輥道窯窯道擋火板及擋火墻的作用及設置

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

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。擋火板負責對窯內(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，可以通過在窯頂外部調(diào)整位置的高低。擋火墻負責對窯內(nèi)下半窯道的控制，一般采用耐火磚砌筑，高低位置相對固定。設置窯道擋火板和擋火墻往往在同一橫截面位置上。

1.1 上下導流作用

從流體力學運動原理可知，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動的趨勢，加上在燒成帶燒嘴上下設置的差異，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)整氣流的上下運動分布，以平衡好產(chǎn)品在燒成過程中的受熱效應。

1.2 水平導流作用

窯道內(nèi)受窯頭主風機的作用，高溫帶、預熱帶的氣體總是從水平方向向窯頭運動，此時，窯道內(nèi)就相當于一條密封流通管道。靠近窯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，可以通過窯道擋火板及擋火墻的形狀調(diào)整氣流的水平運動分布，以平衡好產(chǎn)品在燒成過程中的受熱效應。

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)品燒成過程中所發(fā)生的物理化學變化，也與產(chǎn)品的規(guī)格大小和燒成周期有關(guān)，即主要考慮坯體對升溫速度的適應性。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)量及燃料燃燒量來控制，在預熱帶采用窯頭主風機抽力來控制，主風機抽力大，預熱帶溫度升高。

在調(diào)整溫度曲線的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)當窯頭號主風機抽力增大，高溫帶溫度相應下降，預熱帶的溫度整體上升，排煙溫度也將上升，卻不能實現(xiàn)指定的某個區(qū)域溫度升高。這樣就難以使陶瓷制品實現(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置一道擋火板和擋火墻，就可以實現(xiàn)這一目的。

1.4 截流作用

作為在窯道上設置的擋火板和擋火墻，能直接對氣流運動起截流作用。對于預熱帶所設置的擋火板和擋火墻在一定程度上可以對窯頭主風機、抽煙主風管、抽煙支風管的擋火板調(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，保溫帶應該處于微正壓或負壓狀態(tài)，急冷帶應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動是正常的。但在生產(chǎn)中，由于主風機和抽熱風機調(diào)整平衡時不一定都能實現(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動的趨勢，這時，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置

根據(jù)其所起的作用不同，窯道上擋火板及擋火墻設置方式應該有所不同，還應該結(jié)合產(chǎn)品類型、配方燒結(jié)特點以及窯體規(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，并垂直于窯爐長度方向橫列設置。

這種設置方式比較簡單，一般適用于橫截面積較小的窯爐，或燒成速度較慢的窯爐，可以在預熱帶作為上下導流調(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，并垂直于窯爐長度方向橫列設置。

2.1.3 八字式設置

所謂八字式是指沿窯爐長度方向，擋火墻呈八字形狀排列，端部外形一般采用鋸齒式的較多。這種設置較為復雜，而且一般只有擋火墻上使用，因為如果擋火板也采用這種方式，則其結(jié)構(gòu)和操作都會變得很復雜。

這種設置更加具有立體性，既可以調(diào)節(jié)上下導流作用，也可以調(diào)節(jié)水平導流作用，而且加強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截面，與上半窯道擋火板不是完全處于一個截面上，氣流然后產(chǎn)生上下湍動，如果沒有這個調(diào)整目的，就會造成氣流上下運動分布的相互影響。

2.2 擋火板和擋火墻的數(shù)量及位置

2.2.1 數(shù)量設置

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

1)窯爐長度長，設置數(shù)量應該多些，以便有多些手段來調(diào)整各段的溫度狀態(tài)。

2)產(chǎn)品燒成周期越長，進窯速度越慢，這時設置的數(shù)量可以多些。因為周期長，產(chǎn)品在窯內(nèi)所受輻射傳熱比對流傳熱的比例會更多些，所需窯頭抽力相對小些，擋火板及擋火墻設置數(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、有機物多時，設置數(shù)量應該少些。一般在這種情況下須加大預熱帶的對流效果，才能避免產(chǎn)品黑心、坯裂等缺陷的出現(xiàn)。

4)排煙主風機抽力余量大，設置數(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 設置位置

窯道擋火板和擋火墻設置位置主要取決于坯體的工藝要求，一般考慮以下幾個位置：

1)急冷帶與保溫帶交接位置設置。這里的設置主要對煙氣起阻擋截流作用，要求擋火板和擋火墻預留空隙要盡量小，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格，否則會使產(chǎn)品出現(xiàn)"飄角"現(xiàn)象。因為此時磚坯高度軟化，受高溫氣流局部沖擊后易產(chǎn)生變形。

2)高溫保溫帶前設置。設置主要是對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，可以通過擋火板、擋火墻的形狀進行補償調(diào)整。

3)燒成帶其他位置設置。如果窯爐高溫帶較長，燒成周期也較長，可以考慮在高溫帶設置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)預熱帶600～700℃段設置。在此階段，坯體內(nèi)的石英晶型轉(zhuǎn)變已完成，機械水、層間水排除已較，結(jié)構(gòu)水，有機物等已大量排出，快速升溫比較。因此，此處設置擋火板、擋火墻的作用和要求與燒成帶、保溫帶前的設置道理是一樣的。

5)預熱帶其他位置設置。該位置擋火板和擋火墻的設置是為了調(diào)整控制水平溫差和上下溫差，根據(jù)預熱帶的長短，一般可設置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。