怎样才能正确控制隧道窑焙烧过程中的零压位

静jing

怎样才能正确控制隧道窑焙烧过程中的零压位

    众所周知，隧道窑焙烧中的压力制度是否合理对焙烧的效果会有非常大的影响。有不少文献中谈到零压位的问题，有的建议将其维持在烧成带与保温带之间；有的建议将其维持在烧成带之间；有的讲零压位应处于烧成带与预热带的过渡处等。但是这些不同的讲法都忽视了具体隧道窑焙烧的具体产品和所用燃料及坯体内燃料发热量高低的因素。

   烧结砖瓦隧道窑焙烧通道内各点上的压力是连续变化的。窑内的压力制度是指沿窑长度方向上静压力分布的规律。将内各车位上的压力数据绘制成曲线，称为压力曲线。窑内压力制度决定窑内气体流动的状态，它影响着窑内的热交换、燃烧所需空气量及排放烟气量、压力和温度的分布均匀程度等。

  压力制度的形成是由各种气体综合作用的结果。有大量的冷空气在冷却带进入窑内，同时又有经换热后的热空气被抽出；在烧成带有燃料燃烧生成气体、一次空气及雾化型燃料等的进入，在这些气流的作用下，使这一段窑内的压力大于外界大气压而形成正压。在预热带大量烟气和水蒸汽经排烟风机（烟囱）排出，使窑内压力低于外界大气压而形成负压。因为气流运动中必然会有能量的损失，由正压向负压过渡时，必然有一个分界面，此处窑内外压力相等，这个面称为零压面（或零压点，零压位）。或简单解释为隧道窑中负压区域及正压区域的分界处称为零压位。在预热带——负压区，窑内废气及蒸发的坯体中残留水分被排出，但当窑体、窑车之间、砂封、窑门等处不严密或有损坏时，极易吸入冷空气，造成冷热气体分层而加大了预热带的温差。在窑内的正压区，冷空气不可能进入窑内，因此温度比较均匀稳定。所以大部分隧道要操作中都将烧成带控制在“微正压”区域，零压位控制在烧成带中部或靠近保温带的加煤孔排数的1/3位置处或者再靠后一些，这样做的目的使高温气体可以充满整个车面上坯垛，并能均匀加热，有利于高温下的保温。但是，如果正压过大，大量热气体会散失到周围环境中，增大了热损失。同时，当窑内下部两侧的砂封不严密，或有损坏时，或在窑车接头处密封不严时，有极易使高温气体向下窜入窑车下，会使窑车密封裙板变形损坏，变形大时会刮坏砂封槽；也会使窑车轴承中的润滑油流淌干净而损坏了轴承等；同时也会使操作环境恶化。因此隧道窑操作中不宜采用过大的正压。

  烧结砖瓦产品的隧道窑，一般多采用正负压操作制度，但也有的厂家采用全负压的操作方式。全负压操作方式从热工原理上讲是不宜提倡的一种操作方法。实践证明，烧结砖瓦产品隧道窑在制定其压力制度时，必须根据以下几个方面的情况综合考虑：

  （1）根据所用燃料发热量的高低制定压力制度。

  高发热量的燃料（如天然气、重油、轻柴油、焦炉煤气等），应采用小压差分散烧成的压力制度。所谓之小压差分散烧成是指窑内正负压绝对值的差数小，窑内加煤面积大或是烧嘴布置范围大而分散。这种作法可使窑内温度均匀，热耗降低。此种情况下的零压位应在烧成带的前部。用高发热量的燃料不应在单位时间内集中在很小范围内大量燃烧，否则会导致局部的过烧。高发热量的燃料如采用较大的压差焙烧，窑内气流速度很快，燃料一些可燃成分得不到充分燃烧，就被排出窑外，将会改变窑内的气氛，浪费燃料。同时由于压差大，窑车结构及窑墙、窑顶易被破坏，预热带气体分层严重，温差大，产品质量不均匀，成品率低。

  低发热量燃料应采用大压差集中烧成的压力制度。当燃料的发热量低时，要保持窑内应有的温度，就必须加大燃料用量。因为小压差气流在窑内流动速度低，无法保证窑内要求达到的温度。只有加快气体流速，采用大压差的压力制度，才能保证最高烧成温度及坯体的预热效果。此时，零压位应处于烧成带的后部。

  （2）根据内燃料发热量的高低制定压力制度

  含内燃料较低的坯体，一般采用正负压操作，而且压差要小。此种情况下的零压位应在烧成带的前部。但对内燃料很高，特别是对煤矸石等高热量或超热量坯体的焙烧，需要有较大的压差。内燃料很高或是超内燃的坯体，除了坯体正常烧成所需热量外，还有多余的热量需将其快速排出，所以必须使用较的压力。此时，零压位应处于烧成带的后部。

   在压力制度中，预热带最大负压位置、最大负压值及零压位对烧成过程影响很大。当坯垛形式确定之后，预热带的最大负压值就成为整个隧道窑内通风量大小的标志。当负压小，抽力不够时，往往出现上火快，底火慢，后火降温慢等，严重影响着产量；当负压过大时，则会增大在烧成带的空气过剩系数，从而引发上火弱，顶部坯体欠烧，煤耗增多等缺陷。因此操作中必须重视压力的控制。

  有些简易的隧道窑为了降低电耗或是出于其他目的，取消了车底平衡风机，这是非常不合理的作法。凡是没有车下平衡风机的隧道窑，其窑车、砂封多易出问题。车下坑道内的平衡风机的作用是从隧道窑出车端向进车端鼓入冷风，在窑车下形成一定压力的正压状态。鼓入的风从预热带坑下抽出。其主要作用就是在车下坑道内形成的压力曲线与车上窑道内的压力曲线一致或接近一致，目的是将窑车上下气体的交换量减小到最少。车下平衡风机窑道内负压区的上下温差，也能防止窑内正压区高温气体窜入车下烧坏窑车。

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