CN103423992A - 用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑 - Google Patents

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Abstract

本发明属于煤矸石烧结砖生产技术领域，具体涉及一种用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，包括干燥窑和焙烧窑两部分，所述焙烧窑包括沿横向延伸的窑体和轻型窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，所述工作通道在延伸方向上依次包括预热段、焙烧段、保温段和冷却段，其中在窑尾的冷却段上设置有冷却系统、窑下平衡冷却系统、余热利用系统，在窑体上同时装配有窑温、窑压监测控制系统，且所述窑温、窑压监测控制系统连接设有计算机自动控制系统。本发明能够实现超热焙烧、快速焙烧，缩短焙烧周期，降低焙烧能耗，提高热利用率，满足节能目的。

Description

用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑
技术领域
本发明属于煤矸石烧结砖生产技术领域，具体涉及一种用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑。
背景技术
煤矸石页岩烧结砖主要利用页岩和煤矸石为原料进行高温烧结制，具有强度高、保温、隔热等特点，是传统粘土实心砖的最佳替代品，符合我国建筑节能与墙体材料改革工作的有关政策，除节能、节约土地外，减排效果也很显著。废物充分利用、环境污染减少、提高建筑物隔热保温性能。在采暖地区，多孔砖建筑在冬季可节能30%以上。由于其具有良好的保温隔热性能，使得墙体厚度减少，可增加建筑物使用面积1.13%。
我国自八十年代末引进国外大断面烧结砖隧道窑（9.2米）以来，在大断面窑炉的设计方面做了大量的研究，先后摸索出了4.6米、6.9米、9.2米、10.4米系列大断面隧道窑的设计参数，并在国内推广上千条生产线，为我国经济建设做出了巨大贡献。隧道窑在制砖工业中得到了最广泛的应用，技术上比较成熟。但是在煤矸石烧结砖具体生产中往往受到原料、含水率、砖型、气候、设备、操作及管理水平的影响，存在干燥时缺陷较多、达产率较低；在焙烧时，煤矸石烧结砖在隧道窑内烧成段的燃烧过程中，最高温度达1100℃左右，在冷却段砖的温度由900℃左右降至200℃以下，一般情况下建材企业利用温度为300℃以下的余热进行砖坯干燥，完全可以满足砖坯中水分蒸发所需的热量，而在300℃至900℃之间的热量没有被充分的利用，造成了能源的极大浪费。而且隧道窑还存在断面温差控制不够，散热面积较小，产品质量较差，以及焙烧周期长，生产效率低的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种能够实现超热焙烧、快速焙烧，缩短焙烧周期，降低焙烧能耗，提高热利用率，满足节能目的的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，包括干燥窑和焙烧窑两部分，所述焙烧窑包括沿横向延伸的窑体和轻型窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，所述工作通道在延伸方向上依次包括预热段、焙烧段、保温段和冷却段，其中在窑尾的冷却段上设置有冷却系统、窑下平衡冷却系统、余热利用系统，在窑体上同时装配有窑温、窑压监测控制系统，且所述窑温、窑压监测控制系统连接设有计算机自动控制系统。
干燥窑所含送热风机、排潮风机以及焙烧窑所含排烟风机上均含有变频调节控制部分，且各变频调节控制部分分别连接所述计算机自动控制系统。
所述干燥室断面长65-82m、宽4.6-7.2m、高2.4-3.6m。
所述干燥室采用底部分散送风结构和集中上排潮结构。
所述焙烧窑断面宽6.9m、长143m。
所述窑顶自下而上依次为轻质耐火材料层、硅酸铝保温材料层、高温密封涂层以及支持吊顶材料的主梁和次梁。
所述窑墙从里到外依次为耐火材料层、轻质保温材料层、隔热材料层和结构材料层。
所述轻型窑车采用轻质衬砌材料制成；窑车之间采用双罩密封结构，窑车两侧与窑体之间也采用密封结构。
所述焙烧窑内焙烧段长度为15-20m。
本发明技术方案的有益效果是：
1、在结构上，本发明用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑包括干燥窑和焙烧窑，砖坯通过窑车运转系统进入干燥窑，通过自动温度、湿度、风速控制系统完成砖坯干燥工序；窑车通过运转系统的绞车、拖车、摆渡车等运到隧道窑窑内，顶车机将窑车顶入隧道窑，在隧道窑通过排潮、预热、烧结、保温、冷却等阶段最终制成煤矸石烧结砖产品，成品砖在隧道窑出口端卸车台上等待检验卸车，出厂销售。
2、在结构上，本发明在窑尾的冷却段上设置有冷却系统、窑下平衡冷却系统、余热利用系统；其中所述冷却系统使出窑制品的温度达到最低，冷却释放出的热量被送往干燥室；窑下平衡冷却系统能调节窑车上下压平衡，使车下温度下降，既保护了轴承和轨道，又减少了热量损失；余热利用系统内设置了循环系统及换热装备，使用“超热焙烧”技术，将原料中超过焙烧所需的热置换出来，实现快速焙烧，缩短焙烧周期，降低焙烧能耗；窑温、窑压检测控制系统为实现“超热焙烧”和快速焙烧提供了技术保障。
3、在结构上，本发明所述干燥窑所含送热风机、排潮风机和焙烧窑所含排烟风机均含有变频调节控制部分，从而采用变频调节控制送风量、排风量和排烟量，通过对送风结构的调整，完成干燥介质温度曲线、湿度曲线的调整，控制好干燥室零压点的位置，保持相对稳定，通过对排烟结构的调整，能够保持窑压和烧成气氛的稳定，提高产品质量，便于质量控制，大幅度降低了电耗，平均节约电耗40%。
4、在结构上，本发明所述窑顶自下而上依次为轻质耐火材料层、硅酸铝保温材料层、高温密封涂层以及支持吊顶材料层的主梁和次梁，该结构保证了窑顶耐热、保温及密封的性能；所述窑墙从里到外依次为耐火材料层、轻质保温材料层、隔热材料层和结构材料层，该结构保证了窑墙耐热、保温及密封的性能；所述轻型窑车采用轻质衬砌材料制成；窑车之间采用双罩密封结构，窑车两侧与窑体之间也采用密封结构，杜绝了窑车面上与车下的气体流动。
5、此外，本发明用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑通过结构上的调整，使隧道窑断面温差控制在10℃以内，散热表面积减小，余热被充分置换出来，热利用率达67%，与传统隧道窑相比，使热工过程节能效率达40%；由于采用内燃方式烧结，主要热源来自砖坯的内燃，并建立“快速焙烧”制度，采用“超热焙烧”技术，实现制品焙烧周期由36-46小时降低为20-24小时，干燥周期缩短为24-32小时，显著提高了生产效率；采用该隧道窑结构，制品干燥合格率为95%-98%，烧成合格率为98%；通过适当延长焙烧带和保温带的长度，使产品的抗压强度和抗冻融性能满足国标要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑的结构方框图；
图2为本发明用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑的窑顶的结构示意图；
图3为本发明用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑的窑墙的结构示意图；
图中序号：1、干燥窑，2、焙烧窑，3、预热段，4、焙烧段，5、保温段，6、冷却段， 7、冷却系统，8、窑下平衡冷却系统，9、余热利用系统，10、窑温、窑压监测控制系统，11、计算机自动控制系统，12、轻质耐火材料层，13、硅酸铝保温材料层，14、高温密封涂层，15、主梁，16、次梁，17、耐火材料层，18、轻质保温材料层，19、隔热材料层，20、结构材料层。
具体实施方式                          
实施例一：
参见图1，图中，本发明用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，包括干燥窑1和焙烧窑2两部分，所述焙烧窑包括沿横向延伸的窑体和轻型窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，所述工作通道在延伸方向上依次包括预热段3、焙烧段4、保温段5和冷却段6，其中在窑尾的冷却段上设置有冷却系统7、窑下平衡冷却系统8、余热利用系统9，在窑体上同时装配有窑温、窑压监测控制系统10，且所述窑温、窑压监测控制系统连接设有计算机自动控制系统11。
干燥窑所含送热风机、排潮风机以及焙烧窑所含排烟风机上均含有变频调节控制部分（图中未示出），且各变频调节控制部分分别连接所述计算机自动控制系统。
所述干燥室断面长65-82m、宽4.6-7.2m、高2.4-3.6m。
所述干燥室采用底部分散送风结构和集中上排潮结构。
所述焙烧窑断面宽6.9m、长143m。
参见图2，图中，所述窑顶自下而上依次为轻质耐火材料层12、硅酸铝保温材料层13、高温密封涂层14以及支持吊顶材料层的主梁15和次梁16。
参见图3，图中，所述窑墙从里到外依次为耐火材料层17、轻质保温材料层18、隔热材料层19和结构材料层20。
所述轻型窑车（图中未示出）采用轻质衬砌材料制成；窑车之间采用双罩密封结构，窑车两侧与窑体之间也采用密封结构。
所述焙烧窑内焙烧段长度为15-20m。
本发明的工作过程简单描述如下：
窑车通过运转系统的绞车、拖车、摆渡车等运到隧道窑窑内，顶车机将窑车顶入隧道窑，在隧道窑通过排潮、预热、烧结、保温、冷却等阶段最终制成煤矸石烧结砖产品，成品砖在隧道窑出口端卸车台上等待检验卸车，出厂销售。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，包括干燥窑和焙烧窑两部分，所述焙烧窑包括沿横向延伸的窑体和轻型窑车，窑体包括窑顶、窑墙和工作通道，其特征是：所述工作通道在延伸方向上依次包括预热段、焙烧段、保温段和冷却段，其中在窑尾的冷却段上设置有冷却系统、窑下平衡冷却系统、余热利用系统，在窑体上同时装配有窑温、窑压监测控制系统，且所述窑温、窑压监测控制系统连接设有计算机自动控制系统。
2.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：干燥窑所含送热风机、排潮风机以及焙烧窑所含排烟风机上均含有变频调节控制部分，且各变频调节控制部分分别连接所述计算机自动控制系统。
3.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述干燥室断面长65-82m、宽4.6-7.2m、高2.4-3.6m。
4.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述干燥室采用底部分散送风结构和集中上排潮结构。
5.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述焙烧窑断面宽6.9m、长143m。
6.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述窑顶自下而上依次为轻质耐火材料层、硅酸铝保温材料层、高温密封涂层以及支持吊顶材料的主梁和次梁。
7.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述窑墙从里到外依次为耐火材料层、轻质保温材料层、隔热材料层和结构材料层。
8.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述轻型窑车采用轻质衬砌材料制成；窑车之间采用双罩密封结构，窑车两侧与窑体之间也采用密封结构。
9.根据权利要求1所述的用于煤矸石烧结砖生产的节能型隧道窑，其特征是：所述焙烧窑内焙烧段长度为15-20m。
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