專利名稱：低耗熱燒磚輪窯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建材系統(tǒng)中的磚瓦工業(yè)用以燒制建筑用磚的窯爐。
周而復(fù)始、循環(huán)作業(yè)的普通燒磚輪窯是1858年由德國(guó)人霍夫曼(Hoffman)發(fā)明的，并獲得專利。它的出現(xiàn)，是當(dāng)時(shí)世界燒磚窯爐史上的一場(chǎng)重大技術(shù)革命，故至今仍為不少國(guó)家所采用。
我國(guó)1991年生產(chǎn)建筑用磚4560.23億塊，居世界第一位。其中，采用輪窯燒磚的產(chǎn)量，至少占70%以上，而有的省、市、自治區(qū)，則幾乎是百分之百。即便是小土窯和隧道窯燒磚較多的四川省，1989年用輪窯燒磚的產(chǎn)量，也占了49%，達(dá)到122.774億塊。
隨著時(shí)間的推移和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，原有普通輪窯的某些設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，特別是采用填筑一米多厚的干粘土層來(lái)進(jìn)行保溫，采用高洞口形式的吸風(fēng)排煙孔，采用難以密封嚴(yán)實(shí)的錐形閘體，用“稀泥漿”與紅磚砌糊兩層窯門，以及采用兩部火共用一條總煙道等技術(shù)措施，今天很多已經(jīng)失去了它的先進(jìn)性和科學(xué)性，從而導(dǎo)致這種窯爐的燒磚熱耗，長(zhǎng)期居高不下，它與我國(guó)現(xiàn)行節(jié)能技術(shù)政策的要求，相距甚遠(yuǎn)。
本發(fā)明的目的，就是提供一種能有效地降低燒磚熱耗、提高制品質(zhì)量、縮短燒成周期、降低裝出窯作業(yè)溫度的低耗熱燒磚輪窯。
本發(fā)明的任務(wù)，是通過(guò)以下技術(shù)途徑來(lái)完成1、在窯體內(nèi)建立新型的絕熱保溫系統(tǒng)。徹底改變自霍夫曼輪窯誕生以來(lái)，一直采用加厚窯墻砌體和砌體外填筑一米多厚的干粘土層來(lái)進(jìn)行保溫的傳統(tǒng)作法。即在全窯窯體內(nèi)的一定部位處，敷設(shè)一種新型絕熱保溫材料，并使窯頂呈空腔，不再負(fù)荷運(yùn)行，如圖〔1〕、〔4〕所示。這樣，就能有效地減少整個(gè)窯體的蓄熱量和熱的散失量，大幅度地降低燒磚熱耗。特別是在窯底板下面敷設(shè)一層絕熱材料后，可加快底火前進(jìn)速度，縮短制品的燒成周期，亦可相應(yīng)降低裝出窯作業(yè)的環(huán)境溫度。
2、設(shè)計(jì)有助于排潮和焙燒作業(yè)的注氧系統(tǒng)。即在每個(gè)窯室中心裝置一套由窯頂注風(fēng)孔，窯體中的注風(fēng)井，過(guò)墻風(fēng)管，窯底風(fēng)道，窯室中心的噴風(fēng)管所組成的注氧機(jī)構(gòu)。它根據(jù)予熱帶內(nèi)集中排潮區(qū)段情況，和焙燒帶中高溫區(qū)段內(nèi)的火勢(shì)情況，用風(fēng)機(jī)換取窯頂空腔內(nèi)因傳導(dǎo)作用形成的余熱，適時(shí)、交替的注入窯內(nèi)兩個(gè)部位。注氧多少，由窯頂燒窯工人，通過(guò)窯頂移動(dòng)式注風(fēng)機(jī)上的無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)執(zhí)行，如圖二左側(cè)所示。由此，在預(yù)熱和焙燒作業(yè)的過(guò)程中，它能有效地加快排潮速度，改善焙燒狀態(tài)，加快焙燒進(jìn)程和提高制品質(zhì)量。最終，可綜合提高窯爐的生產(chǎn)能力和降低全窯的燒磚熱耗。
3、改進(jìn)原有吸風(fēng)排煙系統(tǒng)。即改高洞口形式的吸風(fēng)孔為扁平式吸風(fēng)孔，如圖三所示，它可克服載熱氣體沿高洞口上部逸走的弊端，強(qiáng)制熱力下行，加強(qiáng)底部坯垛的焙燒和提高全窯的熱利用效率;改澆鑄時(shí)四個(gè)限象不可能等重而造成的閘錐歪斜，難以密封嚴(yán)實(shí)的錐形閘體，為中空半球型閘體，如圖四所示，以提高落閘后的密封性能，減少保溫、冷卻帶的熱量由此逃逸的通弊;改焙燒兩個(gè)火頭共用一條總煙道為分隔式總煙道，如圖二〔10〕所示，以克服焙燒兩個(gè)火頭時(shí)產(chǎn)生的“撥河”現(xiàn)象，有利于充分應(yīng)用窯內(nèi)熱能，加快焙燒速度。
4、外窯門設(shè)計(jì)為整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫門扇。霍夫曼輪窯自誕生以來(lái)，其內(nèi)外兩層窯門一直是采用“稀泥漿”與紅磚砌筑，外糊一層泥漿來(lái)進(jìn)行封閉，以期達(dá)到隔熱保溫之目的。但人們長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐證明，它隨著窯內(nèi)溫度的不斷升高，泥漿經(jīng)由干縮到燒縮(里門)，兩層窯門盡皆全身開裂漏氣，不僅導(dǎo)致窯內(nèi)大量熱能由此散失逃逸，而且此處制品幾乎多數(shù)成為二級(jí)品或等外品。
新設(shè)計(jì)的外窯門-整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫門扇，是采用絕熱性能良好、能耐高溫的纖維制品與一種能耐火的片狀材料復(fù)合后，再與輕質(zhì)金屬型材制成門扇，直接貼附于沿門邊用耐熱砼澆成的支撐牙床上，外用一副金屬支架，將其支撐嚴(yán)實(shí)，如圖五所示。其內(nèi)門仍用泥漿、紅磚砌糊，當(dāng)進(jìn)入冷卻階段，取走外窯門后，以利分次成洞打門，確保制品的正常冷卻。這樣的整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫窯門，它能有效地截?cái)鄡?nèi)窯門漏出的熱量，再由此逃逸的通弊，又可確保此部位無(wú)等外品產(chǎn)生。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是它適用于焙燒入窯磚坯水份(殘余含水率)7%以下的粘土磚、頁(yè)巖磚、粉煤灰燒結(jié)磚、低熱值煤矸石磚。經(jīng)測(cè)算，它可比現(xiàn)行磚瓦企業(yè)中普通輪窯(帶人工干燥室)燒磚熱耗定額的平均水平-4800×104千焦/萬(wàn)塊(1100×104千卡/萬(wàn)塊)，降低20～30%。窯的生產(chǎn)能力也可比同規(guī)模的普通輪窯提高8～12%，并能有效地降低裝出窯的環(huán)境作業(yè)溫度，從而可改善裝出窯工人的勞動(dòng)條件。
上述技術(shù)途徑，是通過(guò)對(duì)窯爐進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，予以具體實(shí)現(xiàn)。以下結(jié)合附圖
實(shí)施例，進(jìn)一步描述本發(fā)明。
圖一至圖五均為本發(fā)明實(shí)施示范圖。其中圖一為本發(fā)明的主視圖-窯爐底部的平面面。
圖二為圖一沿A-A線的剖視圖。
圖三為扁平式吸風(fēng)排煙孔示意圖。
圖四為中空半球型風(fēng)閘示意圖。
圖五為外窯門-整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫門扇示意圖。
圖一和圖二所示為一座焙燒一個(gè)火頭，年產(chǎn)標(biāo)紅磚1500萬(wàn)塊的22門低耗熱燒磚輪窯。其門距為4.8米，窯室凈寬為2.85米，凈高為2.1米，每個(gè)窯室中各內(nèi)外交錯(cuò)設(shè)置一個(gè)吸風(fēng)排煙閘。本發(fā)明中所述的全部技術(shù)，均在這一窯爐中設(shè)計(jì)了進(jìn)去。
這種低耗熱燒磚輪窯的-窯室總門數(shù)、門與門之間的距離、焙燒幾個(gè)火頭、以及窯室斷面的尺寸，是根據(jù)工廠對(duì)窯爐要求的年生產(chǎn)能力來(lái)進(jìn)行計(jì)算和確定的。從生產(chǎn)技術(shù)上的合理性和科學(xué)性考慮，一般焙燒一個(gè)火頭的窯爐，窯室門數(shù)不得少于18門(窯室應(yīng)呈復(fù)數(shù))。而每座窯爐又以不超過(guò)兩個(gè)火頭為宜。窯室斷面的寬、高比應(yīng)控制在不小于1.5為宜。圖一、圖二中所描述的各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，均不受門數(shù)多少、火頭多少和窯室斷面尺寸的限制。
圖三、圖四兩個(gè)示意圖的具體尺寸，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)所確定的磚坯入窯水份的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)和所用燃料的質(zhì)量情況，通過(guò)行業(yè)專用公式，對(duì)排出煙氣量進(jìn)行計(jì)算后確定。
圖五所示外窯門的具體尺寸，應(yīng)從小控制，因此處是整個(gè)窯爐的薄弱環(huán)節(jié)。但必須滿足裝出窯作業(yè)的最低要求。一般門寬控制在1.2-1.3米之間，門高控制在1.6-1.7米之間。外窯門的絕熱保溫層厚度應(yīng)不小于50毫米。
這種低耗熱燒磚輪窯，采用機(jī)械抽風(fēng)或用煙囪自然抽風(fēng)均可適應(yīng)。它在建設(shè)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，以及生產(chǎn)中的碼、燒技術(shù)，均與普通輪窯同，故本發(fā)明不予涉及。
上述圖中的圖例如下(1)基礎(chǔ)的粘土持力層(2)紅磚砌體(3)粘土質(zhì)耐火磚(或特制普通燒結(jié)磚)砌體(4)混凝土(5)鋼筋混凝土(6)耐火混凝土(7)耐火纖維氈(8)不夯打的輕質(zhì)回填物(9)鋼材制造件上述圖中各代號(hào)的含義如下1.新型絕熱保溫材料層2.粘土質(zhì)耐火磚層(或特制普通燒結(jié)磚層)3.窯室底部中心噴風(fēng)管4.窯室頂部空腔5.窯頂注風(fēng)孔6.窯體內(nèi)的注風(fēng)井7.過(guò)墻風(fēng)管8.窯底風(fēng)道9.移動(dòng)式可調(diào)速注風(fēng)機(jī)10.分隔式總煙道11.扁平式吸風(fēng)孔12.中空半球型風(fēng)閘13.移動(dòng)式絕熱保溫外窯門14.固體燃料投入孔
權(quán)利要求
一種由新型絕熱保溫系統(tǒng)、注氧系統(tǒng)、改進(jìn)后的吸風(fēng)排煙系統(tǒng)和整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫外窯門所組成的低耗熱燒磚輪窯，其特征是1、所說(shuō)的新型絕熱保溫系統(tǒng)，它是在全窯內(nèi)沿窯室橫斷面一圈，于一定厚度的部位，敷設(shè)1～2層質(zhì)輕、導(dǎo)熱率低、熱容量小、耐火650℃以上的絕熱保溫材料[1]，窯室內(nèi)壁襯砌一層粘土質(zhì)耐火磚[2]，并使窯頂呈空腔[4]。
2.所說(shuō)的注氧系統(tǒng)，它是由窯頂注風(fēng)孔〔5〕、注風(fēng)井〔6〕、過(guò)墻風(fēng)管〔7〕、窯底風(fēng)道〔8〕、窯室中心噴風(fēng)管〔3〕和窯頂一臺(tái)由無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式低壓小型注風(fēng)機(jī)〔9〕所組成，每個(gè)窯室中均裝設(shè)一套，以換取窯頂空腔內(nèi)余熱，隨風(fēng)注入窯內(nèi)，并使之沿噴管周圍呈放射狀噴出。
3.所說(shuō)改進(jìn)后的吸風(fēng)排煙系統(tǒng)，它是由扁平式吸風(fēng)孔〔11〕，中空半球型風(fēng)閘，并在閘盤內(nèi)裝填粒狀、重質(zhì)、耐高溫、能起封閉閘帽的材料〔12〕，和分隔式總煙道〔10〕所組成，每個(gè)窯室中設(shè)內(nèi)外吸風(fēng)排煙孔各一個(gè)。
4.所說(shuō)的整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫外窯門，其門扇，是由能耐高溫的絕熱保溫材料與輕質(zhì)耐溫金屬薄板復(fù)合后，以型材作框制成門扇，門扇背面，支承一幅鉸結(jié)式的輕型金屬支撐架〔13〕。
全文摘要
本發(fā)明屬于窯爐設(shè)備，它是由普通燒磚輪窯改進(jìn)而成。其主要技術(shù)特征是具有新型絕熱保溫系統(tǒng)、注氧系統(tǒng)、改進(jìn)后的吸風(fēng)排煙系統(tǒng)和整體式可搬動(dòng)的絕熱保溫外窯門。因此，它可比現(xiàn)有磚瓦企業(yè)中同型普通輪窯的燒磚熱耗降低20～30％。窯的生產(chǎn)能力，也可比同規(guī)模普通燒磚輪窯提高8～12％。并能有效地提高制品的燒成質(zhì)量，降低裝出窯的環(huán)境溫度。是一種適合于焙燒粘土磚、頁(yè)巖磚、粉煤灰燒結(jié)磚、低熱值煤矸石磚的節(jié)能窯爐。
文檔編號(hào)F27B13/02GK1083582SQ9210826
公開日1994年3月9日 申請(qǐng)日期1992年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月1日
發(fā)明者張勛古 申請(qǐng)人:張勛古