、窑顶和窑底围成的窑道构成,单层明焰辊道窑结构图 1-辊子 2-上部烧嘴 3-吊顶 4-下部烧嘴,58,59,窑体断面图 A：窑炉内腔 B：窑顶 C；窑底 D：窑墙
14、E；辊棒,60,隔焰辊道窑结构图 1-工作通道 2-辊子 3-辊轴承 4-隔焰板 5-火道,61,(3) 辊道窑窑体主要尺寸及其确定 窑内宽 窑内宽窑道内两侧墙间的距离，1.5m左右。 越宽产量越大，窑宽受到三方面制约： a.辊子：辊子长应大于窑内宽与两倍窑墙厚之和，国产辊棒大多长3m左右(现也有3m以上的辊子)，而且窑越宽对辊子的热性能、机械性能及安装要求就越高。 b.窑顶:窑宽了须用吊顶，使窑顶结构复杂，费用增加。 c.窑宽：窑内宽越大，保证窑横向温度均匀性的难度就越大。,62,煤烧隔焰辊道窑的内宽：8001000mm 油烧隔焰辊道窑内宽：10001500mm 明焰辊道窑内宽：150020
15、00mm，也有2000mm 辊道窑应向宽体窑方向发展 提高产量、提高热利用率，要求辊子、砌筑材料以及烧嘴等性能进一步提高，,63,窑内宽的确定： 根据选用的燃料及窑型，并参考上述经验数据，由产品尺寸来计算。 建筑瓷砖辊道窑砖坯进窑时，砖坯间并不留间隙 窑内宽=瓷砖外形尺寸换算成砖坯尺寸(坯体尺寸)每排所放砖坯数+砖坯离窑内壁的间隔。 砖坯离窑壁间隙可取经验数据100200mm。,64,例 设计年产500000m2的 200mm200mm8mm的彩釉砖气烧辊道窑的主要尺寸。 解：产品宽度为200mm，考虑烧成收缩为10，则： 坯体尺寸产品尺寸(1-烧成收缩) 200(1-10) =222mm 坯
16、体离窑墙内壁一般应有100200mm间隙，取150mm 暂定窑内宽B=1500mm， 则可排砖数为：(1500-1502)2225.4 确定并排6片，则窑内宽B222 6+1502=1632 最后定窑内宽1630mm,65, 窑内高 内高(窑道内整个空间的高度)=辊上高+辊下高 辊上高(辊道中心线至窑顶的距离)制品高度 建筑瓷砖高度小，单层焙烧，易得保证，只考虑气流顺畅。 卫生瓷等大件制品辊上高辊半径+垫板厚度+最大制品高度,155 2h,66,辊下高(辊道中心线至窑底或隔焰板的距离)保证能处理事故 辊下没有足够的空间，辊上掉下制品，发生阻挡，影响制品正常运行，造成停窑。 焙烧建筑瓷砖的辊道窑辊下高砖对角线长度 大制品辊下高制品长边， 大件制品辊下通道制品长边。 辊下高 三倍的辊距 烧成带内高比预热带、冷却带后段高出200400mm,67,窑内高与窑的类型关系： 明焰或半隔
