輥道窯窯道擋火板及擋火墻的作用及設(shè)置

雖然窯道窯中擋火板和擋火墻對(duì)窯爐的操作控制有許多積作用，但如果在數(shù)量和位置上設(shè)置不合理，也會(huì)給控制上帶來(lái)負(fù)面影響，故提出幾個(gè)原則供參考。

1、窯道擋火板及擋火墻的作用

窯道上的擋火板與擋火墻所起的作用基本是一樣的。擋火板負(fù)責(zé)對(duì)窯內(nèi)上半窯道的控制，一般采用耐高溫硬質(zhì)陶瓷纖維板制成，可以通過(guò)在窯頂外部調(diào)整位置的高低。擋火墻負(fù)責(zé)對(duì)窯內(nèi)下半窯道的控制，一般采用耐火磚砌筑，高低位置相對(duì)固定。設(shè)置窯道擋火板和擋火墻往往在同一橫截面位置上。

1.1 上下導(dǎo)流作用

從流體力學(xué)運(yùn)動(dòng)原理可知，由于受幾何壓頭作用的影響，窯內(nèi)熱氣體總是有由下向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，加上在燒成帶燒嘴上下設(shè)置的差異，窯內(nèi)上下通道水平氣流速度差異及溫度差異是難以避免的，這時(shí)可以利用窯道擋火板和擋火墻的空隙調(diào)整氣流的上下運(yùn)動(dòng)分布，以平衡好產(chǎn)品在燒成過(guò)程中的受熱效應(yīng)。

1.2 水平導(dǎo)流作用

窯道內(nèi)受窯頭主風(fēng)機(jī)的作用，高溫帶、預(yù)熱帶的氣體總是從水平方向向窯頭運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，窯道內(nèi)就相當(dāng)于一條密封流通管道?？拷G墻兩邊的氣體受沿程摩擦力的影響，流速總比中間的氣流速度低，特別是預(yù)熱帶，是明顯的層流狀態(tài)，從而影響了產(chǎn)品水平方向的均勻受熱。這時(shí)，可以通過(guò)窯道擋火板及擋火墻的形狀調(diào)整氣流的水平運(yùn)動(dòng)分布，以平衡好產(chǎn)品在燒成過(guò)程中的受熱效應(yīng)。

1.3 調(diào)整升溫曲線作用

輥道窯的升溫曲線很大程度取決于產(chǎn)品燒成過(guò)程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化，也與產(chǎn)品的規(guī)格大小和燒成周期有關(guān)，即主要考慮坯體對(duì)升溫速度的適應(yīng)性。窯爐為了滿足工藝要求，一般在高溫帶采用調(diào)整燒嘴數(shù)量及燃料燃燒量來(lái)控制，在預(yù)熱帶采用窯頭主風(fēng)機(jī)抽力來(lái)控制，主風(fēng)機(jī)抽力大，預(yù)熱帶溫度升高。

在調(diào)整溫度曲線的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)當(dāng)窯頭號(hào)主風(fēng)機(jī)抽力增大，高溫帶溫度相應(yīng)下降，預(yù)熱帶的溫度整體上升，排煙溫度也將上升，卻不能實(shí)現(xiàn)指定的某個(gè)區(qū)域溫度升高。這樣就難以使陶瓷制品實(shí)現(xiàn)工藝上溫升快、慢的要求，影響了整體的快速燒成。如果在需要溫度急升的位置前設(shè)置一道擋火板和擋火墻，就可以實(shí)現(xiàn)這一目的。

1.4 截流作用

作為在窯道上設(shè)置的擋火板和擋火墻，能直接對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)起截流作用。對(duì)于預(yù)熱帶所設(shè)置的擋火板和擋火墻在一定程度上可以對(duì)窯頭主風(fēng)機(jī)、抽煙主風(fēng)管、抽煙支風(fēng)管的擋火板調(diào)節(jié)起到輔助作用，在保溫帶和急冷帶的擋火板和擋火墻所起的截流作用就更加重要了。

正常情況下，保溫帶應(yīng)該處于微正壓或負(fù)壓狀態(tài)，急冷帶應(yīng)該處于較大的正壓狀態(tài)，在保溫與急冷交界處仍有少量的氣流向窯頭方向運(yùn)動(dòng)是正常的。但在生產(chǎn)中，由于主風(fēng)機(jī)和抽熱風(fēng)機(jī)調(diào)整平衡時(shí)不一定都能實(shí)現(xiàn)這種狀態(tài)，經(jīng)常出現(xiàn)有保溫帶氣流向急冷帶方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，這時(shí)，窯道擋火板與擋火墻則起到關(guān)鍵的保障作用。

2、窯道擋火板及擋火墻的設(shè)置

根據(jù)其所起的作用不同，窯道上擋火板及擋火墻設(shè)置方式應(yīng)該有所不同，還應(yīng)該結(jié)合產(chǎn)品類型、配方燒結(jié)特點(diǎn)以及窯體規(guī)格、燒嘴壓力等情況綜合考慮，才能使窯道擋火板和擋火墻充分發(fā)揮作用，擋火板和擋火墻的設(shè)置包括形狀、數(shù)量、位置、開度間隙等方面。

2.1擋火板及擋火墻的形狀

2.1.1 一字式設(shè)置

所謂一字式是指擋火板和擋火墻端部外形呈直線形狀，并垂直于窯爐長(zhǎng)度方向橫列設(shè)置。

這種設(shè)置方式比較簡(jiǎn)單，一般適用于橫截面積較小的窯爐，或燒成速度較慢的窯爐，可以在預(yù)熱帶作為上下導(dǎo)流調(diào)節(jié)，在高溫帶作為蓄熱輻射或都急冷前起阻擋截流作用。

2.1.2 鋸齒式設(shè)置

所謂鋸齒式是指窯道擋火板和擋火墻端部外形呈凹凸鋸齒形狀，并垂直于窯爐長(zhǎng)度方向橫列設(shè)置。

2.1.3 八字式設(shè)置

所謂八字式是指沿窯爐長(zhǎng)度方向，擋火墻呈八字形狀排列，端部外形一般采用鋸齒式的較多。這種設(shè)置較為復(fù)雜，而且一般只有擋火墻上使用，因?yàn)槿绻麚趸鸢逡膊捎眠@種方式，則其結(jié)構(gòu)和操作都會(huì)變得很復(fù)雜。

這種設(shè)置更加具有立體性，既可以調(diào)節(jié)上下導(dǎo)流作用，也可以調(diào)節(jié)水平導(dǎo)流作用，而且加強(qiáng)了氣流水平方向的調(diào)整能力。但不足之處是擋火墻不是一個(gè)截面，與上半窯道擋火板不是完全處于一個(gè)截面上，氣流然后產(chǎn)生上下湍動(dòng)，如果沒有這個(gè)調(diào)整目的，就會(huì)造成氣流上下運(yùn)動(dòng)分布的相互影響。

2.2 擋火板和擋火墻的數(shù)量及位置

2.2.1 數(shù)量設(shè)置

擋火板和擋火墻的設(shè)置畢竟造成了窯道內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)阻力的增加，如果設(shè)置數(shù)量過(guò)多，會(huì)直接造成窯頭抽力不足，預(yù)熱帶升溫困難，坯體濕氣排除困難，容易使產(chǎn)品出現(xiàn)黑心、坯裂等缺陷，或者會(huì)造成燒成帶正壓過(guò)大，煙氣向冷卻帶倒流現(xiàn)象。一般設(shè)置窯道擋火板和擋火墻數(shù)量可以考慮以下幾個(gè)原則：

1)窯爐長(zhǎng)度長(zhǎng)，設(shè)置數(shù)量應(yīng)該多些，以便有多些手段來(lái)調(diào)整各段的溫度狀態(tài)。

2)產(chǎn)品燒成周期越長(zhǎng)，進(jìn)窯速度越慢，這時(shí)設(shè)置的數(shù)量可以多些。因?yàn)橹芷陂L(zhǎng)，產(chǎn)品在窯內(nèi)所受輻射傳熱比對(duì)流傳熱的比例會(huì)更多些，所需窯頭抽力相對(duì)小些，擋火板及擋火墻設(shè)置數(shù)量多些有利于窯內(nèi)溫度穩(wěn)定。

3)坯體配方中粘土用量多，或者坯體飽水性大、有機(jī)物多時(shí)，設(shè)置數(shù)量應(yīng)該少些。一般在這種情況下須加大預(yù)熱帶的對(duì)流效果，才能避免產(chǎn)品黑心、坯裂等缺陷的出現(xiàn)。

4)排煙主風(fēng)機(jī)抽力余量大，設(shè)置數(shù)量可以考慮多些。只有這樣才能保證窯爐調(diào)節(jié)能力的余地較大。

2.2.2 設(shè)置位置

窯道擋火板和擋火墻設(shè)置位置主要取決于坯體的工藝要求，一般考慮以下幾個(gè)位置：

1)急冷帶與保溫帶交接位置設(shè)置。這里的設(shè)置主要對(duì)煙氣起阻擋截流作用，要求擋火板和擋火墻預(yù)留空隙要盡量小，端部距離產(chǎn)品表面10～12cm為宜，采用"一字式"形狀。值得注意的是此處間隙控制要嚴(yán)格，否則會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)"飄角"現(xiàn)象。因?yàn)榇藭r(shí)磚坯高度軟化，受高溫氣流局部沖擊后易產(chǎn)生變形。

2)高溫保溫帶前設(shè)置。設(shè)置主要是對(duì)高溫保溫帶的溫度起穩(wěn)定作用，確保這段溫度曲線平緩上升。這里擋火板和擋火墻的間隙(距產(chǎn)品表面)一般控制在15~25cm為宜，如果窯體較寬，水平溫差大，可以通過(guò)擋火板、擋火墻的形狀進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整。

3)燒成帶其他位置設(shè)置。如果窯爐高溫帶較長(zhǎng)，燒成周期也較長(zhǎng)，可以考慮在高溫帶設(shè)置2～3道間隙較大的擋火板和擋火墻，目的是起蓄熱穩(wěn)定作用，端～～部到磚面間隙一般控制在20～30cm為宜。

4)預(yù)熱帶600～700℃段設(shè)置。在此階段，坯體內(nèi)的石英晶型轉(zhuǎn)變已完成，機(jī)械水、層間水排除已較，結(jié)構(gòu)水，有機(jī)物等已大量排出，快速升溫比較。因此，此處設(shè)置擋火板、擋火墻的作用和要求與燒成帶、保溫帶前的設(shè)置道理是一樣的。

5)預(yù)熱帶其他位置設(shè)置。該位置擋火板和擋火墻的設(shè)置是為了調(diào)整控制水平溫差和上下溫差，根據(jù)預(yù)熱帶的長(zhǎng)短，一般可設(shè)置1～2道，間隙不宜太小，20～30cm為宜，通常下半窯道擋火墻間隙比上半窯道擋火板間隙大些好。