提高隧道窑烧结砖产量和质量的措施【上】
0概述
中国建筑材料联合会秘书长、中国砖瓦工业协会执行会长孙向远同志在《积极促进砖瓦行业产品提质升级》文章中，引用了“中国建筑材料联合会会长乔龙德曾指出：如果说建材行业是一支队伍那么砖瓦行业就是陆军第一军，砖瓦行业是基础行业，是不可或缺的力量”，通过对当前砖瓦行业现状进行分析后，指出提高产品质量、生产效率、节能发展、绿色发展，时不我待。我国烧结砖瓦行业量大面广，依旧在生产的企业有3.2万-3.5万家，年产烧结制品8100多亿块(折合标准砖)，总产量位居世界第一，占全球产能的一半以上。由于烧结砖瓦产品物美价廉，自身具有承重、隔音、保温、防火、防水、耐久等优良性能，砌筑的墙体具有呼吸功能，对等电场阻隔性远远小于钢筋混凝土建筑物，有利于人体健康等作用，造成烧结砖制品仍然是当前工业和民用建设工程中大量使用的地方性建筑材料；同时烧结砖制品质量的好坏直接影响到建设物的工程质量和用户人身生命和财产安全，为此探讨分析影响烧结砖产量、质量的因素和控制措施。
1、砖厂的工艺过程
原料堆成大堆进行初步风化、酥解后，烧结砖生产工艺过程：原料的制备(破碎、粉碎、陈化)、坯体的成型、湿坯的干燥和干燥后成品坯体的焙烧四部分组成；各部分在整个生产线所占的位置：原料是根本，成型是基础，干燥是保证，焙烧是关键
2、烧结砖隧道窑及构成
隧道窑是一条长的直线形隧道，两侧有固定的窑墙，上部有窑顶(顶部有平顶和拱顶之分)，沿着窑内轨道移动的窑车构成窑底，窑车上装载有破干燥或被烧成制品，窑车依次从窑炉的入口进车，窑尾出口出车，窑车的运行方向与窑内气流做相对运动。窑炉构成了固定的预热带、焙烧带、冷却带，俗称隧道窑的“三带”。在焙烧带燃烧产生的高温烟气，通过隧道窑前端的烟气管道，在引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，逐步地把进入窑内的制品预热。随着窑车的移动，在窑尾鼓入冷风的作用下，把隧道窑内后一段制品进行冷却，鼓入的冷风经制品而被加热后，经引风机抽出送入干燥室作为干燥湿坯的热源，这是隧道窑的构成概述和主要工作机理。实质上隧道窑是一个由砌筑和钢结构组成的大型热工设备。下面做一概念性简介和建议。
2.1基础
毛石砌筑、砖砌或毛石混凝土的条形基础，目前有钢筋混凝土筏板基础窑墙
(1)隧道焙烧窑窑墙：主要的组成部分，一般由耐火材料(里层，近年来该墙承重的越来越多)保温材料(中间保温层)、普通砖(围护结构或承重部分)组成。隧道窑窑墙是整个隧道窑的骨架；大、中断面隧道窑窑顶重量通过钢梁垂直压在窑墙上，为了使窑墙受力均匀，在墙的顶部设计一道水平纵梁；隧道干燥室因工作温度很低(最高100~140°C)，所以不要求特殊保温，大断面隧道窑一般两侧各砌一道370mm普通砖墙。
(2)在窑墙的下部分有一段窑墙叫曲封墙，它是窑墙的组成部分。曲封的目的是减少窑内向窑车下边传递热量，将窑内高温和窑车钢构部分隔开尽量降低窑车钢构部分的温度。
大断面隧道窑曲封由特制的耐火曲封砖砌成，小断面隧道窑预热带和冷却带的曲封由普通砖砌成，高温带由普通耐火砖砌成。大、中断面隧道窑的曲封砖伸出内墙40mm
大断面隧道窑曲封砖伸出窑内墙40mm，目的是保护窑墙，防止砖剐蹭窑墙而增加的安全距离。
但这种40mm的安全距离，在实际工作中助长火了窑车坯垛两侧的漏风量，使坯垛两侧更容易欠火。
原因：一是所有的隧道窑排烟烟道全部布置在窑的两侧，这样两侧抽力永远大于中间；二是窑车和隧道窑有个相对运动问题，为了保证安全，必须在坯垛和窑墙之间留有一个安全间隙，通常侧间隙不小于80mm，这样大断面隧道窑坯垛和窑内墙最小间隙为120mm。
通过比较大断面窑与小断面窑烧出的砖，会发现大断面隧道窑比小断面隧道窑两侧更容易欠火。实际上曲风砖凸出的40m是一个设计误区，除了增加两侧欠火的可能性外，一点用处也没有。实例，淮北刘桥一矿把6.9m隧道窑内墙曲封砖由凸出40mm改为凸出20mm，现在已安全运行多年，没有发现任何不良影响。最近五年，大多数的隧道窑在设计曲封时，去掉了外伸部分，做到了与上窑墙平齐。实践证明，这样的窑炉一是便于机器人码坯时，可以精确定位而留下不大于80m侧间隙，把中间坯垛间的距离压缩至80mm，这样窑车上的码坯数量多了，烟气的气流就均匀地穿过砖坯，有利于提高产量和产品质量；二是避免曲风砖与窑车“顶牛而被迫停产，同时出现大量的废砖。
2.3窑顶
隧道窑窑顶是隧道窑组成和保温最关键的结构，一般分为半圆拱、微拱、平吊顶等三种结构形式
2.4砂封槽
隧道窑产品烧成过程中温度可以达到900~1100℃，窑车钢构上边的耐火层将高温隔开，使窑车钢构始终处在很低的温度下运行，否则钢构就要变形，为了确保窑车的平稳运行，在窑车和窑墙之间设计了一个安全间隙，一般为30~60mm，为了防止窑内高温热风窜到车底而烧坏窑车，在窑车和侧墙之间又设计了运动性密封结构，称为砂封；目的是阻断窑上的热风传到窑车下烧坏钢结构的部件。
砂封结构：在窑墙内侧和轨道之间砌一定高度的砖墙，或在施工窑基础时预留沟槽，在槽内安裝水泥板，或事先在窑墙内预埋金属件，再将角钢焊在预埋件上，在窑墙底部和轨道之间便形成一个U”形槽，称为砂封槽，槽内装入一定高度的砂子(石英砂)，窑车裙板插入砂内30~50mm，车底的冷风和窑内的高温热风便被砂分隔开了。
2.5轨道
窑车在其上面水平滚动运行，钢制型材；固定于混凝土轨道梁或混凝土筏板内
2.6窑车
窑车是隧道式干燥室、焙烧窑的重要组成部分，它构成干燥室、焙烧窑的窑底，是窑内烧结砖的运载工具。在焙烧窑生产进行中，窑车的循环使用次数频繁，周转快。它在运动中把烧成后的制品运到窑外，同时还利用窑车的裙板在砂封槽内的石英砂内摩擦以及车碰头的严密连接密封了窑外空气进入窑内。
窑车主要有两大部分构成，上半部分是由定形的黏土质耐火材料组成的窑车砌衬组成，下半部分是由型钢焊接的金属车架及铸造钢制的车轮构成。
（未完待续）
本文来源《砖瓦世界》杂志，作者：庄红峰