浅析VHVG高效节能隧道窑结构特点及技术优势

浅析VH、VG高效节能隧道窑结构特点及技术优势我国砖瓦工业隧道窑应用已有几十年历史,从半圆拱顶、三心拱顶隧道窑发展到大、中断面的平顶隧道窑,其热工性能逐步改善,但其造价也不断增大。论其优缺点，半圆拱顶及三心拱顶隧道窑结构简单，寿命长，但存在窑体上下温差大，窑顶空间大且利用率低，码窑不方便，热能损失大，产品质量差异大等缺点。而平顶隧道窑其温差小，空间利用率高，易于机械码窑，产品质量较好，热耗也较小，但结构复杂，寿命较短，造价高。窑炉设备的性能主要取决于窑炉结构与烧成技术，窑炉结构是根本，烧成技术是保障，二者相互依存，缺一不可。窑炉的创新主要就是围绕窑炉结构的改进和技术的创新。安徽省鸿福新型建材科技有限公司研制开发的VH（微拱型）、VG（微弧挂顶型）高效节能隧道窑是介于半圆拱、三心拱拱顶隧道窑和平顶隧道窑间的隧道窑，VH、VG拱顶弧度较小，它们均吸收了半圆拱、三心拱拱顶隧道窑和平顶隧道窑的优点，热工性能较好，温差小，窑体结构简单，寿命长，产品质量好，产量高，热耗低，造价接近于半圆拱隧道窑，并采取了多项技术措施，窑炉性能凸显其优势，是一种经济而理想的高效节能型隧道窑。一、窑炉结构特点（一）窑顶VH、VG高效节能隧道窑其结构的最大特点之一就是窑顶为微弧型顶，尤其是大中断面时仍为微弧型顶。微弧型采用的是一大直径圆的一段弧线作为窑顶砌筑结构曲线，其拱矢量（即窑拱水平线中点至窑拱顶端的距离）较小，随着断面宽度的增加，拱矢量也随之有所增加。拱顶砌体分上下两层：下面一层用异型耐火拱砖砌筑，上面一层用标砖或煤矸石烧结多孔砖、空心砖砌筑;在焙烧带其两层之间加有隔热材料。拱顶砌体上方空腔可用新型保温隔热材料填充，也可作为“换热空腔”之用：只需在窑体上端开一自然空气吸入孔，另一端与烟热风机连接，即可将其间的低温辐射热换出与焙烧烟气混匀后，输入干燥室用以干燥砖坯。而VG型隧道窑为上部圆型下部平顶，具有着上述窑型所述窑型的诸多优点，为理想的烧结制品窑型。（二）窑体我国目前微弧拱顶隧道窑断面最大宽度为3.6M,安徽省鸿福新型建材科技有限公司提出的VH、VG高效节能隧道窑采用的是既可小断面又可大中断面,其窑断面宽度2.5M~4.0M。随着隧道窑断面宽度的加大，由于窑顶拱角小，其拱的水平推力非常大，在拱角处和拱体结构上必须采取特殊结构将其水平推力降低至最低。VH、VG高效节能隧道窑窑体一是在窑拱上方留有空腔，其部位也可加用轻质新型保温隔热材料填充，总之尽可能使窑拱承载力趋于较小；二是在窑顶面与拱背均采用统一的耐火材料烧制的耐火砖砌筑，即在高温作业下,拱体膨胀与收缩一致、自如，变形较小；三是在窑微弧型顶两侧浇注钢筋砼纵梁，并间距浇注钢筋砼竖梁；钢筋砼竖梁下端与窑钢筋砼基础相连接，上端采用箍柱拉筋连接。断面较大时，采用上置钢筋砼横梁与钢筋砼竖梁连接。在窑体的两外側分别有两道挡风墙，其间用隔热材料填充，一方面可保窑体不漏风，另一方面可阻隔窑体向外散热。（二）风道、风闸该窑炉通风道均采用砖砌风道，其哈风门采用铸件哈风闸，减少了因哈风闸变形及相连接处不严而引起的窑室漏风现象的发生。通风道及哈风闸均不易腐蚀，寿命长，几乎不需维修。为充分利用焙烧库砖体余热，而又使砖体焙烧后快速降温，在窑炉出炉出口端上方安置了强冷风机，将冷风通过窑炉两侧砖砌风道进入强冷风，将砖体余热吹进焙烧带，既将余热利用，又给焙烧带补充了氧气。焙烧带燃烧的高温烟气向后推进，达到了对后进来的砖坯进行预热，剩余热量通过抽热风机进入干燥室。干燥室通风道高度、宽度与普通干燥室相比大的多，而且它有多道风口，从大到小，又从小到大成梯状，从而将送风方式由普遍采用的顶送风改为侧送风。由于热气从室内底侧送入，从窑室一端的顶端通过风机排潮，避免了因回潮而造成坯体倒塌现象的发生，坯体干燥效果明显提高。（三）窑门一般拱型隧道窑采用单道窑门，VH、VG高效节能隧道窑采用的是二道窑门。窑车进入窑室时，第一道窑门自动升起，窑车通过进口牵引机进入预留室（平顶），第一道窑门自动落下后，第二道窑门自动升起，预置预留室内的窑车通过顶车机自动将窑车顶出预留室进入长窑室（微弧顶或平顶），顶车机自动复位，第二道窑门自动落下。（四）提温装置为利于烧结产品尤其是烧结砌块等产品在低内燃配值的情况下，又要实现高温下的烧成，且又使产品在高温烧成下尽可能不变形，本窑炉除在窑顶部设置有投煤孔外，根据生产需要另在焙烧带设计预置燃气喷嘴装置。喷嘴装置为全封闭喷嘴，其内助燃空气不需靠风环从大气中吸入，而是机械供给，窑内烧成温度均匀，烧成周期缩短，并且可避免因窑内温度不均匀而出现的黑芯缺陷，从而实现节能、高效、快速烧成的目的。二、VH、VG高效节能隧道窑技术优势（一）低燃值，高产量VH、VG高效节能隧道窑在窑炉结构上，在扩大窑断面宽度的同时，对窑体进行科学而合理的加固；通风通道为砖砌通道，并加大了通风通道的宽度和高度；在送风方式上改顶送风为侧通风的通风方式。在燃料配值上，采用低燃烧值配值,即全煤矸石物料380—400kcal/kg,煤矸石掺页岩等物料300—330kcal/kg；而通常为450-500kcal/kg。在焙烧技术上,采用快速高温焙烧技术，同时采用了强冷风降温措施，缩短了焙烧时间，加快了进车速度，窑炉产量较传统的隧道窑提高了30-50%。（二）低造价，高性能安徽省鸿福新型建材科技有限公司提出的VH、VG高效节能隧道窑不仅造价低，而且适用性强。不仅可生产烧结多孔砖、空心砖，而且可生产具有节能、保温、隔热性能的烧结砌块，从而适应建筑节能的需要，为企业的发展及产品的升级换代打下了基础。节能、保温、隔热性能的烧结砌块将是我国新型墙材未来发展的主流产品，因目前我国多是采用内外墙保温材料，其寿命短，易脱落，不安全，只有墙体自保温才能做到与建筑物同寿命。以3.9M×2VH或VG高效节能隧道窑为例:3.9M×2VH、VG高效节能隧道窑相对国内目前视为最为成功的4.6M×2与6.9M平顶隧道窑比较，焙烧系统三者投资分别为998万元、1632万元、1229万元，单线装机容量分别为1641kw、1580kw、1380kw；全厂投资额分别为1980万元、2334万元、1931万元；但其产量，3.9M×2VH或VG型隧道窑为1—1.2亿块(折标砖)/年,4.6M×2、6.9M平顶隧道窑产量为6000万块(折标砖)/年；三者投资回收期分别为2.2年、5年、4.5年。（三）低劳动强度，高水平机械化VH、VG高效节能隧道窑、干燥室均采取了侧送风的通风方式，克服了气流分层现象,以致窑炉断面温度均匀；由于采取全内燃配值，几乎无外投燃料,窑炉又采用了电脑温控系统，大大减轻了窑炉看火工的劳动强度。再者，由于VH、VG高效节能隧道窑近似平顶结构，可使用砖坯机码坯，减少了码坯工的重体力劳动强度，从而为实现高水平机械化、自动化创造了基础条件。（四）低维修量，高寿命由于该窑炉采取了特殊的结构措施，有效地提高了窑炉的使用寿命，一般5年以内无小修，10年以内无大修。技术专利:专利名称专利号高效节能隧道窑200820186079.1高效隧道窑200820186080.4带有可保持热平衡稳定节能窑门的拱型隧道窑200820186081.9带有强冷却装置的隧道窑200820186082.3